本文记录了使用GDAL库读取遥感数据的代码,封装成了函数方便读写,只需要输入影像文件路径即可。并记录了使用numpy的计算过程的示例代码。



文章目录

  • 一、环境配置
  • 二、函数详解
  • 三、读影像
  • 四、写影像
  • 五、应用示例



一、环境配置

import os
import numpy as np
from osgeo import gdal

二、函数详解

1,GetGeoTransform()

GetGeoTransform()
GeoTransform[0],左上角横坐标(应该是投影坐标)
GeoTransform[2],行旋转
GeoTransform[1],像元宽度(影像在水平空间的分辨率)
GeoTransform[3],左上角纵坐标(应该是投影坐标)
GeoTransform[4],列旋转
GeoTransform[5],像元高度(影像在垂直空间的分辨率),
如果影像是指北的,GeoTransform[2]和GeoTransform[4]这两个参数的值为0,GeoTransform[5]为负;
如果图像不含地理坐标信息,默认返回值是:(0,1,0,0,0,1)

计算图像地理坐标
若图像中某一点的行数和列数分别为:row, column
则该点的地理坐标为:
xCoordinate = geoTransform[0] + column * geoTransform[1] + row * geoTransform[2]
yCoordinate = geoTransform[3] + column * geoTransform[4] + row * geoTransform[5]

2,ReadAsArray(xoff,yoff,xsize,ysize)

ReadAsArray(xoff,yoff,xsize,ysize)
#xoff,yoff是取值窗口的左上角在实际数据中所处象元的xy位置。
#xsize,ysize是取值窗口覆盖的区域大小

三、读影像

#读图像文件
def read_img(self,filename):
     dataset=gdal.Open(filename)       #使用gdal打开文件

     im_width = dataset.RasterXSize    #栅格矩阵的列数(每个波段的列数和)
     im_height = dataset.RasterYSize   #栅格矩阵的行数(每个波段的行数和)

     im_geotrans = dataset.GetGeoTransform()  #仿射矩阵,地理坐标信息
     im_proj = dataset.GetProjection() #地图投影信息
     im_data = dataset.ReadAsArray(0,0,im_width,im_height) #将数据写成数组,对应栅格矩阵
     
     del dataset 
     return im_proj,im_geotrans,im_data

四、写影像

# 写文件,写成tiff
def write_img(filename, im_proj, im_geotrans, im_data):
    # 判断栅格数据的数据类型
    if 'int8' in im_data.dtype.name:
        datatype = gdal.GDT_Byte
    elif 'int16' in im_data.dtype.name:
        datatype = gdal.GDT_UInt16
    else:
        datatype = gdal.GDT_Float32
    # 判读数组维数
    if len(im_data.shape) == 3:
        im_bands, im_height, im_width = im_data.shape
    else:
        im_bands, (im_height, im_width) = 1, im_data.shape
    # 创建文件
    driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")  # 数据类型必须有,因为要计算需要多大内存空间
    dataset = driver.Create(filename, im_width, im_height, im_bands, datatype)
    dataset.SetGeoTransform(im_geotrans)    # 写入仿射变换参数
    dataset.SetProjection(im_proj)          # 写入投影
    if im_bands == 1:
        dataset.GetRasterBand(1).WriteArray(im_data)  # 写入数组数据
    else:
        for i in range(im_bands):
            dataset.GetRasterBand(i + 1).WriteArray(im_data[i])
    del dataset

五、应用示例

import os
import numpy as np
from osgeo import gdal

class GRID:

    #读图像文件
    def read_img(self,filename):
        dataset=gdal.Open(filename)       #打开文件

        im_width = dataset.RasterXSize    #栅格矩阵的列数(每个波段的列数和)
        im_height = dataset.RasterYSize   #栅格矩阵的行数(每个波段的行数和)

        im_geotrans = dataset.GetGeoTransform()  #仿射矩阵
        im_proj = dataset.GetProjection() #地图投影信息
        im_data = dataset.ReadAsArray(0,0,im_width,im_height) #将数据写成数组,对应栅格矩阵
        
        del dataset 
        return im_proj,im_geotrans,im_data

    #写文件,以写成tif为例
    def write_img(self,filename,im_proj,im_geotrans,im_data):
        #gdal数据类型包括
        #gdal.GDT_Byte, 
        #gdal .GDT_UInt16, gdal.GDT_Int16, gdal.GDT_UInt32, gdal.GDT_Int32,
        #gdal.GDT_Float32, gdal.GDT_Float64

        #判断栅格数据的数据类型
        if 'int8' in im_data.dtype.name:
            datatype = gdal.GDT_Byte
        elif 'int16' in im_data.dtype.name:
            datatype = gdal.GDT_UInt16
        else:
            datatype = gdal.GDT_Float32

        #判读数组维数
        if len(im_data.shape) == 3:
            im_bands, im_height, im_width = im_data.shape
        else:
            im_bands, (im_height, im_width) = 1,im_data.shape 

        #创建文件
        driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")            #数据类型必须有,因为要计算需要多大内存空间
        dataset = driver.Create(filename, im_width, im_height, im_bands, datatype)

        dataset.SetGeoTransform(im_geotrans)              #写入仿射变换参数
        dataset.SetProjection(im_proj)                    #写入投影

        if im_bands == 1:
            dataset.GetRasterBand(1).WriteArray(im_data)  #写入数组数据
        else:
            for i in range(im_bands):
                dataset.GetRasterBand(i+1).WriteArray(im_data[i])

        del dataset



if __name__ == "__main__":
    os.chdir(r'C:\Users\XX\Desktop\fx')                 #切换路径到待处理图像所在文件夹   
    run = GRID()
    proj,geotrans,data = run.read_img('DEM.tif')        #读DEM数据
    print (proj)
    print (geotrans)
    print (data)
    print (data.shape)
    print (data.shape[0])
    print (data.shape[1])

    proj,geotrans,ndvi = run.read_img('NDVI.tif')        #读NDVI数据
    print (proj)
    print (geotrans)
    print (ndvi)   #.astype(np.float)转换数值类型
    print (ndvi.shape)
    print (ndvi.shape[0])
    print (ndvi.shape[1])

    proj,geotrans,slope = run.read_img('slope.tif')      #读slope数据
    print (proj)
    print (geotrans)
    print (slope)
    print (slope.shape)
    print (slope.shape[0])
    print (slope.shape[1])
 
 #处理影像
    divide = np.full((2226,2226),np.nan)
    
    print(range(data.shape[1]))
    for i in range(1,2225):
        for j in range(1,2225):
            if slope[i][j]>= 0.04366094 and ndvi[i][j]!=np.nan and data[i][j]!=np.nan and ndvi[i][j]!=0 and data[i][j]!=0:
                divide[i][j]=ndvi[i][j]/data[i][j]
            else:
                divide[i][j]=np.nan
    # ndvioutmin, ndvioutmax = ndviout.min(), ndviout.max() # 求最大最小值
    # ndviout = (ndviout-ndvioutmin)/(ndvioutmax-ndvioutmin) # 归一化:(矩阵元素-最小值)/(最大值-最小值)
    # print('=========elevation=========')
    # print(divide.astype(np.double))

 outResult = divide.astype(np.double)/1000
 #导出影像 
 run.write_img('result.tif', proj, geotrans, outResult)