Eu não consegui baixar a bibliotéca sptsatat, diz que não está disponível na versão R 3.0.1 do Windows.
Alexandre, bom dia!

Não tenho experiência com a {spatstat}, mas tentei trabalhar seu código e acredito que possa lhe ser útil.

### <BEGIN>
require(raster); require(spatstat); require(sp) 

## Raster 
----------------------------------------------------------- 
set.seed(20130622)
r <- raster(nc=100, nr=100) 
r <- setValues(r, round(runif(ncell(r))* 255))
plot(r)

r.spdf <- data.frame(coordinates(r), px=getValues(r)); names(r.spdf)
gridded(r.spdf) <- ~x+y
spplot(r.spdf)

## Amostras
------------------------------------------------- 
parc.p <- spsample(r.spdf, 15, type="random")
parc.c <- vector("list",length(parc.p)) 
for(i in 1:length(parc.p)) {
          parc.c[[i]] <- disc(radius=5, centre=c(parc.p$x[i], parc.p$y[i]))}

W    <- do.call(union.owin,parc.c)
W.df <- as.data.frame(as.im(W))

W.sp <- W.df; coordinates(W.sp) <- ~x+y
plot(W.sp)

W.df$px <- over(W.sp, r.spdf)
head(W.df)
#
#          x         y value  px
#1 -179.9856 -39.83543     1  11
#2 -179.9856 -39.29907     1  76
#3 -179.9856 -38.76271     1  76
#4 -179.9856 -38.22635     1  76
#5 -179.9856 -37.68998     1  34
#6 -178.7263 -41.98087     1 157
#
### <END>

.