GDAL+MapInfo: разрезаем изображение прямоугольной сеткой: различия между версиями

Материал из GIS-Lab
Перейти к навигации Перейти к поиску
 
(не показано 17 промежуточных версий 3 участников)
Строка 1: Строка 1:
== Постановка задачи ==
== Постановка задачи ==
Есть большое изображение, и есть сетка, которой бы хотелось это изображение разрезать. Сетка должна совпадать с изображением по проекции (или системе координат). Может и не совпадать, но это уже требует лишних настроек в параметрах.
Допустим, что есть большое изображение и есть векторная сетка (полигоны), по которой бы хотелось это изображение разрезать. Сетка должна иметь такую же систему координат, как и изображение. Может и не совпадать, но это потребует дополнительных действий.




== Небольшое отступление ==
Для решения задачи будет использоваться следующее ПО: утилиты GDAL 1.9.1 версии и MapInfo актуальной (9.5) версии. Ниже в командных инструкциях используется синтаксис командной строки Windows XP.
Самый известный вариант сетки — это сетка планшетов СК-42 (и аналогичных). Она стандартна, удобно создана для разных масштабов, и имеется у всех, кому нужна. С ней есть только один небольшой минус — она не прямоугольна. А смысл в том, что бы резать изображение, не нарушая его пиксельной структуры — без пересчетов и искажений. '''gdalwarp''' позволяет обрезать изображение векторной сеткой, записанной в файл. Это не наш случай, т.к. он производит пересчет пикселей под векторный контур. И к тому же, это тривиально, поскольку '''gdalwarp''' позволяет использовать SQL-запросы к векторному слою, а '''gdal_translate''', по-моему, нет.


== Задача ==
== Полигональная сетка ==
# Создать прямоугольную сетку
Полигональная сетка была создана в MapInfo, немного остановимся на ее обработке ниже, но сам этап создания сетки рассматривать не будем.
# Эту сетку приложить к растру (пусть он имеет путь f:\test\test.tif)
 
=== Небольшое отступление ===
Самый известный вариант сетки — это сетка планшетов СК-42 (и аналогичных). Она стандартна, удобно создана для разных масштабов, и имеется у всех, кому нужна. С ней есть только один небольшой минус — она не прямоугольна. А смысл в том, чтобы резать изображение, не нарушая его пиксельной структуры — без пересчетов и искажений. Утилита '''gdalwarp''' позволяет обрезать изображение векторной сеткой, записанной в файл. Это не наш случай, т.к. он производит пересчет пикселей под векторный контур.
Идея нашей обработки - извлечение прямоугольных участков растра, заданных двумя вершинами. Для этого у '''gdal_translate''' есть два механизма - задать координаты растра и задать координаты в проекции растра, а программа сама пересчитает эти координаты в координаты растра (и выведет их нам при работе).


== Создание контура изображения ==
== Создание контура изображения ==
Задача №1 мною решена в MapInfo. Верю, что существуют и другие достойные пути, но хорошо я умею только так:


Начнем совсем с другого – создадим внешний контур изображения. Тут есть два пути.
 
* '''Простой''' – просто рамка изображения, она получается командой '''gdaltindex''' (builds a shapefile as a raster tileindex).
Для начала создадим внешний контур изображения. Тут есть два способа — простой и сложный, выбор зависит от свойств конкретных данных и частностей задачи.
Например, для всех растров в папках, начинающихся с «MRGN_» (здесь и далее синтаксис командной строки Windows XP):
===Простой способ===
Простая рамка изображения создаётся утилитой  '''gdaltindex'''.
 
Например, для всех растров в папках, начинающихся с «MRGN_»:
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*.tif) do if exist "%~fa" gdaltindex -skip_different_projection MRGN_SP5_2011_index.shp "%~fa"
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*.tif) do if exist "%~fa" gdaltindex -skip_different_projection MRGN_SP5_2011_index.shp "%~fa"
для одной папки с растрами синтаксис имеет вид:
для одной папки с растрами:
  gdaltindex -skip_different_projection index.shp "*.tif"
  gdaltindex -skip_different_projection index.shp "*.tif"


* '''Сложный''', который учитывает, что растр может занимать только часть изображения, а часть растра нас не интересует, т.к. имеет «черное» поле (NODATA=0). В этом случае, я делаю еще «пару танцев с бубном»:
===Сложный способ===
1. Cоздадим новый растр из предположения, что есть NODATA=0 и все остальное > 0. Используем утилиту '''gdal_calc''', чтобы вычленить ненулевые значения (в примере снова обработка целой папки с растрами TIF):
Нужно учитывать, что значимая часть растра может занимать только часть матрицы, оставшаяся часть растра нас не интересует, т.к. представляет собой «черное» поле (NODATA).  
 
1. Cоздадим новый растр из предположения, что есть NODATA=0 и все остальное > 0. Используем утилиту '''gdal_calc''', чтобы получить ненулевые значения (в примере обработка целой папки с растрами в фрмате TIF):
  for /r %a in (*.tif) do gdal_calc -A "%~fa" --outfile="%~dpna_c.tif" --calc="(A>0)*127+(A==0)*0"  --NoDataValue=0 --type=Byte –overwrite
  for /r %a in (*.tif) do gdal_calc -A "%~fa" --outfile="%~dpna_c.tif" --calc="(A>0)*127+(A==0)*0"  --NoDataValue=0 --type=Byte –overwrite
2. Сжимаем полученные файлы с помощью опции COMPRESS=CCITTFAX4 с очевидным уменьшением разрядности до 1 бита через '''gdal_translate''':
2. Сжимаем полученные файлы с помощью опции COMPRESS=CCITTFAX4 с очевидным уменьшением разрядности до 1 бита через '''gdal_translate''':
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\%~b_c.tif) do gdal_translate -of "GTiff" -a_nodata 127 -co "NBITS=1" -co "TFW=YES" -co "COMPRESS=CCITTFAX4" "%~fa" "%~dpna_msk.tif"
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\%~b_c.tif) do gdal_translate -of "GTiff" -a_nodata 127 -co "NBITS=1" -co "TFW=YES" -co "COMPRESS=CCITTFAX4" "%~fa" "%~dpna_msk.tif"
Строка 30: Строка 37:
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*_c_msk.tif) do if exist "%~fa" gdal_polygonize "%~fa" -b 1 -f "ESRI Shapefile" %b\%~na_poly.shp
  for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*_c_msk.tif) do if exist "%~fa" gdal_polygonize "%~fa" -b 1 -f "ESRI Shapefile" %b\%~na_poly.shp


Теперь надо открыть полученный вектор в какой-то ГИС, т.к. MapInfo результат gdal утилит не может открыть, т.к. в них есть тестовые поля в 255 символов, а у MapInfo ограничение длины строки в 254, контур приходится перевести программно через '''ogr2ogr''':
Теперь надо открыть полученный вектор в какой-то ГИС. MapInfo часто не может открыть векторные данные, получившиеся в результате работы GDAL-утилит, т.к. в них есть тестовые поля длиной 255 символов (у MapInfo ограничение длины строки в 254), так что контур можно перевести программно через '''ogr2ogr''':
  ogr2ogr -f "MapInfo File" MRGN_SP5_2011_poly_mi.tab MRGN_SP5_2011_poly.shp
  ogr2ogr -f "MapInfo File" MRGN_SP5_2011_poly_mi.tab MRGN_SP5_2011_poly.shp


Темы объединения векторов я касаться не буду, она имеет место быть в пакете OGR.
Темы объединения векторов касаться не будем, это тоже можно сделать с помощью ogr2ogr.
 


Откроем контур (-а) растра (-ов) в MapInfo. С вероятностью 25%, в случае когда мы векторизовали значимый контур изображения через gdal_polygonize, в векторе будут присутствовать мелкие дырки от пикселей, которые имели значение NODATA внутри значимой части изображения.
Откроем контур (-а) растра (-ов) в MapInfo. С вероятностью 25%, в случае когда мы векторизовали значимый контур изображения через gdal_polygonize, в векторе будут присутствовать мелкие дырки от пикселей, которые имели значение NODATA внутри значимой части изображения.


* Для борьбы с ними в Mapinfo я разгруппирую все составные объекты, превращая «дырки» в отдельные объекты.  
* Для борьбы с ними в MapInfo разгруппируем все составные объекты, превращая «дырки» в отдельные объекты.  
* После этого удаляю все объекты, имеющие площадь меньше некоторой критичной ( на пример 1 кв.км). Должны остаться только контура изображений.  
* После этого удалим все объекты, имеющие площадь меньше некоторой критичной (например, 1 кв.км). Должны остаться только контура изображений.  


Теперь откроем контуры планшетов в ГИС. Проделаем с ними следующие превращения (большинство избыточны):
Теперь откроем контуры планшетов в ГИС. Проделаем с ними следующие превращения (большинство избыточны):
* Увеличим размер каждого планшета на некоторую величину (не обязательно, но если потом придется выводить растр с перекрытием, это даст запас пикселей по краям). Я увеличиваю на 5% от размера планшета, пересчитанных в метры.  
* Увеличим размер каждого планшета на некоторую величину (не обязательно, но если потом придется выводить растр с перекрытием, это даст запас пикселей по краям). Я увеличиваю размера планшета приблизительно на 5%, для простоты создания буфера я перед созданием буфера пересчитываю их в метры.  
* Переводим полученный вектор в проекцию (или систему координат (СК) ) растра.
* Переводим полученный вектор в проекцию (или систему координат) растра.
* Новый растр открываем и находим для каждого контура MBR (minimum bounding rectangle). В MapInfo это стандартная функция, которую можно применить к объектам слоя, затирая их (это команда на MapBasic’е, которая выполняется в окне MapBasic внутри программы MapInfo):
* Новый растр открываем и находим для каждого контура MBR (minimum bounding rectangle). В MapInfo это стандартная функция, которую можно применить к объектам слоя, затирая их (это команда на MapBasic, которая выполняется в окне MapBasic внутри MapInfo):
  update cutSHP_m50_000_UTM37 set obj=MBR(buffer(obj,20,2000,"m"))
  update cutSHP_m50_000_UTM37 set obj=MBR(buffer(obj,20,2000,"m"))
что буквально означает следующее:
что буквально означает следующее:
"Для всех объектов слоя cutSHP_m50_000_UTM37 создать MBR для буфера вокруг каждого объекта с приращением 2000 метров и числом вершин при моделировании дуги равным 20".
"Для всех объектов слоя cutSHP_m50_000_UTM37 создать MBR для буфера вокруг каждого объекта с приращением 2000 метров и числом вершин при моделировании дуги равным 20".
* Надо расширить атрибутику векторных данных, т.к. в дальнейшем нам потребуются числовые значения координат вершин планшетов ( я пишу планшетов, т.к. это короче чем каждый раз писать «геометрические объекты сетки»). Этот пункт обязателен для исполнения (ниже станет ясно почему):
* Надо расширить атрибутику векторных данных, т.к. в дальнейшем нам потребуются числовые значения координат вершин планшетов (под "планшетами" здесь понимаются «геометрические объекты сетки»). Этот пункт обязателен для исполнения (ниже станет ясно, почему):
  Alter Table "cutSHP_m50_000_UTM37" ( add ulX float, ulY float, lrX float, lrY float)
  Alter Table "cutSHP_m50_000_UTM37" ( add ulX float, ulY float, lrX float, lrY float)
* Сейчас надо физически удалить планшеты, которые не пересекают значимый контур изображения. В Mapinfo отбор таких объектов делается с помощь пространственного запроса. В этом же пункте можно удалить и избыточные объекты сетки т.к. мы их создали с перекрытием.
* Теперь надо физически удалить планшеты, которые не пересекают значимый контур изображения. В MapInfo отбор таких объектов делается с помощь пространственного запроса. В этом же пункте можно удалить и избыточные объекты сетки, т.к. мы их создали с перекрытием.
* Теперь существенный момент: надо обрезать планшеты внешней границей растра (той, что получена в результате gdal_polygonize). Это обязательно надо сделать, т.к. планшеты, которые будут выступать за физические границы растра, не будут обработаны gdal_translate. В MapInfo это делается стандартной командой «Erase outside».
* Теперь существенный момент: надо обрезать планшеты внешней границей растра (той, что получена в результате работы gdal_polygonize). Это обязательно надо сделать, т.к. планшеты, которые будут выступать за физические границы растра, не будут обработаны gdal_translate. В MapInfo это делается стандартной командой «Erase outside».
* Последний пункт – вычисление координат углов каждого планшета и сохранение этих координат в ранее созданные поля ulX float, ulY float, lrX float, lrY float. В Mapinfo для этого существуют стандартные функции и команда Update:
* Последний пункт – вычисление координат углов каждого планшета и сохранение этих координат в ранее созданные поля ulX float, ulY float, lrX float, lrY float. В MapInfo для этого существуют стандартные функции и команда Update:
  update cutSHP_m50_000_UTM37 set ulx=ObjectGeography( object, 1 ),uly=ObjectGeography( object, 4 ),lrx=ObjectGeography( object, 3 ),lry=ObjectGeography( object, 2 )
  update cutSHP_m50_000_UTM37 set ulx=ObjectGeography( object, 1 ),uly=ObjectGeography( object, 4 ),lrx=ObjectGeography( object, 3 ),lry=ObjectGeography( object, 2 )
* '''Внимание!''' Параметр ''-projwin'' у '''gdal_translate''' имеет вид
* '''Внимание!''' Параметр ''-projwin'' у '''gdal_translate''' имеет вид
  -projwin ulx uly lrx lry
  -projwin ulx uly lrx lry
Что отличается от обычной записи, которая начинается с ЛЕВОГО НИЖНЕГО угла. Здесь как в растре – начало в ЛЕВОМ ВЕРХНЕМ, а вторая пара координат соответствует ПРАВОМУ НИЖНЕМУ углу.  
Такая запись отличается от обычной, которая начинается с ЛЕВОГО НИЖНЕГО угла. Здесь, как в растре – начало в ЛЕВОМ ВЕРХНЕМ углу, а вторая пара координат соответствует ПРАВОМУ НИЖНЕМУ углу.  
* Сохраняем векторные данные в формат MIF/MID. так, что бы они имели следующий вид:
* Сохраняем векторные данные в формат MIF/MID так, чтобы они имели следующий вид:
  Id, ulx, uly, lrx, lry
  Id, ulx, uly, lrx, lry
где Id – уникальный номер (не обязательно, но я так делаю, что бы задать упорядоченные имена для создаваемых файлов-фрагментов), X -координата верхнего левого угла, Y - координата верхнего левого угла, X координата нижнего правого угла, Y координата нижнего правого угла.
Id – уникальный номер (не обязательно, но полезно, чтобы задать упорядоченные имена для создаваемых файлов-фрагментов), X -координата верхнего левого угла, Y - координата верхнего левого угла, X координата нижнего правого угла, Y координата нижнего правого угла.
 
Это может быть не только формат MIF/MID, но и любой другой текстовый формат. В этом случае будем использовать только MID – текстовый файл атрибутивных данных. Все, что нам нужно – это координаты углов планшетов, чтобы извлекать подмножества из исходного растра.


Это может быть не только формат MIF/MID, в этом случае будем использовать только MID – текстовый файл атрибутивных данных, но и любой другой текстовый формат. Все что нам нужно – это координаты углов планшетов, что извлекать подмножество из исходного растра.
Все «танцы с бубном» завершены.


Все «танцы с бубном завершены». Получилось длинно и сильно в сторону, но я умею получить атрибутивные данные углы на планшетов только так.
Повторим, что нам необходимо было получить:


Повторю, что собственно нам обязательно надо получить:
- 4 координаты 2-х углов сетки, которые лежат только в пределах обрезаемого (скорее разбираемого) растра и имеют ту же СК, что и обрезаемый растр.
* 4 координаты углов сетки;
Если это у нас есть, то вперед - интерационо разберем растр на части.
* эти координаты должны лежать только в пределах обрезаемого (скорее разбираемого) растра;
* иметь ту же СК, что и обрезаемый растр.


== Обрезка растра ==
== Обрезка растра ==
Само использование GDAL, а именно, '''gdal_translate''', гораздо короче:
Само использование GDAL, а именно, '''gdal_translate''', гораздо короче:
# Создаем набор команд для вычисления контуров в виде BAT-файла.
# Создаем набор команд для вычисления контуров в виде BAT-файла.
# Команда выполняется в каталоге, где лежит файл Q1.MID (так я назвал экспорт координат углов), файлы выполнения сохраняются в каталог root\1\, в нем же должна быть воссоздана структура исходных каталогов:
# Команда выполняется в каталоге, где лежит файл '''Q1.MID''' (так я назвал экспорт координат углов), файлы выполнения сохраняются в каталог '''"root\1\"''', исходный файл находится по адресу '''"f:\test\test.tif"''':
  for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do @echo @if not exist "root\1\test_%~a.tif" gdal_translate -of GTIFF -projwin %b %c %d %e -a_nodata 0 -co "TFW=YES" -co "compress=LZW" "f:\test\test.tif" "root\1\test_%~a.tif">>root\1\do_%~a.bat
  for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do @echo @if not exist "root\1\test_%~a.tif" gdal_translate -of GTIFF -projwin %b %c %d %e -a_nodata 0 -co "TFW=YES" -co "compress=LZW" "f:\test\test.tif" "root\1\test_%~a.tif">>root\1\do_%~a.bat
# Можно сразу же запускать команды на выполнение в цикле for командной строки DOS, но создание набора BAT-файлов позволяет воспользоваться параллельным вычислением фрагментов или вернуться к прерванному вычислению, если понадобиться.   
# Можно сразу же запускать команды на выполнение в цикле for командной строки DOS, но создание набора BAT-файлов позволяет воспользоваться параллельным вычислением фрагментов или вернуться к прерванному вычислению, если понадобиться.   




Для тех, кому необходимо, поясню, что записано выше, потому как использовать утилиты командной строки без FOR – на мой взгляд , не разумно и не эффективно:
Разберём командные инструкции, написаные выше.
Команда
  for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do
  for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do
Построчно считать файл '''Q1.MID''' и выполнить над каждой строчкой операцию, записанную после '''do''':
означает "Построчно считать файл '''Q1.MID''' и выполнить над каждой строчкой операцию, записанную после '''do'''":
* Использовать в качестве разделителя параметров строки символ «,»
* Использовать в качестве разделителя параметров строки символ «,»
* Используя разделитель, получить 5 параметров – переменные от а до e
* Используя разделитель, получить 5 параметров – переменные от а до e
Строка 90: Строка 99:
* '''-of GTIFF''' - выходным форматом GeoTIFF
* '''-of GTIFF''' - выходным форматом GeoTIFF
* '''-co "TFW=YES" -co "compress=LZW"''' с дополнительными параметрами «Создавать world file» и «Сжимать растр алгоритмом LZW»
* '''-co "TFW=YES" -co "compress=LZW"''' с дополнительными параметрами «Создавать world file» и «Сжимать растр алгоритмом LZW»
* '''-projwin %b %c %d %e''' – вырезать фрагмент, заданный указанными координатами, в системе координат растра (gdal_translate переведет их в координаты растра перед тем как вырезать фрагмент, о чем информирует нас при выполнении программы). Если границы выйдут за пределы растра программа завершиться сбоем и сообщением об ошибке.   
* '''-projwin %b %c %d %e''' – вырезать фрагмент, заданный указанными координатами, в системе координат растра (gdal_translate переведет их в координаты растра перед тем, как вырезать фрагмент, о чем программа информирует нас по ходу выполнения). Если границы выйдут за пределы растра, программа завершится сбоем и сообщением об ошибке.   




И, наконец, запускаем на выполнение все созданные BAT-файлы:  
И, наконец, запускаем на выполнение все созданные BAT-файлы:  
  for %a in (do_*.bat) do "%~fa"
  for %a in (do_*.bat) do "%~fa"

Текущая версия от 08:36, 6 октября 2012

Постановка задачи

Допустим, что есть большое изображение и есть векторная сетка (полигоны), по которой бы хотелось это изображение разрезать. Сетка должна иметь такую же систему координат, как и изображение. Может и не совпадать, но это потребует дополнительных действий.


Для решения задачи будет использоваться следующее ПО: утилиты GDAL 1.9.1 версии и MapInfo актуальной (9.5) версии. Ниже в командных инструкциях используется синтаксис командной строки Windows XP.

Полигональная сетка

Полигональная сетка была создана в MapInfo, немного остановимся на ее обработке ниже, но сам этап создания сетки рассматривать не будем.

Небольшое отступление

Самый известный вариант сетки — это сетка планшетов СК-42 (и аналогичных). Она стандартна, удобно создана для разных масштабов, и имеется у всех, кому нужна. С ней есть только один небольшой минус — она не прямоугольна. А смысл в том, чтобы резать изображение, не нарушая его пиксельной структуры — без пересчетов и искажений. Утилита gdalwarp позволяет обрезать изображение векторной сеткой, записанной в файл. Это не наш случай, т.к. он производит пересчет пикселей под векторный контур. Идея нашей обработки - извлечение прямоугольных участков растра, заданных двумя вершинами. Для этого у gdal_translate есть два механизма - задать координаты растра и задать координаты в проекции растра, а программа сама пересчитает эти координаты в координаты растра (и выведет их нам при работе).

Создание контура изображения

Для начала создадим внешний контур изображения. Тут есть два способа — простой и сложный, выбор зависит от свойств конкретных данных и частностей задачи.

Простой способ

Простая рамка изображения создаётся утилитой gdaltindex.

Например, для всех растров в папках, начинающихся с «MRGN_»:

for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*.tif) do if exist "%~fa" gdaltindex -skip_different_projection MRGN_SP5_2011_index.shp "%~fa"

для одной папки с растрами:

gdaltindex -skip_different_projection index.shp "*.tif"

Сложный способ

Нужно учитывать, что значимая часть растра может занимать только часть матрицы, оставшаяся часть растра нас не интересует, т.к. представляет собой «черное» поле (NODATA).

1. Cоздадим новый растр из предположения, что есть NODATA=0 и все остальное > 0. Используем утилиту gdal_calc, чтобы получить ненулевые значения (в примере обработка целой папки с растрами в фрмате TIF):

for /r %a in (*.tif) do gdal_calc -A "%~fa" --outfile="%~dpna_c.tif" --calc="(A>0)*127+(A==0)*0"  --NoDataValue=0 --type=Byte –overwrite

2. Сжимаем полученные файлы с помощью опции COMPRESS=CCITTFAX4 с очевидным уменьшением разрядности до 1 бита через gdal_translate:

for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\%~b_c.tif) do gdal_translate -of "GTiff" -a_nodata 127 -co "NBITS=1" -co "TFW=YES" -co "COMPRESS=CCITTFAX4" "%~fa" "%~dpna_msk.tif"

Это делаем для того, чтобы однозначно избавиться от всех значений больше 0, и радикально уменьшить размер растра, если мы задумаем его хранить как маску.

Создаем контура значимых (непустых) частей снимков через утилиту векторизации gdal_polygonize:

for /d %b in (MRGN_*) do @for %a in (%b\*_c_msk.tif) do if exist "%~fa" gdal_polygonize "%~fa" -b 1 -f "ESRI Shapefile" %b\%~na_poly.shp

Теперь надо открыть полученный вектор в какой-то ГИС. MapInfo часто не может открыть векторные данные, получившиеся в результате работы GDAL-утилит, т.к. в них есть тестовые поля длиной 255 символов (у MapInfo ограничение длины строки в 254), так что контур можно перевести программно через ogr2ogr:

ogr2ogr -f "MapInfo File" MRGN_SP5_2011_poly_mi.tab MRGN_SP5_2011_poly.shp

Темы объединения векторов касаться не будем, это тоже можно сделать с помощью ogr2ogr.


Откроем контур (-а) растра (-ов) в MapInfo. С вероятностью 25%, в случае когда мы векторизовали значимый контур изображения через gdal_polygonize, в векторе будут присутствовать мелкие дырки от пикселей, которые имели значение NODATA внутри значимой части изображения.

  • Для борьбы с ними в MapInfo разгруппируем все составные объекты, превращая «дырки» в отдельные объекты.
  • После этого удалим все объекты, имеющие площадь меньше некоторой критичной (например, 1 кв.км). Должны остаться только контура изображений.

Теперь откроем контуры планшетов в ГИС. Проделаем с ними следующие превращения (большинство избыточны):

  • Увеличим размер каждого планшета на некоторую величину (не обязательно, но если потом придется выводить растр с перекрытием, это даст запас пикселей по краям). Я увеличиваю размера планшета приблизительно на 5%, для простоты создания буфера я перед созданием буфера пересчитываю их в метры.
  • Переводим полученный вектор в проекцию (или систему координат) растра.
  • Новый растр открываем и находим для каждого контура MBR (minimum bounding rectangle). В MapInfo это стандартная функция, которую можно применить к объектам слоя, затирая их (это команда на MapBasic, которая выполняется в окне MapBasic внутри MapInfo):
update cutSHP_m50_000_UTM37 set obj=MBR(buffer(obj,20,2000,"m"))

что буквально означает следующее: "Для всех объектов слоя cutSHP_m50_000_UTM37 создать MBR для буфера вокруг каждого объекта с приращением 2000 метров и числом вершин при моделировании дуги равным 20".

  • Надо расширить атрибутику векторных данных, т.к. в дальнейшем нам потребуются числовые значения координат вершин планшетов (под "планшетами" здесь понимаются «геометрические объекты сетки»). Этот пункт обязателен для исполнения (ниже станет ясно, почему):
Alter Table "cutSHP_m50_000_UTM37" ( add ulX float, ulY float, lrX float, lrY float)
  • Теперь надо физически удалить планшеты, которые не пересекают значимый контур изображения. В MapInfo отбор таких объектов делается с помощь пространственного запроса. В этом же пункте можно удалить и избыточные объекты сетки, т.к. мы их создали с перекрытием.
  • Теперь существенный момент: надо обрезать планшеты внешней границей растра (той, что получена в результате работы gdal_polygonize). Это обязательно надо сделать, т.к. планшеты, которые будут выступать за физические границы растра, не будут обработаны gdal_translate. В MapInfo это делается стандартной командой «Erase outside».
  • Последний пункт – вычисление координат углов каждого планшета и сохранение этих координат в ранее созданные поля ulX float, ulY float, lrX float, lrY float. В MapInfo для этого существуют стандартные функции и команда Update:
update cutSHP_m50_000_UTM37 set ulx=ObjectGeography( object, 1 ),uly=ObjectGeography( object, 4 ),lrx=ObjectGeography( object, 3 ),lry=ObjectGeography( object, 2 )
  • Внимание! Параметр -projwin у gdal_translate имеет вид
-projwin ulx uly lrx lry

Такая запись отличается от обычной, которая начинается с ЛЕВОГО НИЖНЕГО угла. Здесь, как в растре – начало в ЛЕВОМ ВЕРХНЕМ углу, а вторая пара координат соответствует ПРАВОМУ НИЖНЕМУ углу.

  • Сохраняем векторные данные в формат MIF/MID так, чтобы они имели следующий вид:
Id, ulx, uly, lrx, lry

Id – уникальный номер (не обязательно, но полезно, чтобы задать упорядоченные имена для создаваемых файлов-фрагментов), X -координата верхнего левого угла, Y - координата верхнего левого угла, X координата нижнего правого угла, Y координата нижнего правого угла.

Это может быть не только формат MIF/MID, но и любой другой текстовый формат. В этом случае будем использовать только MID – текстовый файл атрибутивных данных. Все, что нам нужно – это координаты углов планшетов, чтобы извлекать подмножества из исходного растра.

Все «танцы с бубном» завершены.

Повторим, что нам необходимо было получить:

- 4 координаты 2-х углов сетки, которые лежат только в пределах обрезаемого (скорее разбираемого) растра и имеют ту же СК, что и обрезаемый растр. Если это у нас есть, то вперед - интерационо разберем растр на части.

Обрезка растра

Само использование GDAL, а именно, gdal_translate, гораздо короче:

  1. Создаем набор команд для вычисления контуров в виде BAT-файла.
  2. Команда выполняется в каталоге, где лежит файл Q1.MID (так я назвал экспорт координат углов), файлы выполнения сохраняются в каталог "root\1\", исходный файл находится по адресу "f:\test\test.tif":
for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do @echo @if not exist "root\1\test_%~a.tif" gdal_translate -of GTIFF -projwin %b %c %d %e -a_nodata 0 -co "TFW=YES" -co "compress=LZW" "f:\test\test.tif" "root\1\test_%~a.tif">>root\1\do_%~a.bat
  1. Можно сразу же запускать команды на выполнение в цикле for командной строки DOS, но создание набора BAT-файлов позволяет воспользоваться параллельным вычислением фрагментов или вернуться к прерванному вычислению, если понадобиться.


Разберём командные инструкции, написаные выше. Команда

for /f "tokens=1-5 delims=," %a in (Q1.MID) do

означает "Построчно считать файл Q1.MID и выполнить над каждой строчкой операцию, записанную после do":

  • Использовать в качестве разделителя параметров строки символ «,»
  • Используя разделитель, получить 5 параметров – переменные от а до e
  • %а – уникальный номер, %b %c %d %e - координаты углов планшета из файла Q1.MID

Если не существует файл с именем "root\1\test_%~a.tif" , то:

  • Выполнить команду gdal_translate
  • над исходным файлом "f:\test\test.tif"
  • с результирующим файлом "root\1\test_%~a.tif"
  • -a_nodata 0 - условием "нет данных" (NODATA) для пикселей со значение 0 во всех каналах
  • -of GTIFF - выходным форматом GeoTIFF
  • -co "TFW=YES" -co "compress=LZW" с дополнительными параметрами «Создавать world file» и «Сжимать растр алгоритмом LZW»
  • -projwin %b %c %d %e – вырезать фрагмент, заданный указанными координатами, в системе координат растра (gdal_translate переведет их в координаты растра перед тем, как вырезать фрагмент, о чем программа информирует нас по ходу выполнения). Если границы выйдут за пределы растра, программа завершится сбоем и сообщением об ошибке.


И, наконец, запускаем на выполнение все созданные BAT-файлы:

for %a in (do_*.bat) do "%~fa"