153ZODH / 7. cvičení
< Stránky předmětu • Předchozí cvičení • Další cvičení
Osnova
Rastrové formáty
Satelitní (či obecně obrazová) data mohou být poskytována v rozličných datových formátech. Mezi nejběžnější patří GeoTIFF, ECW či BIL/BSQ. Obecně můžeme rozdělit datové formáty na dva základní typy:
- Datové formáty, které obsahují jedno pásmo (kanál) na jeden soubor (TIFF, PNG, SUN raster formát, a další)
- Datové formáty, které mohou obsahovat více kanálů na jeden soubor (BIL/BSQ, CEOS, ERDAS/LAN, HDF a další)
Obrazová data (či obecně geodata) mohou být georeferencovaná (tj. souřadnicově přípojena) či souřadnicově nepřipojená. Tento fakt velmi významně ovlivňuje proces jejich importu. Informace o souřadnicovém připojení by měla být poskytnuta dodavatelem dat (jako součást metadat - "dat o datech"), v opačném případě lze použít nástroj gdalinfo, který je součástí knihovny GDAL/OGR. Jako příklad uvedeme výpis metadat rastrového souboru '94T1.tif':
gdalinfo 94T1.tif
Driver: GTiff/GeoTIFF
Size is 2223, 1661
Coordinate System is:
PROJCS["unnamed",
GEOGCS["unnamed",
DATUM["unknown",
SPHEROID["unretrievable - using WGS84",6378137,298.257223563]],
PRIMEM["Greenwich",0],
UNIT[,0.0174532925199433],
AUTHORITY["EPSG","-32768"]],
UNIT["metre",1,
AUTHORITY["EPSG","9001"]],
AUTHORITY["EPSG","-32768"]]
Origin = (-830529.00000,-957500.00000)
Pixel Size = (29.9927754,-29.9927754)
Metadata:
TIFFTAG_DATETIME=2003:03:20 17:05:41
TIFFTAG_XRESOLUTION=0
TIFFTAG_YRESOLUTION=0
TIFFTAG_RESOLUTIONUNIT=2 (pixels/inch)
Corner Coordinates:
Upper Left ( -830529.00, -957500.00)
Lower Left ( -830529.00, -1007318.00)
Upper Right ( -763855.06, -957500.00)
Lower Right ( -763855.06, -1007318.00)
Center ( -797192.03, -982409.00)
Band 1 Block=256x256 Type=Byte, ColorInterp=Gray
V tomto případě se jedná o datový formát GeoTIFF (georeferencovaný TIFF). Mezi důležité informace patří geometrické rozlišení dat a souřadnice rohů obrazové scény.
Seznam podporovaných rastrových formátů knihovnou GDAL/OGR naleznete zde. Pro import/export dat GRASS totiž až na několik málo výjimek využívá právě tuto knihovnu.
Více informací naleznete v přednáškách k předmětu Free Software GIS.
Georeferencovaná data
Import
Moduly pro import rastrových dat začínají v GRASSu předponou r.in.*. Tak například ve verzi GRASS 6.4:
r.in.arc r.in.ascii r.in.aster r.in.bin r.in.gdal r.in.gridatb r.in.mat r.in.poly r.in.srtm r.in.wms r.in.xyz
Ve většině případů obstará import dat modul r.in.gdal. Knihovna GDAL podporuje skutečně velký počet rastrových a vektorových formátů.
Import dat si ukážeme na příkladu: Tarball etm-jtsk.tar.gz obsahuje družicová data LandSat7-ETM+. Tento soubor nejprve dekomprimujeme, rozbalíme.
wget http://gama.fsv.cvut.cz/~landa/vyuka/153YZOD/dataset/etm-jtsk.tar.gz tar xvzf etm-jtsk.tar.gz cd etm-jtsk
Vytiskneme si metadata prvního kanálu družicové scény.
# parametr '-noct' potlačí tisk tabulky barev # parametr '-nomd' potlačí tisk metadat gdalinfo -noct -nomd etm1.tif Driver: GTiff/GeoTIFF Files: etm1.tif Size is 2223, 1661 Coordinate System is `' Origin = (-830529.000000000000000,-957500.000000000000000) Pixel Size = (29.992775436482237,-29.992775436484045) Corner Coordinates: Upper Left ( -830529.000, -957500.000) Lower Left ( -830529.000,-1007318.000) Upper Right ( -763855.060, -957500.000) Lower Right ( -763855.060,-1007318.000) Center ( -797192.030, -982409.000) Band 1 Block=2223x1 Type=Int16, ColorInterp=Gray NoData Value=0
# import souboru ve formátu GeoTIFF # přepínač '-o' ignoruje aktuální nastavení souřadnicového systému lokace # r.in.gdal -o input=etm1.tif out=etm1 title="Prvni pasmo LandSat7 ETM+"
# nastavení regionu a tabulky barev # g.region rast=etm1 r.colors map=etm1 color=grey.eq d.rast etm1
Hromadný import lze provést velmi jednoduše pomocí primitivního skriptu (pro BASH), např.:
# hromadný import dat ve formátu GeoTIFF
#
for file in *.tif; do \
map=${file%%.tif}
r.in.gdal -o input=$file out=$map title="LandSat7 ETM+"; \
g.region rast=$map; \
r.colors map=$map color=grey.eq; \
done
wxGUI nabízí dialog pro hromadný import (File->Import raster map->Multiple raster data import using GDAL).
Připojení
Od verze 6.4 nabízí GRASS možnost rastrová data připojit přímo přes knihovnu GDAL bez nutnosti data importovat do nativního formátu GRASS. K tomu slouží modul r.external.
Georeferencování dat
Nejprve si stáhneme tarball mss-xy.tar.gz s pracovními daty.
wget http://gama.fsv.cvut.cz/~landa/geowikicz_data/zod/cv7/mss-xy.tar.gz tar xvzf mss-xy.tar.gz cd mss-xy
Jedná se skutečně o data souřadnicově nepřipojená:
gdalinfo mss1.tif Driver: GTiff/GeoTIFF Size is 1111, 623 Coordinate System is `' Corner Coordinates: Upper Left ( 0.0, 0.0) Lower Left ( 0.0, 623.0) Upper Right ( 1111.0, 0.0) Lower Right ( 1111.0, 623.0) Center ( 555.5, 311.5) Band 1 Block=1111x2 Type=Byte, ColorInterp=Red Band 2 Block=1111x2 Type=Byte, ColorInterp=Green Band 3 Block=1111x2 Type=Byte, ColorInterp=Blue
Georeferncování dat lze v GRASSu rozdělit do tří základních kroků:
- Založení lokace XY (tedy lokace s matematickým souřadnicovým systémem) a import vstupních dat do této lokace
- Určení vlícovacích bodů a jejich identifikace v souřadnicově nepřipojené vrstvě (lokace XY) a současně v podkladové vrstvě pro georefencování (rastrová či vektorová mapa) uložené v lokaci s cílovým souřadnicovým systémem.
- Transformace dat do cílové lokace