Replikasi hasil gdalwarp menggunakan gdal Python bindings

20

Saya mencoba memproyeksikan ulang / melakukan resample dengan GDAL python bindings, tetapi saya mendapatkan hasil yang sedikit berbeda dibandingkan dengan yang ada di utilitas baris perintah gdalwarp.

Lihat pembaruan di bawah untuk contoh yang lebih pendek

Script ini menggambarkan pendekatan Python:

from osgeo import osr, gdal
import numpy


def reproject_point(point, srs, target_srs):
    '''
    Reproject a pair of coordinates from one spatial reference system to
    another.
    '''
    transform = osr.CoordinateTransformation(srs, target_srs)
    (x, y, z) = transform.TransformPoint(*point)

    return (x, y)


def reproject_bbox(top_left, bottom_right, srs, dest_srs):
    x_min, y_max = top_left
    x_max, y_min = bottom_right
    corners = [
        (x_min, y_max),
        (x_max, y_max),
        (x_max, y_min),
        (x_min, y_min)]
    projected_corners = [reproject_point(crnr, srs, dest_srs)
                         for crnr in corners]

    dest_top_left = (min([crnr[0] for crnr in projected_corners]),
                     max([crnr[1] for crnr in projected_corners]))
    dest_bottom_right = (max([crnr[0] for crnr in projected_corners]),
                         min([crnr[1] for crnr in projected_corners]))

    return dest_top_left, dest_bottom_right


################################################################################
# Create synthetic data
gtiff_drv = gdal.GetDriverByName('GTiff')
w, h = 512, 512
raster = numpy.zeros((w, h), dtype=numpy.uint8)
raster[::w / 10, :] = 255
raster[:, ::h / 10] = 255
top_left = (-109764, 215677)
pixel_size = 45

src_srs = osr.SpatialReference()
src_srs.ImportFromEPSG(3413)

src_geotran = [top_left[0], pixel_size, 0,
               top_left[1], 0, -pixel_size]

rows, cols = raster.shape
src_ds = gtiff_drv.Create(
    'test_epsg3413.tif',
    cols, rows, 1,
    gdal.GDT_Byte)
src_ds.SetGeoTransform(src_geotran)
src_ds.SetProjection(src_srs.ExportToWkt())
src_ds.GetRasterBand(1).WriteArray(raster)


################################################################################
# Reproject to EPSG: 3573 and upsample to 7m
dest_pixel_size = 7

dest_srs = osr.SpatialReference()
dest_srs.ImportFromEPSG(3573)

# Calculate new bounds by re-projecting old corners
x_min, y_max = top_left
bottom_right = (x_min + cols * pixel_size,
                y_max - rows * pixel_size)
dest_top_left, dest_bottom_right = reproject_bbox(
    top_left, bottom_right,
    src_srs, dest_srs)

# Make dest dataset
x_min, y_max = dest_top_left
x_max, y_min = dest_bottom_right
new_rows = int((x_max - x_min) / float(dest_pixel_size))
new_cols = int((y_max - y_min) / float(dest_pixel_size))
dest_ds = gtiff_drv.Create(
    'test_epsg3573.tif',
    new_rows, new_cols, 1,
    gdal.GDT_Byte)
dest_geotran = (dest_top_left[0], dest_pixel_size, 0,
                dest_top_left[1], 0, -dest_pixel_size)
dest_ds.SetGeoTransform(dest_geotran)
dest_ds.SetProjection(dest_srs.ExportToWkt())

# Perform the projection/resampling
gdal.ReprojectImage(
    src_ds, dest_ds,
    src_srs.ExportToWkt(), dest_srs.ExportToWkt(),
    gdal.GRA_NearestNeighbour)

dest_data = dest_ds.GetRasterBand(1).ReadAsArray()

# Close datasets
src_ds = None
dest_ds = None

Bandingkan dengan output dari:

gdalwarp -s_srs EPSG:3413 -t_srs EPSG:3573 -tr 7 7 -r near -of GTiff test_epsg3413.tif test_epsg3573_gdalwarp.tif

Mereka berbeda dalam ukuran (oleh 2 baris dan 1 kolom) serta dengan beberapa nilai piksel yang berbeda di dekat tepi.

Lihat overlay transparan test_epsg3573.tif dan test_epsg3573_gdalwarp.tif di bawah ini. Jika gambar identik, hanya akan ada piksel hitam dan putih, tidak ada abu-abu.

Hamparan QGIS dari test_epsg3573.tif dan test_epsg3573_gdalwarp.tif

Diuji dengan Python 2.7.8, GDAL 1.11.1, Numpy 1.9.1

Perbarui :

Ini adalah contoh yang jauh lebih pendek. Ini tampaknya tidak disebabkan oleh upsampling karena yang berikut ini juga menghasilkan hasil yang tidak konsistengdalwarp

from osgeo import osr, gdal
import numpy


# Create synthetic data
gtiff_drv = gdal.GetDriverByName('GTiff')
w, h = 512, 512
raster = numpy.zeros((w, h), dtype=numpy.uint8)
raster[::w / 10, :] = 255
raster[:, ::h / 10] = 255
top_left = (-109764, 215677)
pixel_size = 45

src_srs = osr.SpatialReference()
src_srs.ImportFromEPSG(3413)

src_geotran = [top_left[0], pixel_size, 0,
               top_left[1], 0, -pixel_size]

rows, cols = raster.shape
src_ds = gtiff_drv.Create(
    'test_epsg3413.tif',
    cols, rows, 1,
    gdal.GDT_Byte)
src_ds.SetGeoTransform(src_geotran)
src_ds.SetProjection(src_srs.ExportToWkt())
src_ds.GetRasterBand(1).WriteArray(raster)

# Reproject to EPSG: 3573
dest_srs = osr.SpatialReference()
dest_srs.ImportFromEPSG(3573)

int_ds = gdal.AutoCreateWarpedVRT(src_ds, src_srs.ExportToWkt(), dest_srs.ExportToWkt())

# Make dest dataset
dest_ds = gtiff_drv.Create(
    'test_epsg3573_avrt.tif',
    int_ds.RasterXSize, int_ds.RasterYSize, 1,
    gdal.GDT_Byte)
dest_ds.SetGeoTransform(int_ds.GetGeoTransform())
dest_ds.SetProjection(int_ds.GetProjection())
dest_ds.GetRasterBand(1).WriteArray(int_ds.GetRasterBand(1).ReadAsArray())

# Close datasets
src_ds = None
dest_ds = None

Dan ini adalah panggilan gdalwarp yang saya harapkan sama, namun tidak:

gdalwarp -s_srs EPSG:3413 -t_srs EPSG:3573 -of GTiff test_epsg3413.tif test_epsg3573_gdalwarp.tif

Gambar di bawah ini menunjukkan masing-masing gambar biner yang dihasilkan overlay pada transparansi 50%. Pixel abu-abu terang adalah inkonsistensi antara dua hasil.

Inkonsistensi diilustrasikan dalam QGIS

python gdal gdalwarp numpy Bruce Wallin
sumber
1
Sudahkah Anda mencoba gdal.AutoCreateWarpedVRT(source_file, source_srs_wkt, dest_srs_wkt)?
user2856
Terima kasih Luke, tidak tahu fungsi ini. Sudah mencoba sekarang, tetapi beberapa piksel masih berbeda antara keduanya. Yaitu, geo-transformasi dan bentuk raster identik (ketika tidak diambil sampelnya), tetapi beberapa piksel tampaknya di-resample secara berbeda. Ini setidaknya menunjukkan masalah masih ada bahkan ketika tidak mengambil sampel.
Bruce Wallin

Jawaban:

16

Saya mendapatkan hasil yang sama seperti gdalwarpdari gdal.AutoCreateWarpedVRTjika saya mengatur ambang kesalahan untuk 0,125 untuk mencocokkan default (-et) di gdalwarp . Atau, Anda dapat mengatur -et 0.0agar panggilan Anda gdalwarpcocok dengan standar dalam gdal.AutoCreateWarpedVRT.

Contoh

Buat referensi untuk dibandingkan dengan:

gdalwarp -t_srs EPSG:4326 byte.tif warp_ref.tif

Jalankan proyeksi dengan Python (berdasarkan kode dari fungsi "warp_27 () di suite autotest GDAL ):

# Open source dataset
src_ds = gdal.Open('byte.tif')

# Define target SRS
dst_srs = osr.SpatialReference()
dst_srs.ImportFromEPSG(4326)
dst_wkt = dst_srs.ExportToWkt()

error_threshold = 0.125  # error threshold --> use same value as in gdalwarp
resampling = gdal.GRA_NearestNeighbour

# Call AutoCreateWarpedVRT() to fetch default values for target raster dimensions and geotransform
tmp_ds = gdal.AutoCreateWarpedVRT( src_ds,
                                   None, # src_wkt : left to default value --> will use the one from source
                                   dst_wkt,
                                   resampling,
                                   error_threshold )

# Create the final warped raster
dst_ds = gdal.GetDriverByName('GTiff').CreateCopy('warp_test.tif', tmp_ds)
dst_ds = None

# Check that we have the same result as produced by 'gdalwarp -rb -t_srs EPSG:4326 ....'

ref_ds = gdal.Open('warp_ref.tif')
ref_cs = ref_ds.GetRasterBand(1).Checksum()

ds = gdal.Open('warp_test.tif')
cs = ds1.GetRasterBand(1).Checksum()

if cs == ref_cs:
    print 'success, they match'
else:
    print "fail, they don't match"
pengguna2856
sumber