为什么terra::cellSize()与raster::area()的栅格像元面积估算结果不同？

一、二者返回值不一致的原因 #

• raster::area()采用简化近似算法：计算每个像元面积时，仅代入像元中心点的纬度值，先计算该纬度下1度经度对应的地表距离、再乘以1度纬度对应的固定距离，二者乘积作为单个像元的面积。这种算法没有考虑像元南北边界纬度不同带来的经度跨度距离差异，属于快速近似计算。
• terra::cellSize()/terra::expanse()采用精确球面多边形计算：将每个像元视作由四个顶点坐标围成的球面四边形，基于默认的WGS84椭球参数，直接计算椭球面上该四边形的真实面积，没有做近似简化，计算精度更高。

二、哪个估算结果准确性更高 #

terra的计算结果准确性更高，你测试的1°×1°区域（北纬42°_{43°、西经84°}83°）的理论真实面积和terra返回的9130.795 km²一致，raster的结果因为近似算法产生了约42 km²的误差，误差量级和栅格覆盖的纬度范围正相关：栅格南北跨度越大，raster::area()的累计误差就越高。

补充建议 #

如果要更新历史面积估算结果，直接迁移到terra的计算逻辑即可，terra作为raster的官方替代包，核心计算逻辑都经过了rspatial团队的校验，精度和运算效率都优于旧版raster包的实现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Christopher L. Crawford