批量裁剪栅格 python gdal
发布日期:2021-07-25 13:05:10
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分类:技术文章
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arcpy裁剪的缺点:
1.arcpy不支持中文 2.arcpy裁剪会对影像重采样,裁剪前的原图像元不对应,有偏移.代码功能:
以一个shp裁剪多个栅格 输入: 1.shp全路径和为栅格命名的依据字段 2.栅格文件所在文件夹和栅格名称的后缀(.tif/.dat) 3.裁剪后的输出路径(文件夹) 输出: 在输出文件夹下以原栅格名称+‘_’+命名字段内容+‘_clip.tif’保存裁剪后的图像import ogrimport osimport numpyfrom tqdm import tqdmimport gdalimport timefrom osgeo import gdalnumericfrom PIL import Image,ImageDrawgdal.SetConfigOption("GDAL_ARRAY_OPEN_BY_FILENAME","TRUE")# 栅格文件夹rasterpath=r"******************"# 栅格后缀名(.dat/.tif)lastname=".dat"#矢量文件shp=r"**********.shp"#命名字段(矢量文件的字段)filename="Name"#裁剪后文件存放位置(文件夹路径)outputpath = r"*******************"#将一个Python图像库的数组转换为一个gdal_array图片def image2Array(i): a=gdalnumeric.fromstring(i.tobytes(),'b') a.shape=i.im.size[1],i.im.size[0] return a# 数组写入datasetdef OpenArray(array,prototype_ds = None,xoff=0,yoff=0): ds = gdal.Open(gdalnumeric.GetArrayFilename(array)) print(ds) if ds is not None and prototype_ds is not None: if type(prototype_ds).__name__ == 'str': prototype_ds = gdal.Open(prototype_ds) if prototype_ds is not None: gdalnumeric.CopyDatasetInfo(prototype_ds,ds,xoff=xoff,yoff=yoff) return ds# 坐标换算def world2Pixel(geoMatrix, x, y): ulx = geoMatrix[0] uly = geoMatrix[3] xDist = geoMatrix[1] yDist = geoMatrix[5] pixel = int((x - ulx) // xDist) line = int((uly - y) // abs(yDist)) return (pixel, line)strattime=time.time()# 读取栅格rasters = os.listdir(rasterpath)rasterlist=list(filter(lambda x: x[-4:] == lastname, rasters))print(rasterlist)# 裁剪with tqdm(total=len(rasterlist), iterable='iterable') as pbar: for ra in rasterlist: raster = str(rasterpath + '/' + ra) print(raster) # 将数据源作为gdal_array载入 srcArray=gdalnumeric.LoadFile(raster) # 同时载入gdal库的图片从而获取geotransform srcImage=gdal.Open(raster) geoTrans=srcImage.GetGeoTransform() proj = srcImage.GetProjection() # 打开shp r = ogr.Open(shp) lyr = r.GetLayer() # 获取要素 feature=lyr.GetNextFeature() while feature: geometry=feature.geometry() name=feature.GetField(filename) print(name) # 将图层扩展转换为图片像素坐标,需要每一个shp点的所在像素的左上角坐标 minX,maxX,minY,maxY = geometry.GetEnvelope() # 计算要素四至对应的图片四至 ulX, ulY = world2Pixel(geoTrans, minX, maxY) lrX, lrY = world2Pixel(geoTrans, maxX, minY) # 计算新图片的尺寸 pxWidth = lrX - ulX pxHeight = lrY - ulY # 获取新图片影像数组 clip = srcArray[ulY: lrY, ulX: lrX] print("clip.shape",clip.shape) # 计算新图片四至 newOriginX = geoTrans[0]+ulX*geoTrans[1] newOriginY = geoTrans[3]+ulY*geoTrans[5] newEndX = geoTrans[0]+lrX*geoTrans[1] newEndY = geoTrans[3]+lrY*geoTrans[5] # 为新图片创建一个新的geomatrix对象以便附加地理参照数据 newgeoTrans=list(geoTrans) newgeoTrans[0]=newOriginX newgeoTrans[3]=newOriginY # 使用PIL创建一个空白图片用于绘制多边形 rasterPoly = Image.new('L', (pxWidth, pxHeight), 1) draw=ImageDraw.Draw(rasterPoly) # 在一个空白的8字节黑白掩膜图片上把点映射为像元绘制要素 points = [] pixels = [] geom = feature.GetGeometryRef() cnt = geom.GetGeometryCount() if cnt > 1:#一个要素有多个元素(例如中国shp上的大陆与海南岛) for n in range(0,cnt): pos = geom.GetGeometryRef(n)#依次获取要素的部分元素polygon pts = pos.GetGeometryRef(0)# 获取linestring print("Geometry:", n, "points:", pts.GetPointCount()) for i in range(pts.GetPointCount()):#获取point points.append((pts.GetX(i), pts.GetY(i))) # print(len(points)) for p in points: p1,p2 = world2Pixel(newgeoTrans, p[0], p[1]) pixels.append((p1,p2)) # print(len(pixels)) # 用像元位置绘制多边形 draw.polygon(pixels,fill=0) print("Geometry", n, "PILsize:",draw) points = [] pixels = [] else: # 要素只有一个元素 pts = geom.GetGeometryRef(0) # 获取所有点 for i in range(pts.GetPointCount()): points.append((pts.GetX(i), pts.GetY(i))) # 点坐标转图片坐标 for p in points: p1, p2 = world2Pixel(newgeoTrans, p[0], p[1]) pixels.append((p1, p2)) # print(len(pixels)) # 用像元位置绘制多边形 draw.polygon(pixels, fill=0) print("PILsize:", draw) # 使用PIL图片转换为Numpy掩膜数组 mask = numpy.array(rasterPoly) # 根据掩膜图层对图像进行裁剪 clip = gdalnumeric.numpy.choose(mask,(clip,0)).astype(gdalnumeric.numpy.float32) # 保存裁剪后的成果 gtiffDriver = gdal.GetDriverByName('GTiff') if gtiffDriver is None: raise ValueError("Can't found Geotiff Driver") output = outputpath+(raster.split("/")[-1]).split(lastname)[0]+'_'+name+"_clip.tiff" # 数组写入dataset out = OpenArray(clip, prototype_ds=raster, xoff=ulX, yoff=ulY) print("out:", out) # 保存dataset outds = gtiffDriver.CreateCopy(output, out) # 写入坐标 outds.SetGeoTransform(newgeoTrans) # 设置投影 outds.SetProjection(proj) del out, outds, geometry, clip, mask feature = lyr.GetNextFeature() del feature, srcArray, srcImage, geoTrans, proj, r, lyr pbar.update(1)endtime = time.time()print("spend:", endtime-strattime)
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