Diferencia entre gdalwarp y projectRaster

Estoy tratando de proyectar una trama. En R existe la projectRaster()función para esto (debajo de un ejemplo completamente reproducible):

# example Raster
require(raster)
r <- raster(xmn=-110, xmx=-90, ymn=40, ymx=60, ncols=40, nrows=40)
r <- setValues(r, 1:ncell(r))
projection(r)
# project to
newproj <- "+init=epsg:4714"


# using raster package to reproject
pr1 <- projectRaster(r, crs = CRS(newproj), method = 'bilinear')

Que funciona bien. Sin embargo, es bastante lento.

Para aumentar la velocidad, pensé usarlo gdalwarpen su lugar (con un SSD, el costo de leer y escribir desde / hacia el disco / R no es muy alto).

Sin embargo, no puedo reproducir los resultados del projectRaster()uso gdalwarp:

# using gdalwarp to reproject
tf <- tempfile(fileext = '.tif')
tf2 <- tempfile(fileext = '.tif')
writeRaster(r, tf)
system(command = paste(paste0("gdalwarp -t_srs \'", newproj, "\' -r bilinear -overwrite"), 
                       tf,
                       tf2))
pr2 <- raster(tf2)

Parece funcionar, sin embargo, los resultados son diferentes:

# Info
system(command = paste("gdalinfo", 
                       tf))
system(command = paste("gdalinfo", 
                       tf2))

# plots
plot(r)
plot(pr1)
plot(pr2)

#extents
extent(r)
extent(pr1)
extent(pr2)

# PROJ4
proj4string(r)
proj4string(pr1)
proj4string(pr2)

# extract value
take <- SpatialPoints(matrix(c(-100, 50), byrow = T, ncol = 2), proj4string = CRS(newproj))
plot(take, add = TRUE)
extract(pr1, take)
extract(pr2, take)

¿Qué me estoy perdiendo / haciendo mal?

¿Hay otras alternativas (más rápidas) para projectRaster()?

— EDi
fuente

¿Ninguno? Proporcioné un ejemplo completamente reproducible (debería funcionar con Linux o Mac) ...

— EDi

¿Qué estás esperando? ¿Ambas opciones usan el mismo proyecto 4?

Espero que ambos métodos produzcan el mismo ráster re-proyectado, la misma extensión y el mismo valor en (-100, 50). Sin embargo, aparentemente no :(

— EDi

Los dos programas están creando diferentes cuadrículas para deformar. Incluso si el muestreo bilineal fuera exactamente el mismo, los puntos que se están interpolando están en diferentes lugares, y tendría diferentes respuestas. Los orígenes y los tamaños de píxel son diferentes. Puede establecer algunos indicadores en gdalwarp (-te, -tr, etc.) para intentar reproducir la versión R, y luego comparar los valores de píxeles y ver qué tan diferentes son.

En varias ocasiones descubrí que usar la -orderbandera (el "orden del polinominal usado para la deformación") gdalwarpincluso sin usar GCP produjo resultados más precisos.

— christoph

Pregunta agradable y reproducible. Personalmente, esperaría que la razón de la diferencia esté en las implementaciones de la reproyección bilineal. Obviamente, puede buscar en el código fuente los dos enfoques, pero espero que sea una gran exageración.
Parece que la implementación de R introduce "errores" / "cambios" más grandes que la versión sin procesar de GDAL (al menos en mis versiones y pruebas - projectRaster introduce cambios alrededor de + -0.01 mientras que GDAL da valores alrededor de + -0.002).

Si compara ambos enfoques utilizando una reproyección de vecino más cercano, coinciden como se esperaba.

— Mikkel Lydholm Rasmussen
fuente

¡Gracias por esta pista con los métodos de proyección! Si encuentro tiempo, echaré un vistazo más profundo a esos (Sin embargo, estoy más familiarizado con R que con C).

— EDi