python 拼接 遥感影像_如何用Python| 制作遥感影像拼接
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以下文章來源于騰訊云,作者:bugsuse。
0.前言
因為沒有喝上“秋天的第一份奶茶”,準備來更新一篇推送。
在上一篇推文中,我展示了如何使用Python結合Landsat制作遙感影像圖(Python干貨 | 制作遙感影像圖)。
對于Landsat數據來說,對某個區域的重訪周期為16天,每個位置使用全球參考系(WRS)進行索引,即每一個位置都會對應一個Path和Row,相鄰的影像之間會有部分區域是重疊的。
Fig.1 World Reference System
在某些遙感影像的應用場景中,如果我們關注的區域正好處于兩景影像的交界處,如下圖中的象山港,那我們就需要將影像拼接起來才可以使用。
單張影像是這樣。
本文合并后是這樣。
1.準備工作
相較于上一篇推送,我們這次為了實現遙感影像的鑲嵌拼接,我們使用到了兩個庫, rasterio和gdal。
import rasterio as rio
import gdal
先介紹一下我們實現兩組遙感影像拼接的思路,首先選取兩景相鄰的影像,分別得到他們的空間范圍,再得到兩景組合到一起之后的空間范圍,使用gdal新建一個tif文件(數據中轉用),分別得到原來兩景影像在新建的tif文件中的起始位置,將對應的數據寫入新的tif文件中,即實現鑲嵌拼接。
上面說的是兩景影像的拼接,如果是更多影像拼接同樣適用,但是現階段的方法如果拼接多的影像的話,需要的內存空間很大,容易導致內存溢出,感興趣的朋友可以思考一下如何高效實現多景影像的拼接。
其中還有兩處關鍵處理,一是如何去除重疊區域的無效信息,二是重疊區域的數據如何選擇。希望各位看官能從代碼里面找到答案。
2.動起手來
得到輸入影像的四個角點。
def tiffileList2filename(tiffileList):
filename = []
prefix = []
for ifile in tiffileList:
file0 = ifile.split("\\")[-1]
prefix.append(os.path.join(ifile, file0))
filename.append(os.path.join(ifile, file0) + "_B1.TIF")
return filename, prefix
def get_extent(tiffileList):
filename, prefix = tiffileList2filename(tiffileList)
rioData = rio.open(filename[0])
left = rioData.bounds[0]
bottom = rioData.bounds[1]
right = rioData.bounds[2]
top = rioData.bounds[3]
for ifile in filename[1:]:
rioData = rio.open(ifile)
left = min(left, rioData.bounds[0])
bottom = min(bottom, rioData.bounds[1])
right = max(right, rioData.bounds[2])
top = max(top, rioData.bounds[3])
return left, bottom, right, top, filename, prefix
得到新建tif文件的size,這里已知Landsat空間分辨率為30m,如果是其他遙感數據,需對應進行修改。
if __name__ == '__main__':
tiffileList = [r'PathofLandsat8\LC08_L1TP_118039_20160126_20170330_01_T1',
r'PathofLandsat8\LC08_L1TP_118040_20160126_20170330_01_T1']
left, bottom, right, top, filename, prefix = get_extent(tiffileList)
cols, rows= getRowCol(left, bottom, right, top)
bands = ['B7', 'B5', 'B3']
n_bands = len(bands)
arr = np.zeros((n_bands, rows, cols), dtype=np.float)
# 打開一個tif文件
in_ds = gdal.Open(filename[0])
for i in range(len(bands)):
ibands = bands[i]
# 新建一個tif文件
driver = gdal.GetDriverByName('gtiff')
out_ds = driver.Create(ibands + 'mosaic.tif', cols, rows)
# 設置tif文件的投影
out_ds.SetProjection(in_ds.GetProjection())
out_band = out_ds.GetRasterBand(1)
# 設置新tif文件的地理變換
gt = list(in_ds.GetGeoTransform())
gt[0], gt[3] = left, top
out_ds.SetGeoTransform(gt)
# 對要拼接的影像進行循環讀取
for ifile in prefix:
in_ds = gdal.Open(ifile + '_' + ibands + '.tif')
# 計算新建的tif文件及本次打開的tif文件之間的坐標漂移
trans = gdal.Transformer(in_ds, out_ds, [])
# 得到偏移起始點
success, xyz = trans.TransformPoint(False, 0, 0)
x, y, z = map(int, xyz)
# 讀取波段信息
fnBand = in_ds.GetRasterBand(1)
data = fnBand.ReadAsArray()
# 寫入tif文件之前,最大值設置為255,這一步很關鍵
data = data / 65535 * 255
data[np.where(data == 255)] = 0
# 影像重合部分處理,重合部分取最大值
xSize = fnBand.XSize
ySize = fnBand.YSize
outData = out_band.ReadAsArray(x, y, xSize, ySize)
data = np.maximum(data, outData)
out_band.WriteArray(data, x, y)
del out_band, out_ds
file2read = ibands + 'mosaic.tif'
arr[i, :, :] = tiff.imread(file2read)
os.remove(file2read)
plot_rgb(arr, rgb=(0, 1, 2))
3.小結 大功告成!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的python 拼接 遥感影像_如何用Python| 制作遥感影像拼接的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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