Obtener las coordenadas y los valores de los píxeles correspondientes de GeoTiff usando python gdal y guardarlos como array numpy

Question

¿Cómo puedo obtener las coordenadas proyectadas así como los valores reales de los píxeles en esas coordenadas desde un archivo GeoTiff y luego guardarlos en una matriz numpy? Tengo el archivo arsenci020l.tif, y sus coordenadas están en metros. Abajo está la salida abreviada de gdalinfo que ejecuté en él.

~$ gdalinfo arsenci020l.tif 
Driver: GTiff/GeoTIFF
Files: arsenci020l.tif
       arsenci020l.tfw
Size is 10366, 7273
Coordinate System is:
PROJCS["Lambert Azimuthal Equal Area projection with arbitrary plane grid; projection center 100.0 degrees W, 45.0 degrees N",
    GEOGCS["WGS 84",
        DATUM["WGS_1984",
            SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
                AUTHORITY["EPSG","7030"]],
            AUTHORITY["EPSG","6326"]],
        PRIMEM["Greenwich",0],
        UNIT["degree",0.0174532925199433],
        AUTHORITY["EPSG","4326"]],
    PROJECTION["Lambert_Azimuthal_Equal_Area"],
    PARAMETER["latitude_of_center",45],
    PARAMETER["longitude_of_center",-100],
    PARAMETER["false_easting",0],
    PARAMETER["false_northing",0],
    UNIT["metre",1,
        AUTHORITY["EPSG","9001"]]]
Origin = (-6086629.000000000000000,4488761.000000000000000)
Pixel Size = (1000.000000000000000,-1000.000000000000000)
...

Hubo una pregunta similar aquí sobre la obtención de coordenadas de latitud y longitud de tiff (Obtener latitud y longitud de un archivo GeoTIFF) y la respuesta mostró cómo obtener sólo las coordenadas de píxeles de la parte superior izquierda x e y. Necesito obtener TODAS las coordenadas de los píxeles proyectados, así como obtener los valores de los píxeles y guardarlos en un array de numpy. ¿Cómo puedo hacerlo?

Answer 1

Esto debería ponerte en marcha. Los valores de la trama se leen con rasterio y las coordenadas de los centros de los píxeles se convierten en orientaciones/nortes mediante afín que luego se convierten en Latitud/Longitud mediante pyproj . La mayoría de las matrices tienen la misma forma que la trama de entrada.

import rasterio
import numpy as np
from affine import Affine
from pyproj import Proj, transform

fname = '/path/to/your/raster.tif'

# Read raster
with rasterio.open(fname) as r:
    T0 = r.transform  # upper-left pixel corner affine transform
    p1 = Proj(r.crs)
    A = r.read()  # pixel values

# All rows and columns
cols, rows = np.meshgrid(np.arange(A.shape[2]), np.arange(A.shape[1]))

# Get affine transform for pixel centres
T1 = T0 * Affine.translation(0.5, 0.5)
# Function to convert pixel row/column index (from 0) to easting/northing at centre
rc2en = lambda r, c: (c, r) * T1

# All eastings and northings (there is probably a faster way to do this)
eastings, northings = np.vectorize(rc2en, otypes=[np.float, np.float])(rows, cols)

# Project all longitudes, latitudes
p2 = Proj(proj='latlong',datum='WGS84')
longs, lats = transform(p1, p2, eastings, northings)

Answer 2

añadiría como comentario, pero un poco largo - en caso de que quieras usar gdal/ogr dentro de python - algo como esto podría funcionar (pirateado a partir de otro código que tenía - ¡no probado!) Esto también asume que en lugar de encontrar el píxel raster más cercano a un centroide del polígono, usted simplemente consulta el raster en el xy del centroide. no tengo idea de cuál podría ser la compensación de velocidad...

from osgeo import gdal,ogr

fc='PathtoYourVector'
rast='pathToYourRaster'

def GetCentroidValue(fc,rast):
    #open vector layer
    drv=ogr.GetDriverByName('ESRI Shapefile') #assuming shapefile?
    ds=drv.Open(fc,True) #open for editing
    lyr=ds.GetLayer(0)

    #open raster layer
    src_ds=gdal.Open(rast) 
    gt=src_ds.GetGeoTransform()
    rb=src_ds.GetRasterBand(1)
    gdal.UseExceptions() #so it doesn't print to screen everytime point is outside grid

    for feat in lyr:
        geom=feat.GetGeometryRef()
        mx=geom.Centroid().GetX()
        my=geom.Centroid().GetY()

        px = int((mx - gt[0]) / gt[1]) #x pixel
        py = int((my - gt[3]) / gt[5]) #y pixel
        try: #in case raster isnt full extent
            structval=rb.ReadRaster(px,py,1,1,buf_type=gdal.GDT_Float32) #Assumes 32 bit int- 'float'
            intval = struct.unpack('f' , structval) #assume float
            val=intval[0]
        except:
            val=-9999 #or some value to indicate a fail

       feat.SetField('YOURFIELD',val)
       lyr.SetFeature(feat)

    src_ds=None
    ds=None

GetCentroidValue(fc,rast)