Получение значений растра по точечным профилям

Эта страница опубликована в основном списке статей сайта
по адресу http://gis-lab.info/qa/extract-values-rasters.html

Описание скрипта для получения значений растра по точечным профилям.

Задача получения данных из растра (серии растров) по некоторому набору точечных объектов не редкость. Это необходимо при построении спектральных профилей, количественной оценке точности растровых данных, анализе изменений, при подготовке тренировочных наборов для классификации и т.д.

На сайте уже присутствует похожий инструмент, но он разработан для ArcView и имеет ряд ограничений.

Подготовка

Для работы скрипта необходимо иметь сам скрипт, интерпретатор Python версии 2.5 или выше, библиотеку GDAL и ее привязки (bindings) к Python.

Наиболее простым способом получить необходимые компоненты в ОС Windows является использование установщика OSGeo4W:

1. загрузить установщик. Для пользователей, у которых возникают проблемы с доступом к серверу download.osgeo.org, создан альтернативный установщик, работающий с зеркалом download2.osgeo.org
2. запустить установщик
3. выбрать пункт «Расширенная установка» и нажать «Далее»
4. выбрать пакеты gdal и gdal-python (категория Libs), нажать «Далее»
5. выбранные пакеты и необходимые зависимости будут загружены и установлены автоматически

Пользователи OC Linux должны установить необходимые пакеты при помощи пакетного менеджера своего дистрибутива.

Архив со скриптом необходимо распаковать, и файл extract_values.py поместить в любой удобный каталог, например, в C:\Tools\GIS. Запускать скрипт следует из командной строки OSGeo4W.

Использование

Скрипт запускается из командной строки и принимает несколько параметров

extract_values.py [-c] [-r] point_shapefile [raster_file(s)] [-d directory_with_rasters]

• point_shapefile — точечный shape-файл, по объектам которого будет выполняться экстракция значений
• raster_file(s) — список растров из которых необходимо извлечь данные. Если растры и скрипт находятся в разных каталогах, необходимо указывать полный путь к файлам. Элементы списка разделяются пробелами
• -c — активирует режим записи данных во внешний файл. Рядом с каждым растром будет создан CSV-файл (имя совпадает с именем shape-файла), в котором будут присутствовать как значения всех полей исходного shape-файла, так и экстрагированные значения растра. В этом режиме исходный shape-файл не модифицируется
• -r — указывает на необходимость преобразования координат точек в систему координат растра. Используется, если растры и вектор имеют разные системы координат
• -d — режим обработки каталога. После ключа указывается каталог с растрами, экстракция данных будет выполняться из всех растров в каталоге

Скрипт работает с одно- и многоканальными растровыми данными GDAL-совместимых форматов. Для каждого одноканального растрового слоя в точечном слое будет создано поле с названием, равным названию растрового слоя, а в случае многоканального растра к названию слоя добавится номер канала. ВАЖНО! Необходимо помнить, что название поля в формате DBF ограничено 10 символами, поэтому длинные названия будут обрезаться.

Ниже показан результат извлечения данных из 6-канального фрагмента Landsat (тип данных Byte, название файла снимка — clearcuts_174016.tiff), открытый в QGIS. К исходным двум полям shape-файла (id, taxon) добавились поля clearcut_1 - clearcut_6 (видим, что имена полей обрезаны чтобы удовлетворять требованиям формата DBF) со значениями соответствующих каналов в каждой точке.

Примеры

Получить значения растра after.tiff по точечному shape-файлу poi.shp (скрипт и файлы находятся в одном каталоге)

extract_values.py poi.shp after.tiff

Получить значения растра after.tiff по точечному shape-файлу poi2.shp и записать их во внешний файл

extract_values.py -с poi2.shp after.tiff

Получить значения растра after.tiff по точечному shape-файлу poi2.shp, система координат которого отличается от системы координат растра

extract_values.py -r poi2.shp after.tiff

Получить значения растров before.tiff и after.tiff по точечному shape-файлу points.shp

extract_values.py points.shp before.tiff after.tiff

Получить значения всех растров каталога по точечному shape-файлу points.shp

extract_values.py points.shp -d D:\data\rasters_veg

Ссылки по теме

• Получение данных по точечным профилям из серий растровых данных
• Работа с растрами при помощи GDAL и Python
• Работа с векторными данными при помощи OGR и Python