raster::focal搭配对角权重矩阵计算最小值结果异常问题

问题原因 #

raster::focal对权重矩阵的默认处理逻辑为：权重矩阵中数值为0的位置对应的邻域像元，会被先乘以权重值（即变为0），再传入指定的统计函数。
你使用的5×5对角矩阵仅对角线位置权重为1，其余20个位置权重均为0，因此每次计算窗口最小值时，都会包含这20个0值，最终得到全0结果。而计算最大值时，栅格原始值均大于0，0值不会干扰最大值筛选，因此结果符合预期；列矩阵权重全为1，无0值参与计算，最小值结果也正常。

解决方法 #

若要实现仅统计邻域对角线位置像元的最小值，可使用以下两种方案：

1. 将权重矩阵中不需要参与计算的位置设为NA，focal会自动忽略NA对应的像元：

# 构造对角权重矩阵，非对角位置替换为NA
w <- diag(1, nrow =5, ncol = 5)
w[w == 0] <- NA
r_min_d <- focal(r, w, fun = min, na.rm = TRUE)

2. 自定义统计函数，直接筛选窗口内对角线元素计算最小值：

r_min_d <- focal(r, w = matrix(1, 5, 5), fun = function(x){
  # 提取5×5展平后向量的对角线位置元素（索引为1、7、13、19、25）
  diag_vals <- x[c(1, 7, 13, 19, 25)]
  return(min(diag_vals, na.rm = TRUE))
})

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rm167