您好,欢迎来到三六零分类信息网!老站,搜索引擎当天收录,欢迎发信息

python gdal教程之:用gdal读取栅格数据

2026/2/1 6:54:59发布18次查看
gdal原生支持超过100种栅格数据类型,涵盖所有主流gis与rs数据格式,包括
 arcinfo grids, arcsde raster, imagine, idrisi, envi, grass, geotiff 
 hdf4, hdf5
 usgs doq, usgs dem 
 ecw, mrsid 
 tiff, jpeg, jpeg2000, png, gif, bmp 
完整的支持列表可以参考http://www.gdal.org/formats_list.html
导入gdal支持库
旧版本(1.5以前):import gdal, gdalconst
新版本(1.6以后):from osgeo import gdal, gdalconst
gdal和gdalconst最好都要导入,其中gdalconst中的常量都加了前缀,力图与其他的module冲突最小。所以对gdalconst你可以直接这样导入:from osgeo.gdalconst import *
gdal数据驱动,与ogr数据驱动类似,需要先创建某一类型的数据驱动,再创建响应的栅格数据集。
一次性注册所有的数据驱动,但是只能读不能写:gdal.allregister()
单独注册某一类型的数据驱动,这样的话可以读也可以写,可以新建数据集:
driver = gdal.getdriverbyname('hfa') 
driver.register()
打开已有的栅格数据集:
   fn = 'aster.img' 
   ds = gdal.open(fn, ga_readonly) 
   if ds is none: 
      print 'could not open ' + fn 
       sys.exit(1)
读取栅格数据集的x方向像素数,y方向像素数,和波段数
cols = ds.rasterxsize 
   rows = ds.rasterysize 
   bands = ds.rastercount
注意后面没有括号,因为他们是属性(properties)不是方法(methods)
读取地理坐标参考信息(georeference info)
geotransform是一个list,存储着栅格数据集的地理坐标信息
   adfgeotransform[0] /* top left x 左上角x坐标*/ 
   adfgeotransform[1] /* w--e pixel resolution 东西方向上的像素分辨率*/ 
   adfgeotransform[2] /* rotation, 0 if image is north up 如果北边朝上,地图的旋转角度*/ 
   adfgeotransform[3] /* top left y 左上角y坐标*/ 
   adfgeotransform[4] /* rotation, 0 if image is north up 如果北边朝上,地图的旋转角度*/ 
   adfgeotransform[5] /* n-s pixel resolution 南北方向上的像素分辨率*/
注意栅格数据集的坐标一般都是以左上角为基准的。
下面的例子是从一个栅格数据集中取出geotransform作为一个list,然后读取其中的数据
   geotransform = ds.getgeotransform() 
   originx = geotransform[0] 
   originy = geotransform[3]originy = geotransform[3] 
   pixelwidth = geotransform[1] 
   pixelheight = geotransform[5]
计算某一坐标对应像素的相对位置(pixel offset),也就是该坐标与左上角的像素的相对位置,按像素数计算,计算公式如下:
xoffset = int((x – originx) / pixelwidth) 
yoffset = int((y – originy) / pixelheight)
读取某一像素点的值,需要分两步
首先读取一个波段(band):getrasterband(<index>),其参数为波段的索引号
然后用readasarray(<xoff>, <yoff>, <xsize>, <ysize>),读出从(xoff,yoff)开始,大小为(xsize,ysize)的矩阵。如果将矩阵大小设为1x1,就是读取一个像素了。但是这一方法只能将读出的数据放到矩阵中,就算只读取一个像素也是一样。例如:
band = ds.getrasterband(1)
data = band.readasarray(xoffset, yoffset, 1, 1)
如果想一次读取一整张图,那么将offset都设定为0,size则设定为整个图幅的size,例如:
data = band.readasarray(0, 0, cols, rows)
但是要注意,从data中读取某一像素的值,必须要用data[yoff, xoff]。注意不要搞反了。数学中的矩阵是[row,col],而这里恰恰相反!这里面row对应y轴,col对应x轴。
注意在适当的时候释放内存,例如band = none 或者dataset = none。尤其当图很大的时候
如何更有效率的读取栅格数据?显然一个一个的读取效率非常低,将整个栅格数据集都塞进二维数组也不是个好办法,因为这样占的内存还是很多。更好的方法是按块(block)来存取数据,只把要用的那一块放进内存。本周的样例代码中有一个utils模块,可以读取block大小。
例如:
   import utils 
   blocksize = utils.getblocksize(band)
   xblocksize = blocksize[0] 
   yblocksize = blocksize[1]
平铺(tiled),即栅格数据按block存储。有的格式,例如geotiff没有平铺,一行是一个block。erdas imagine格式则按64x64像素平铺。
如果一行是一个block,那么按行读取是比较节省资源的。
如果是平铺的数据结构,那么设定readasarray()的参数值,让它一次只读入一个block,就是效率最高的方法了。例如:
rows = 13, cols = 11, xbsize = 5, ybsize = 5 
for i in range(0, rows, ybsize): 
if i + ybsize < rows:
numrows = ybsize
else:
numrows = rows – i
for j in range(0, cols, xbsize):
if j + xbsize < cols:
numcols = xbsize
else:
numcols = colsnumcols = cols – j
data = band.readasarray(j, i, numcols, numrows)
这一段代码具有通用性,可以时常拿来用的。
下面介绍一点二维数组的处理技巧
这里要用到两个库,numeric和numpy。numeric比较老了,fwtools用它。自己安装配置的话还是配功能更强的numpy。
数据类型转换:
data = band.readasarray(j, i, ncols, nrows)
data = data.astype(numeric.float) # numeric
data = data.astype(numpy.float) # numpy
或者简单点只写一句
data = band.readasarray(j, i, ncols, nrows).astype(numeric.float)
掩膜mask
这是numeric和numpy库的功能,输入一个数组和条件,输出一个二值数组。例如
mask = numeric.greater(data, 0)mask = numeric.greater(data, 0)
>>> a = numeric.array([0, 4, 6, 0, 2]) 
>>> print a 
[0 4 6 0 2] 
>>> mask = numeric.greater(a, 0) 
>>> print mask 
[0 1 1 0 1]
数组求和
>>> a = numeric.array([0, 4, 6, 0, 2]) 
>>> print a>>> print a 
[0 4 6 0 2] 
>>> print numeric.sum(a) 
12
如果是二维数组,那sum就会返回一个一维数组
>>> b = numeric.array([a, [5, 10, 0, 3, 0]]) 
>>> print b 
[[ 0      4  6  0  2] 
[ 5 10  0  3  0]] 
>>> print numeric.sum(b)>>> print numeric.sum(b) 
[ 5 14  6  3  2]
所以,二维数组的求和就要这样
>>> print numeric.sum(numeric.sum(b)) 
30
这里有一个小技巧,统计大于0的像素个数,可以联合运用mask和sum两个函数
>>> print a 
[0 4 6 0 2] 
>>> mask = numeric.greater(a, 0) 
>>> print mask
[0 1 1 0 1] 
>>> print numeric.sum(mask) 
3
 以上就是python gdal教程之:用gdal读取栅格数据的内容。
该用户其它信息

VIP推荐

免费发布信息,免费发布B2B信息网站平台 - 三六零分类信息网 沪ICP备09012988号-2
企业名录 Product