python+gdal+遥感图像拼接(mosaic)的实例

Python + GDAL + 遥感图像拼接(mosaic)的实例攻略

本文将介绍如何使用Python和GDAL库对遥感图像进行拼接（mosaic）的全过程，包含以下步骤：

1. 安装GDAL库
2. 数据准备
3. 读取数据
4. 数据处理与拼接
5. 结果输出

1. 安装GDAL库

GDAL是一个Geospatial Data Abstraction Library的简称，它是C/C++写成的开源GIS数据处理库。它包含了一组命令行工具和API，可以用来处理各种格式的常见的地理空间数据。

安装GDAL库的方法：

pip install gdal

2. 数据准备

在开始之前，需要准备一些遥感图像文件，这些文件可能来自不同的数据源，需要在大小和分辨率上都是相似的。

示例数据：

• img1.tif （栅格图像1，大小为100MB，分辨率为30cm）
• img2.tif （栅格图像2，大小为150MB，分辨率为30cm）
• img3.tif （栅格图像3，大小为90MB，分辨率为30cm）

3. 读取数据

使用Python中GDAL库的函数可以读取遥感图像数据。下面是一个例子：

from osgeo import gdal

dataset = gdal.Open("img1.tif")

这将读取图像img1.tif的数据并返回一个gdal.Dataset对象。

4. 数据处理与拼接

在读取每个单独的图像后，需要将它们组合在一起以形成最终的图像。这可以通过使用gdal.Warp()函数完成。

示例代码：

from osgeo import gdal

# 读取图像数据
file1 = gdal.Open("img1.tif")
file2 = gdal.Open("img2.tif")
file3 = gdal.Open("img3.tif")

# 定义输出图像大小和分辨率
x_min, y_min, x_max, y_max = file1.GetGeoTransform()
x_res = y_res = 30

warp_options = gdal.WarpOptions(
    format='GTiff',
    outputBounds=(x_min, y_min, x_max, y_max),
    outputBoundsSRS=file1.GetProjection(),
    width=int((x_max - x_min) / x_res),
    height=int((y_max - y_min) / y_res),
    resampleAlg=gdal.GRA_NearestNeighbour
)

# 拼接数据
mosaic = gdal.Warp("mosaic.tif", [file1, file2, file3], options=warp_options)

这段代码将读取三个图像文件，计算它们的全局范围和所需输出范围，并将它们转换为输出分辨率。

gdal.Warp()函数的第一个参数是输出文件名，第二个参数是一个数组，其中包含需要拼接的所有文件名（gdal.Dataset对象）。

我们定义了一个gdal.WarpOptions对象，它包含了输出图像的格式、输出范围、输出大小和重采样方法等选项。gdal.Warp()函数使用此选项进行处理。

5. 结果输出

最后，我们需要将拼接后的结果写入磁盘。

from osgeo import gdal

# 读取图像数据
file1 = gdal.Open("img1.tif")
file2 = gdal.Open("img2.tif")
file3 = gdal.Open("img3.tif")

# 定义输出图像大小和分辨率
x_min, y_min, x_max, y_max = file1.GetGeoTransform()
x_res = y_res = 30

warp_options = gdal.WarpOptions(
    format='GTiff',
    outputBounds=(x_min, y_min, x_max, y_max),
    outputBoundsSRS=file1.GetProjection(),
    width=int((x_max - x_min) / x_res),
    height=int((y_max - y_min) / y_res),
    resampleAlg=gdal.GRA_NearestNeighbour
)

# 拼接数据
mosaic = gdal.Warp("mosaic.tif", [file1, file2, file3], options=warp_options)

# 结果输出
mosaic = None

print("Mosaic is created.")

这段代码调用gdal.Warp()函数创建一个新的图像文件mosaic.tif，然后释放内存，显示拼接完成的提示信息。

示例说明

我们有三个遥感图像数据img1.tif，img2.tif和img3.tif，图像大小和分辨率均相同，可以进行拼接。

使用以上代码，我们将这三个遥感图像数据读入内存，并使用GDAL库的gdal.Warp()函数将它们拼接起来形成一个新的图像。最后，我们将结果写入磁盘并释放内存。

使用这个过程，我们可以将多个遥感图像文件拼接成一个更大的图像，为什么不试试呢？