R terra get corresponding cells of one raster that overlap another raster

I have a high resolution raster (highRes), and a lower resolution raster (lowRes), and I would like to return, for every low resolution cell, the values and the percent coverage of the high resolution cells, in each low resolution cell.

I can do this with the following code, and it works. Here, I go cell by cell, converting each cell to a polygon in order to determine which highRes cells are intersected by this polygon. But it is incredibly slow with large rasters. For the project I’m working on, the highRes raster is 1x1km global, and the lowRes raster is 25x25km in resolution.

I’m wondering if there is a faster way to go about this.

library(terra)

highRes <- rast()
res(highRes) <- c(0.1, 0.1)
highRes[] <- sample(1:10, ncell(highRes), replace = TRUE)
lowRes <- rast(res = c(1, 1), xmin = -170, xmax = -50, ymin = 0, ymax = 80)
lowRes[] <- 1
lowRes <- shift(lowRes, dx = 0.02, dy = 0.03) # not aligned



for (i in 1:ncell(lowRes)) {
    
    xx <- rast(lowRes, vals = NA)
    xx[i] <- 1
    p <- as.polygons(xx)
    p <- project(p, crs(highRes))
    e <- extract(highRes, p, weights = TRUE, exact = TRUE)  

}

This gives me the cell values that overlap with the lowRes cell, and the percent coverage of those cells.

1

Create a single polygon SpatVector and/or sf with all cells represented, then run extract() on a crop()ed version of highRes. You can also use exactextractr::exact_extract(), although it does not work with SpatVector objects and it generates a list object. However, it is much faster than extract().

library(terra)
library(sf)
library(exactextractr)

# Example SpatRaster data
highRes <- rast(ext(-180, 180, -90, 90), res = 1000/111320, crs = "EPSG:4326")
set.seed(1)
highRes [] <- sample(1:10, ncell(highRes), replace = TRUE)

lowRes <- rast(ext(-170, -50, 0, 80), res = 25000/111320, crs = crs(highRes))
lowRes <- shift(lowRes, dx = 0.02, dy = 0.03)

# Add individual value to each cell
lowRes[] <- 1:ncell(lowRes)

# Extend lowRes for cropping highRes (to account for shift)
lowRes_c <- rast(extend(ext(lowRes), c(1,1)), crs = crs(highRes))

# Crop highRes
highRes_c <- crop(highRes, lowRes_c)

# Convert lowres to SpatVector for terra::extract()
v_poly <- as.polygons(lowRes)

# Convert lowres to sf for exactextractr::exact_extract()
sf_poly <- v_poly |>
  st_as_sf()

# Extract values from highRes_c using sf_poly (dataframe)
st <- Sys.time()
e <- extract(highRes_c, v_poly, weights = TRUE, exact = TRUE)
Sys.time() - st
# Time difference of 1.303376 hours

nrow(e)
# 128510304

head(e) 
#   ID lyr.1     weight
# 1  1     8 0.08010511
# 2  1     3 0.13965326
# 3  1     7 0.13965326
# 4  1     9 0.13965326
# 5  1     2 0.13965326
# 6  1     7 0.13965326

# Extract values from highRes_c using sf_poly (list object)
st <- Sys.time()
e1 <- exact_extract(highRes_c, sf_poly, weights = "area")
Sys.time() - st
# Time difference of 4.259271 mins

head(e1[1][[1]])
#   value   weight coverage_fraction
# 1     8 173939.9        0.08007456
# 2     3 173939.9        0.13959999
# 3     7 173939.9        0.13959999
# 4     9 173939.9        0.13959999
# 5     2 173939.9        0.13959999
# 6     7 173939.9        0.13959999

Note the values differ between the two methods. The exactextractr devs state that this method is more accurate than other approaches, see the exactextractr GitHub Accuracy section for details.

1

You can gain some speed by first vectorizing the whole low resolution raster and then extracting in one go:

## set distinct values for the lowRes cells, otherwise only one polygon
## (the bounding box) will be returned:
values(lowRes) <- 1:ncell(lowRes)

## vectorize:
p_low <- as.polygons(lowRes)

## extract:
res <- extract(highRes, p_low, weights = TRUE, exact = TRUE)
> head(res)
  ID lyr.1    weight
1  1    10 0.2408351
2  1     2 0.3010438
3  1     1 0.3010438
4  1     9 0.3010438
5  1     3 0.3010438
6  1    10 0.3010438

On my standard laptop this is about 4.5 times faster than the cell-wise approach (while still taking about 45 s for your example data).

If you’re only interested in an aggregate per low resolution cell (while keeping the weighting, resampleing might be a much faster alternative.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật