terra 栅格和副作用的重复

如何解决terra 栅格和副作用的重复

当修改一个重复的SpatRaster的一些属性时，原来的也被修改了：

library(terra)
r <- rast(ncol=2,nrow=2,vals=c(5.3,7.1,3,1.2))
#class       : SpatRaster 
#dimensions  : 2,2,1  (nrow,ncol,nlyr)
#resolution  : 180,90  (x,y)
#extent      : -180,180,-90,90  (xmin,xmax,ymin,ymax)
#coord. ref. : +proj=longlat +datum=wgs84 +no_defs 
#source      : memory 
#name        : lyr.1 
#min value   :   1.2 
#max value   :   7.1 
xmin(r)
#[1] -180
t <- r          # duplication
xmin(t) <- -300 # xmin modification of the duplicated SpatRaster
xmin(r)         # the original SpatRaster has also been modified
#[1] -300

这是错误还是选择？它只发生在某些属性上，而不是全部。如果是选择，有什么方法可以创建“独立”副本，或者如何断开链接？

解决方法

发生这种情况是因为 SpatRaster 只是 C++ 对象的包装器。这使得 x（下面）成为一个浅拷贝（即指向内存中的同一个对象）

library(terra)
r <- rast()
x <- r 

仅在某些情况下，使用替换方法时才重要（您的示例不再受当前 terra 的影响）。我还添加了一个 copy 方法，该方法返回一个深拷贝，即指向不同（深拷贝）C++ 对象的 SpatRaster。

,

有关信息，函数 add 具有相同的问题（在 terra 1.0.11 中）：

logo <- rast(system.file("ex/logo.tif",package="terra"))
nlyr(logo)
[1] 3
 
r <- logo
 
add(r) <- r[[1]]

nlyr(logo)
#[1] 4

,

这里可能存在误解，尤其是我的误解。正如您所指出的，add(r) <- r[[1]] 更改 r 是绝对正常的。但是它也改变 logo 的事实根本不是常规（add 函数应该向 r 添加一个层，而不是任何其他与当前脚本行无关的对象，根据文档）。

如果我理解正确的话，正如你之前解释的那样，这是因为 r <- logo 不会复制 logo（深拷贝），而是只创建一个指向 logo 的指针（浅拷贝） .此选择对 terra 对象的使用具有重要影响，因为以后对 r 的修改也将修改 logo 对象（从用户的角度来看是“副作用”）。我在这里看到至少 3 点：

1. 异常行为。也许应该警告用户。

“在 R 语义中，对象是按值复制的。这意味着修改副本会保持原始对象完好无损。”：深度或惰性副本是 R (https://rlang.r-lib.org/reference/duplicate.html) 的基本规则。因此，用户必须清楚地知道 terra (r <- logo) 中的简单赋值不是按值复制，而是按引用复制，否则脚本中出错的风险很高。但是，目前 terra 的文档中没有解释这种异常行为。

2. 浅拷贝更像是一种面向程序员的工具。

当用户理解 terra 副本是浅副本时，他们可能最喜欢制作深副本，因为 terra 用户使用浅副本可能受到限制且不常见。我没有看到太多这种行为有用的情况。深拷贝或惰性拷贝对于用户来说更为常见。

3. 根据功能的异构行为

但这不是主要问题。主要问题在于，目前，某些操作会同时影响原始对象和复制对象，而其他操作则不会。 add 修改了原始对象（副作用），但 res 不会改变它：

logo <- rast(system.file("ex/logo.tif",package="terra"))
nlyr(logo)
# [1] 3
res(logo)
# [1] 1 1

r <- logo

add(r) <- r[[1]]
nlyr(logo)
# side effect of add function on the number of layers
# [1] 4
res(r) <- c(10,10)
res(logo)
# no side effect of res function on the resolution
# [1] 1 1

如果所有这些猜想都是正确的，那么解释一下赋值后哪些函数会影响或不会影响原始对象，否则将无法可靠地编程。