Python實現分段讀取和保存遙感數據
更新時間：2023年08月17日 09:56:27 作者：等待著冬天的風
當遇到批量讀取大量遙感數據進行運算的時候,如果不進行分段讀取操作的話,電腦內存可能面臨著不夠使用的情況,所以我們要進行分段讀取數據然后進行運算,運算結束之后把這段數據保存成tif文件,本文介紹了Python實現分段讀取和保存遙感數據,需要的朋友可以參考下
1 分段讀取數據
如圖所示，有三個這樣的數據，且該數據為5600行6800列，我們可以分成10個批次分段讀取該TIF數據，10個批次以此為0,560,1120,1680,2240,2800,3360,3920,4480,5040,5600。
代碼實現：
import os
import numpy as np
from osgeo import gdal, gdalnumeric
def read_tif(filepath):
dataset = gdal.Open(filepath)
col = dataset.RasterXSize#圖像長度
row = dataset.RasterYSize#圖像寬度
geotrans = dataset.GetGeoTransform()#讀取仿射變換
proj = dataset.GetProjection()#讀取投影
data = dataset.ReadAsArray()#轉為numpy格式
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return [col, row, geotrans, proj, data]
def read_tif02(file):
data = gdalnumeric.LoadFile(file)
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return data
def get_all_file_name(ndvi_file):
list1=[]
if os.path.isdir(ndvi_file):
fileList = os.listdir(ndvi_file)
for f in fileList:
file_name= ndvi_file+"\\"+f
list1.append(file_name)
return list1
else:
return []
if __name__ == '__main__':
file_ndvi = r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\NDVI主合成"
file_out = r"D:\AAWORK\work\2021NDVISUM.tif"
ndvi_file_list = get_all_file_name(file_ndvi)
col00, row00, geotrans00, proj00, data_00_ndvi = read_tif(ndvi_file_list[0])
data_01_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[1])
data_02_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[2])
list_row = [0,560,1120,1680,2240,2800,3360,3920,4480,5040,5600]
for index,i in enumerate(list_row):
if index <= len(list_row)-2:
print(list_row[index],list_row[index+1])
#分段進行操作
# sum_list = get_section(list_row[index],list_row[index+1],col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
# 分段進行保存
# save_section(sum_list, list_row[index], list_row[index+1], col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
2 實現分批讀取數據以及進行計算
拿到開始的行和結束的行數，進行分批讀取數據并進行計算，（這里求和求的是整數，如有需要的話可以自己更改）代碼如下：
import os
import tensorflow as tf
import numpy as np
import pandas as pd
from osgeo import gdal, gdalnumeric
def get_sum_list(data_list):
list1 = []
for data in data_list:
sum = 0
for d in data:
if not np.isnan(d):
sum = sum+d
list1.append(int(sum))
return list1
def read_tif(filepath):
dataset = gdal.Open(filepath)
col = dataset.RasterXSize#圖像長度
row = dataset.RasterYSize#圖像寬度
geotrans = dataset.GetGeoTransform()#讀取仿射變換
proj = dataset.GetProjection()#讀取投影
data = dataset.ReadAsArray()#轉為numpy格式
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return [col, row, geotrans, proj, data]
def read_tif02(file):
data = gdalnumeric.LoadFile(file)
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return data
def get_all_file_name(ndvi_file):
list1=[]
if os.path.isdir(ndvi_file):
fileList = os.listdir(ndvi_file)
for f in fileList:
file_name= ndvi_file+"\\"+f
list1.append(file_name)
return list1
else:
return []
def get_nan_sum(ndvi_list):
"""
得到NAN數據的個數
:param ndvi_list:
:return:
"""
count = 0
for ndvi in ndvi_list:
if np.isnan(ndvi):
count = count+1
return count
def get_section(row0, row1, col1,data1,data2,data3):
"""
分段讀取數據，讀取的數據進行計算
:param row0:
:param row1:
:param col1:
:param data1:
:param data2:
:param data3:
:return:
"""
list1 = []
for i in range(row0, row1): # 行
for j in range(0, col1): # 列
ndvi_list = []
ndvi_list.append(data1[i][j])
ndvi_list.append(data2[i][j])
ndvi_list.append(data3[i][j])
if get_nan_sum(ndvi_list)>1:
pass
else:
list1.append(ndvi_list)
ndvi_list = None
sum_list = get_sum_list(list1)
list1 = None
return sum_list
if __name__ == '__main__':
file_ndvi = r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\NDVI主合成"
file_out = r"D:\AAWORK\work\2021NDVISUM.tif"
ndvi_file_list = get_all_file_name(file_ndvi)
col00, row00, geotrans00, proj00, data_00_ndvi = read_tif(ndvi_file_list[0])
data_01_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[1])
data_02_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[2])
list_row = [0,560,1120,1680,2240,2800,3360,3920,4480,5040,5600]
for index,i in enumerate(list_row):
if index <= len(list_row)-2:
print(list_row[index],list_row[index+1])
#分段進行操作
sum_list = get_section(list_row[index],list_row[index+1],col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
print(np.array(sum_list))
# 分段進行保存
# save_section(sum_list, list_row[index], list_row[index+1], col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
3 實現分批保存成TIF文件（所有完整代碼）
在2中已經得到了每一批的list結果，我們拿到list結果之后，可以進行保存成tif文件。代碼如下：
import os
import numpy as np
from osgeo import gdal, gdalnumeric
def get_sum_list(data_list):
list1 = []
for data in data_list:
sum = 0
for d in data:
if not np.isnan(d):
sum = sum+d
list1.append(int(sum))
return list1
def read_tif(filepath):
dataset = gdal.Open(filepath)
col = dataset.RasterXSize#圖像長度
row = dataset.RasterYSize#圖像寬度
geotrans = dataset.GetGeoTransform()#讀取仿射變換
proj = dataset.GetProjection()#讀取投影
data = dataset.ReadAsArray()#轉為numpy格式
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return [col, row, geotrans, proj, data]
def read_tif02(file):
data = gdalnumeric.LoadFile(file)
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return data
def get_all_file_name(ndvi_file):
list1=[]
if os.path.isdir(ndvi_file):
fileList = os.listdir(ndvi_file)
for f in fileList:
file_name= ndvi_file+"\\"+f
list1.append(file_name)
return list1
else:
return []
def save_tif(data, file, output):
"""
保存成tif
:param data:
:param file:
:param output:
:return:
"""
ds = gdal.Open(file)
shape = data.shape
driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
dataset = driver.Create(output, shape[1], shape[0], 1, gdal.GDT_Float32)#保存的數據類型
dataset.SetGeoTransform(ds.GetGeoTransform())
dataset.SetProjection(ds.GetProjection())
dataset.GetRasterBand(1).WriteArray(data)
def get_nan_sum(ndvi_list):
"""
得到NAN數據的個數
:param ndvi_list:
:return:
"""
count = 0
for ndvi in ndvi_list:
if np.isnan(ndvi):
count = count+1
return count
def get_section(row0, row1, col1,data1,data2,data3):
"""
分段讀取數據，讀取的數據進行計算
:param row0:
:param row1:
:param col1:
:param data1:
:param data2:
:param data3:
:return:
"""
list1 = []
for i in range(row0, row1): # 行
for j in range(0, col1): # 列
ndvi_list = []
ndvi_list.append(data1[i][j])
ndvi_list.append(data2[i][j])
ndvi_list.append(data3[i][j])
if get_nan_sum(ndvi_list)>1:
pass
else:
list1.append(ndvi_list)
ndvi_list = None
sum_list = get_sum_list(list1)
list1 = None
return sum_list
def save_section(sum_list, row0, row1, col1,data1,data2,data3):
"""
保存分段的數據
:param sum_list:
:param row0:
:param row1:
:param col1:
:param data1:
:param data2:
:param data3:
:return:
"""
file = r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\kongbai_zhu_250m.tif"#這是一個空白數據，每個像元的值為0
data = read_tif02(file)
m = 0
for i in range(row0, row1): # 行
for j in range(0, col1): # 列
ndvi_list = []
ndvi_list.append(data1[i][j])
ndvi_list.append(data2[i][j])
ndvi_list.append(data3[i][j])
if get_nan_sum(ndvi_list)>1:
pass
else:
data[i][j] = sum_list[m]
m = m + 1
save_tif(data,file,file_out.replace(".tif","_"+str(row0)+"_"+str(row1)+".tif"))
data = None
if __name__ == '__main__':
file_ndvi = r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\NDVI主合成"
file_out = r"D:\AAWORK\work\2021NDVISUM.tif"
ndvi_file_list = get_all_file_name(file_ndvi)
col00, row00, geotrans00, proj00, data_00_ndvi = read_tif(ndvi_file_list[0])
data_01_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[1])
data_02_ndvi = read_tif02(ndvi_file_list[2])
list_row = [0,560,1120,1680,2240,2800,3360,3920,4480,5040,5600]
for index,i in enumerate(list_row):
if index <= len(list_row)-2:
print(list_row[index],list_row[index+1])
#分段進行操作
sum_list = get_section(list_row[index],list_row[index+1],col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
print(np.array(sum_list))
# 分段進行保存
save_section(sum_list, list_row[index], list_row[index+1], col00,data_00_ndvi,data_01_ndvi,data_02_ndvi)
4 分段TIF整合到一個TIF
我們要把上述10個TIF文件整合到一個TIF文件里，方法很多，我這里提供一個方法，供大家使用，代碼如下：
import os
from osgeo import gdalnumeric, gdal
import numpy as np
def get_all_file_name(file):
list1=[]
if os.path.isdir(file):
fileList = os.listdir(file)
for f in fileList:
file_name= file+"\\"+f
list1.append(file_name)
return list1
else:
return []
def read_tif(filepath):
dataset = gdal.Open(filepath)
col = dataset.RasterXSize#圖像長度
row = dataset.RasterYSize#圖像寬度
geotrans = dataset.GetGeoTransform()#讀取仿射變換
proj = dataset.GetProjection()#讀取投影
data = dataset.ReadAsArray()#轉為numpy格式
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return [col, row, geotrans, proj, data]
def read_tif02(file):
data = gdalnumeric.LoadFile(file)
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
data[data <= -3] = np.nan
return data
def save_tif(data, file, output):
ds = gdal.Open(file)
shape = data.shape
driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
dataset = driver.Create(output, shape[1], shape[0], 1, gdal.GDT_Int16)#保存的數據類型
dataset.SetGeoTransform(ds.GetGeoTransform())
dataset.SetProjection(ds.GetProjection())
dataset.GetRasterBand(1).WriteArray(data)
if __name__ == '__main__':
file_path = r"D:\AAWORK\work\分段數據"
file_out = r"D:\AAWORK\work\2021NDVISUM.tif"
file_list = get_all_file_name(file_path)
data_all = read_tif02(r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\kongbai_zhu_250m.tif")
for file in file_list:
data = read_tif02(file)
data_all = data_all+data
save_tif(data_all,r"D:\AAWORK\work\研究方向\研究方向01作物分類內容\風云數據\MERSI-II植被指數旬產品(250M)\kongbai_zhu_250m.tif",file_out)
5 生成一個空白TIF（每個像元值為0的TIF）
思路比較簡單，就是遍歷每個像元，然后把每個像元的值設置為0，設置為其它可以，然后再進行保存。
from osgeo import gdal
import numpy as np
def read_tif(filepath):
dataset = gdal.Open(filepath)
col = dataset.RasterXSize#圖像長度
row = dataset.RasterYSize#圖像寬度
geotrans = dataset.GetGeoTransform()#讀取仿射變換
proj = dataset.GetProjection()#讀取投影
data = dataset.ReadAsArray()#轉為numpy格式
data = data.astype(np.float32)
# a = data[0][0]
# data[data == a] = np.nan
# data[data <= -3] = np.nan
return [col, row, geotrans, proj, data]
def save_tif(data, file, output):
ds = gdal.Open(file)
shape = data.shape
driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
dataset = driver.Create(output, shape[1], shape[0], 1, gdal.GDT_Int16)#保存的數據類型
dataset.SetGeoTransform(ds.GetGeoTransform())
dataset.SetProjection(ds.GetProjection())
dataset.GetRasterBand(1).WriteArray(data)
if __name__ == '__main__':
file_path = r"D:\AAWORK\work\2021NDVISUM.tif"
file_out = r"D:\AAWORK\work\kongbai.tif"
col, row, geotrans, proj, data = read_tif(file_path)
for i in range(0,row):
for j in range(0,col):
data[i][j] = 0
save_tif(data,file_path,file_out)以上就是Python實現分段讀取和保存遙感數據的詳細內容，更多關于Python遙感數據的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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