tl;博士

如果您运行下面的两个代码片段（注意：代码以前被破坏，但现在已修复并已在多台计算机上检查过），您将看到一些栅格数据的两个图。一种使用ggplot2并生成具有高分辨率海岸线的平滑图像，这些海岸线以某种方式从我用来遮罩栅格的多边形中继承而来。

在不使用 ggplot2 的情况下，我们可以使用raster::plot(... , interpolate='bilinear')或获得平滑的图像rasterImage(interpolate = TRUE)。但是地图中的海岸线看起来不太好（根据栅格的分辨率，它们呈锯齿状/像素化）。您可能需要放大很多才能看到这一点。我有两个问题：

1. 如何在基本图形中绘制栅格，但仅在它与边缘分辨率高于栅格的多边形重叠的地方（产生类似 ggplot 输出）？我在这里更详细地问这个问题，并附上我想要的输出示例。
2. ggplot2 如何理解多边形边在哪里进行正确绘图？我看不到在哪里/如何告诉 ggplot 掩蔽多边形是什么！

血腥细节

我正在 R 中绘制栅格。我最初使用ggplot2，使用进行绘图geom_raster()，但现在我需要切换回基础 R，因为我最终需要在单个图上显示多个具有不同色阶的栅格（这是一张地图，并且色阶最终会因大陆而异）。

下面的代码将重现这些图（包括下载必要的文件）。在我的电脑上，完整的代码（下面的两个片段）运行大约需要 1.5 分钟——其中大部分是绘制/渲染图。

library("rgdal")
library("sp")
library("raster")
library("ggplot2")
    
# Downloading and loading raster
download.file("https://dl.dropboxusercontent.com/u/49481174/Stack.zip", destfile="Stack.zip")
unzip("Stack.zip")
msrP2 <- raster("Stack/msrP2.grd")

plot(msrP2, interpolate='bilinear')

请注意沿海岸线的像素化（您可能需要放大才能看到这一点）。这是基于栅格分辨率的预期结果。

但是看发生了什么ggplot2！

警告，渲染绘图需要在我的机器上有相当大的内存

# Convert to data.frame for ggplot2
msr.p <- rasterToPoints(msrP2)
mdf <- data.frame(msr.p)
colnames(mdf) <- c("Longitude", "Latitude", "RichnessProp")

# plot using geom_raster
b_map <- ggplot(data=mdf, aes_string(y="Latitude", x="Longitude")) +
  geom_raster(aes(fill=RichnessProp)) +
  theme_bw() +
  coord_equal() +
  scale_fill_gradientn("DD", colours=c("gold1", "coral", "navy"), na.value="black") +
  theme(axis.title.x = element_blank(),
    axis.title.y = element_blank(),
    axis.text.x = element_blank(),
    axis.text.y = element_blank(),
    panel.grid.major = element_blank(),
    panel.grid.minor = element_blank(),
    legend.position = "right",
    legend.key = element_blank(),
    axis.ticks=element_blank()) +
  scale_y_continuous(limits=c(-5133051,6324167)) + 
  scale_x_continuous(limits=c(-20100000,20100000))

b_map

现在，以高保真度再现海岸线！归根结底，其原因一定与以下事实有关：该栅格最初是通过使用大陆和湖泊的高分辨率 shapefile 掩蔽更大的栅格而生成的。因此，按重要性顺序重新陈述问题：

一季度。如何在基础 R 中创建此高分辨率图？

Q2。ggplot 到底是怎么“知道”海岸线基于我传递给它的 data.frame 的？