R语言实践——chronosphere入门（古地理图+古地理坐标重建）
目录
chronosphere简介
功能结构
1. RasterArray
2. SpatialArray
访问RasterArray和SpatialArray的属性和功能
构建子集和重组
1. 挑选图层（layer）——双方括号
2. 单方括号
从raster和sp中继承的功能
1. RasterArray
2. SpatialArray
绘图
调色板
RasterLayer
3. RasterArray
添加一个统一的图例
编辑
RasterArray处理NA图层
列数和页数
chronosphere简介
chronosphere目的是为了更好地处理rasters，并提供了GPlates的功能（包括rgplates）
功能结构
1. RasterArray
直译就是栅格组。它就是一组RasterLayer，可以像操作R语言的数组一样对其进行切割、组合等操作。
RasterArray类有两部分：@stack和@index。stack包含了栅格数据，该部分就是一个RasterStack对象。index描述RasterArray的结构。
以下内容参照示例数据dems
library(chronosphere)
data("dems")
dems
第一部分展示RasterLayer共有的属性：维度（dimensions），分辨率（resolution）以及坐标系统（CRS，即extent和coord. ref.）。
第二部分展示RasterArray结构（Array properties）。
使用proxy（dems）可以展示RasterArray的第二部分数据，即index内容。
proxy(dems)
从已存在的RasterArray对象中提取数据并生成新的RasterArray对象：
library(chronosphere)
data("dems")
dems
proxy(dems)
# 准备stack栅格数据
stackOfLayers = dems@stack
#准备index数据
ind = 1:10
names(ind) = letters[1:10]
#生成新的RasterArray对象
nra = RasterArray(index=ind, stack=stackOfLayers)
nra
index对象决定了RasterArray对象的结构。
还可以使用combine（）函数将多个RasterLayer或RasterArray对象构建成RasterArray：
#新建两个相同结构的栅格对象r1和r2
r1 = raster()
values(r1) = 1
r2 = raster()
values(r2) = 2
#combine构建RasterArray对象
comb = combine(r1, r2)
comb
还可以通过cbind（）和rbind（）函数构建类似矩阵的RasterArray对象：
cbind(dems, dems)
2. SpatialArray
该类同样具有@index和@stack，其与RasterArray不同之处在于，它的@stack中有一个SpatialStack对象，由Spatial*对象组成的列表。
SpatialStack对象可以是SpatialPoints、SpatialPointDataFrame、SpatialLines、SpatialLineDataFrame、SpatialPolygons或SapatialPolygonsDataFrame任意对象，只要求它们的坐标系统相同即可。
以下示例参照coasts
data(coasts)
coasts
这是一个二维SpatialArray对象，有5行2列：分别是大陆边缘和海岸线。proxy（）函数可以很容易地访问并分析该对象。
proxy(coasts)
同样也可以用combine（）将数个Spatial*对象生成为新的SpatialArray对象：
margin1 = coasts[1, 1]
margin2 = coasts[2, 1]
combination = combine(margin1, margin2)
combination
当然也可以通过更底层的操作完成，首先要新建一个SpatialStach对象：
coast0 = coasts[1, 2]
coast5 = coasts[1, 2]
spStack = stack(margin0, margin5, coast0, coast5)然后用合适的index和spStack合并起来：
ind = matrix(1:4, ncol = 2)
colnames(ind) = c("margin", "coast")
rownames(ind) = c("0", "5")
spArray = SpatialArray(index=ind, stack=spStack)
spArray
访问RasterArray和SpatialArray的属性和功能
访问并更改RasterArray属性的方法与Raster*对象更相似，而不是数组。它们都连接到@index，RasterArray和SpatialArray对象共享。因此两者的一些维度更变方法是通用的。
RasterArray对象的元素数量通过length（）查看：
length(dems)
行列数的查询方法：
nrow(coasts)
ncol(coasts)
以上三个方法都汇总为dim（）。此方法不同于向量的dim（）。
dim(dems)
dim(coasts) 
RasterArray可以很便捷地通过name来编排。names（），colnames（），rownames（）和dimnames（）。
names（）常用于类似向量的RasterArray对象，colnames（）和rownames（）常用于类似矩阵的SpatialArray对象。dimnames（）是前三种方法的汇总。
names(dems)
colnames(coasts)
rownames(coasts)
以上的name方法也可用于重命名：
coasts2 = coasts
colnames(coasts2) = c("m", "c")
coasts2
如同操作普通数组一样，也可以用dimnames（）查询或重命名：
dimnames(coasts2)[[1]] = paste(rownames(coasts), "Ma")
coasts2
RasterArray和SpatialArray的元素除了names外，每个layer都有name，可以通过layers（）：
layers(dems)
RasterLayer栅格总数或堆栈（stack）的栅格总数可以通过ncell（）和nvalues（）：
ncell(dems)
nvalues(dems)
构建子集和重组
RasterArray和SpatialArray对象的首要目的是便捷地获取条目（items）。或是对stack专注于layer（双方括号），或是RasterArray专注于元素（单方括号）。
1. 挑选图层（layer）——双方括号
输出的是一个RasterLayer或RasterStack对象。挑选的方法有通过下标、通过名称、或通过位置的逻辑值。
可以通过名称选择RasterArray的图层。plot（）或mapplot（）将选择的图层可视化：
one = dems[["dem_45"]]
mapplot(one, col="earth")
双方括号会返回一个RasterArray。用多个元素创建子集会返回一个RasterStack。
dems[[c(1,2)]]
2. 单方括号
如果RasterArray是一维数组，单方括号会检索并替换目标
dems["30"]
返回30Ma图层。默认情况下，RasterArray容器会清除掉，但将drop设为FALSE即可保留。
dem30 = dems["30", drop=FALSE]
class(dem30)
获取一维RasterArray的元素：
dems[4:12]
如果要从多维的RasterArray或SpatialArray中获取一个图层：
one = coasts["15", "coast"]
mapplot(one) 
或者获取整行/整列：
coasts["15", ]
coasts[, "coast"]
从raster和sp中继承的功能
1. RasterArray
RasterArray的RasterLayer可以裁剪为单行数据：
# 设置裁剪区域
ext = extent(c(xmin=106.58, xmax=157.84, ymin=-45.23, ymax=1.14))
# 对dems进行裁剪
au = crop(dems, ext)
mapplot(au[1], col="earth")
还可以重新调整分辨率：
# 调整分辨率
template = raster(res=5)
coarse = resample(dems, template)
# 可视化
mapplot(coarse["45"], col="earth")
2. SpatialArray
对于SpatialArray也一样。可以对整个集合的投影进行修改：
# 将coasts的矩形图转为椭圆图
mollCoasts = spTransform(coasts, CRS("+proj=moll"))
# 设置底图
edge = spTransform(mapedge(), CRS("+proj=moll"))
# 绘制底图
plot(edge, col=ocean(8)[5])
# 绘制大陆架
plot(mollCoasts["20", "margin"], col=ocean(8)[7], border=NA, add=T)
# 绘制海岸线
plot(mollCoasts["20", "coast"], col=terra(8)[5], add=T, border=NA)
绘图
mapplot（）
调色板
showPal（）
RasterLayer
mapplot（）可作用于RasterLayer，mapplot函数作用于Raster*对象时会包括一个默认调色板并省略图例、坐标轴和边框。
使用特定的调色板：
mapplot(dems[1], col="earth", main="Using the earth palette")
3. RasterArray
mapplot（）可以将RasterArray对象绘制为多图
data(dems)
mapplot(dems)
添加一个统一的图例
RasterArray处理NA图层
如果有NA图层，那么在该图层位置上会显示“Plot not available”。
data(dems)
# 将一图层设置为NA
dems[5] = NA
is.na(dems)
列数和页数
默认绘图为3列，也可用ncol参数设置：
有时，在一张图上会绘制太多个地图。可用multi参数设置为TRUE将地图绘制在多个图上：
