【Python&RS】Rasterio库安装+基础函数使用教程

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作者
猴君
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        Rasterio是一个Python库,专门用于栅格数据的读写操作。它支持多种栅格数据格式,如GeoTIFF、ENVI和HDF5,为处理和分析栅格数据提供了强大的工具。RasterIO适用于各种栅格数据应用,如卫星遥感、地图制作等。通过RasterIO,用户可以方便地读取、写入和操作栅格数据,提高数据处理效率。此外,RasterIO还支持自定义栅格数据类型和变换操作,具有很高的灵活性和可扩展性。总的来说,RasterIO是一个功能强大、易用的栅格数据处理库,对于遥感、地理信息系统等领域的数据处理和分析具有重要意义。

原创作者:RS迷途小书童

博客地址:https://blog.csdn.net/m0_56729804?type=blog

1 Rasterio库安装

        Rasterio依赖于pyproj、Shapely、GDAL、Fiona、geopandas、rasterio等库,如果你之前安装过GDAL就大可不必担心,因为GDAL的使用包揽了这些库。如果没有我建议直接安装rasterio库,然后报错什么库就安装什么库。注意自己的Python版本号!!!下载地址:Rasterio库

2 导入常用函数

        这些都是我后面代码需要使用到的函数,注意要导入,别到时候报错。

import os import rasterio from rasterio.plot import show from rasterio.windows import Window

3 基础操作代码展示

3.1 获取影像基本信息

def Get_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)  # 打开文件     ds_bands = ds.count  # 波段数     ds_width = ds.width  # 宽度     ds_height = ds.height  # 高度     ds_bounds = ds.bounds  # 四至范围     ds_geo = ds.transform  # 仿射地理变换参数     ds_prj = ds.crs  # 投影坐标系     # print(ds.crs.wkt)     # ds.nodatavals  # 缺失值     # ds.dirver  # 数据格式     print("影像的宽度为:" + str(ds_width))     print("影像的高度为:" + str(ds_height))     print("仿射地理变换参数为:" + str(ds_geo))     print("投影坐标系为:" + str(ds_prj))

3.2 读写数据

        这里的读写其实都和GDAL库差不多。读取的话都是读成数组,然后可以选择波段和读取范围;保存时都是选择波段数、仿射地理变换参数和投影信息。

def Read_Write_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     bands = ds.read()  # 以数组的形式读取所有波段     band1 = ds.read(1, window=Window(0, 0, 512, 256))  # 以数组的形式打开波段1读取512*256     new_dataset = rasterio.open(         '/tmp/new.tif',         'w',         driver='GTiff',         height=band1.shape[0],         width=band1.shape[1],         count=1,         dtype=band1.dtype,         crs='+proj=latlong',  # ds.crs         transform=ds.transform,     )     new_dataset.write(band1, 1)  # 将band1的值写入new_dataset的第一个波段

3.3 可视化影像

        这里是Rasterio自己集成了一个显示函数,不用我们自己再去使用matplotlib库绘制影像了。我这里就展示了一种用法,官方给了好几个demo,大家有兴趣可以自己去看。

def Show_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     show(ds, transform=ds.transform)

3.4 计算NDVI

        这里给大家介绍一个经典案例,就是NDVI的计算。通过这个应该很容易就能理解Rasterio库的数据结构了。

def Get_NDVI(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     red = ds.read(4).astype('float64')     nir_red = ds.read(5).astype('float64')     ndvi = (nir_red - red) / (nir_red + red)     new_dataset = rasterio.open('ndvi.tif',                                 'w',                                 driver='GTiff',                                 height=ds.height,                                 width=ds.width,                                 count=1,                                 dtype='float64',                                 crs=ds.crs,                                 transform=ds.transform)     new_dataset.write(ndvi, 1)     new_dataset.close()

4 完整代码

# -*- coding: utf-8 -*- """ @Time : 2023/10/19 11:20 @Auth : RS迷途小书童 @File :Rasterio Functions.py @IDE :PyCharm @Purpose:rasterio库常用操作 """ import os import rasterio from rasterio.plot import show from rasterio.windows import Window   def Get_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)  # 打开文件     ds_bands = ds.count  # 波段数     ds_width = ds.width  # 宽度     ds_height = ds.height  # 高度     ds_bounds = ds.bounds  # 四至范围     ds_geo = ds.transform  # 仿射地理变换参数     ds_prj = ds.crs  # 投影坐标系     # print(ds.crs.wkt)     # ds.nodatavals  # 缺失值     # ds.dirver  # 数据格式     print("影像的宽度为:" + str(ds_width))     print("影像的高度为:" + str(ds_height))     print("仿射地理变换参数为:" + str(ds_geo))     print("投影坐标系为:" + str(ds_prj))   def Read_Write_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     bands = ds.read()  # 以数组的形式读取所有波段     band1 = ds.read(1, window=Window(0, 0, 512, 256))  # 以数组的形式打开波段1读取512*256     new_dataset = rasterio.open(         '/tmp/new.tif',         'w',         driver='GTiff',         height=band1.shape[0],         width=band1.shape[1],         count=1,         dtype=band1.dtype,         crs='+proj=latlong',  # ds.crs         transform=ds.transform,     )     new_dataset.write(band1, 1)  # 将band1的值写入new_dataset的第一个波段   def Show_data(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     show(ds, transform=ds.transform)   def Get_NDVI(filepath):     ds = rasterio.open(filepath)     red = ds.read(4).astype('float64')     nir_red = ds.read(5).astype('float64')     ndvi = (nir_red - red) / (nir_red + red)     new_dataset = rasterio.open('ndvi.tif',                                 'w',                                 driver='GTiff',                                 height=ds.height,                                 width=ds.width,                                 count=1,                                 dtype='float64',                                 crs=ds.crs,                                 transform=ds.transform)     new_dataset.write(ndvi, 1)     new_dataset.close()   if __name__ == "__main__":     filepath1 = r'B:\Personal\Rasterio_try/46_22.tif' 

        总结来说,Rasterio库是一个很好的二次封装的库,可以更方便快捷地处理遥感栅格数据。但我个人使用GDAL习惯了,所以不怎么用Rasterio库,如果大家刚开始学习使用Python去处理地理空间数据,那么Rasterio库是一个很好的推荐。

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