在 R 中转换单位

Posted 2023-02-21

【中文标题】在 R 中转换单位

【英文标题】：Converting units in R

【发布时间】：2011-11-05 02:23:11

【问题描述】：

我想在 R 中将英制单位转换为公制单位，反之亦然。我该怎么做？

如果目前没有这样做的方法，我该如何创建一个可以这样做的包？

【问题讨论】：

your_matrix * your_conversion_factor，这个不需要包。

RcppGSL 和 RcppArmadillo 是两个 R 包，与提供物理常量的外部库接口。

@baptiste 您能否更具体地了解这些 Rcpp* 包提供的功能/特性？

@David 在他们各自网页的文档中：Armadillo 和 GSL。 Rcpp* 包提供从 R 访问这些库的权限。

转换物理单位很棘手。我写了unit conversion library in Ruby，所以我知道你必须分别处理尺寸、数量和单位、前缀和缩写、数量的首选单位等。这并不简单。

【参考方案1】：

编辑：现在有一个百科全书单元包：NISTunits

单位的性质可能会影响存在或不存在。总的来说，不幸的是，我认为@gsk3 是正确的。 'Hmisc'、'gdata' 和 'marelac' 包中有一些功能：

设置单位属性（不仅仅是时间对象）： http://finzi.psych.upenn.edu/R/library/Hmisc/html/units.html

医疗： http://finzi.psych.upenn.edu/R/library/gdata/html/ConvertMedUnits.html

'marelac' 索引（主要针对海洋学） http://finzi.psych.upenn.edu/R/library/marelac/html/00Index.html

温度： http://finzi.psych.upenn.edu/R/library/marelac/html/convert_T.html

气压： http://finzi.psych.upenn.edu/R/library/marelac/html/convert_p.html

@Brian Diggs 在回答类似问题时提到了“dielectric”包： Link to 'constants' help page in package 'dielectric'

我认为这些将提供这样做的示例，并且函数 package.skeleton 应该有助于创建包的机制。我认为该软件包将是一个受欢迎的补充。

更新：Gabor Grothendieck 在 2012 年 7 月 23 日与 rhelp 类似的问题中提到了“udunits2”包。它似乎需要安装同名的独立操作系统特定包。如果没有这样的安装，您会收到一条非常无用的错误消息：

> ud.convert(1, "miles", "km")  
Error in ud.convert(x, "miles", "km") : 
  Units miles and km are not convertible

【讨论】：

这是一个有用的列表。像往常一样，我尝试了library(sos); findFn("unit conversion")。我以为ConvertMedUnits 回答了这个问题，然后我才意识到它是针对医疗单位的……

udunits2 包（和底层软件）真的很强大；在 ubuntu 上，可以使用 sudo apt-get install udunits-bin libudunits2-dev 安装包依赖项。然后你可以做ud.convert(1, "miles/hr", "km/s")甚至ud.convert(1, "Mg/ha/yr", "kg/m2/d")之类的事情，它有一个庞大的单位同义词数据库。

我已经安装了这个包，到 2013 年我不需要任何独立的应用程序来使用这个功能。

【参考方案2】：

我知道这已经很晚了，但是包 measurements 有一个函数 conv_unit() 可能是您正在寻找的。您输入您所拥有的英制值、要转换的单位（例如“ft”）以及要转换为的单位（例如“km”）。它有多种不同的尺寸（不仅仅是长度）。

【参考方案3】：

grid 包中有unit() 和convertUnit() 函数用于指定不同的长度和尺寸单位。这可能会做你想做的事，或者如果没有的话，会给你一个开始的地方。

【讨论】：

看起来grid package 已归档

@David，grid 包不再在 CRAN 上，因为它现在是随 R 一起安装的包之一，无需从 CRAN 单独下载。

@GregSnow 是这样吗？如果不加载任何包，我看不到 unit 或 convertUnit

@MichaelChirico，安装包和加载包是有区别的。是的，你仍然需要加载 grid 包来使用 unit 和 convertUnit，但是你不需要从 R 中单独安装 grid 包。

【参考方案4】：

udunits2 包就是这样做的。它包裹了强大的UDUNITS library：

udunits2::ud.convert(1, "mi", "km")
## [1] 1.609344

最重要的是，units 包（正在进行中）旨在提供一个类型安全的系统来进行单位算术运算：

with(ud_units, 1 * mi + 2 * km)
## 2.242742 mi
with(ud_units, 100 * km / (2 * h))
## 50 km/h
with(ud_units, 1 * mi + 2 * lb)
## Error: cannot convert lb into mi

【参考方案5】：

今天有一个名为 units 的“新”R 包，它建立在不久前可用的 udunits2 R 包之上。

看看：https://cran.r-project.org/web/packages/units/vignettes/units.html#setting-units-unit-conversion

library(units)
(spd1 = 1:5 * with(ud_units, m/s))
##Units: m/s
##[1] 1 2 3 4 5

(spd2 = 1:5 * with(ud_units, km/h))
#Units: km/h
#[1] 1 2 3 4 5

spd1 + spd2                   # automatic conversion
#Units: m/s
#[1] 1.277778 2.555556 3.833333 5.111111 6.388889

spd1 * spd2                   # unit derivation
#Units: km*m/h/s
#[1]  1  4  9 16 25

spd1 * 10 * with(ud_units, s) # unit simplification
#Units: m
#[1] 10 20 30 40 50

spd1 + 10 * with(ud_units, s) # error checking
#Error in `units<-.units`(`*tmp*`, value = list(numerator = "m", denominator = "s")) : 
cannot convert s into m/s

【讨论】：

这变得更好了：spd2 = 1:5 %>% set_units(mile)，然后spd2 %>% set_units(km) 结果：Units: [km] [1] 1.609344 3.218688 4.828032 6.437376 8.046720