Proses raster berbilang jalur (Sentinel-dengan hndex dan buat indeks

WBOY
Lepaskan: 2024-08-25 06:01:33
asal
730 orang telah melayarinya

Hai, Dalam blog sebelum ini kita bercakap tentang bagaimana kita boleh melakukan analisis raster menggunakan indeks h3 dan postgresql untuk raster jalur tunggal. Dalam blog ini kita akan bercakap tentang bagaimana kita boleh memproses raster berbilang jalur dan mencipta indeks dengan mudah. Kami akan menggunakan imej sentinel-2 dan mencipta NDVI daripada sel h3 yang diproses dan memvisualisasikan hasilnya

Muat turun data sentinel 2

Kami sedang memuat turun data sentinel 2 daripada https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser/ di Pokhara, Kawasan Nepal , Hanya untuk memastikan tasik berada dalam grid imej supaya mudah bagi kami untuk sahkan keputusan NDVI

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

Untuk memuat turun imej sentinel dengan semua kumpulan:

  • Anda perlu membuat akaun
  • Cari imej di kawasan anda pilih grid yang meliputi Kawasan minat anda
  • Zum ke grid, Dan klik pada ikonProcess multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indicespada bar menegak kanan
  • Selepas itu pergi ke tab analitikal dan pilih semua jalur dengan format imej sebagai tiff 32 bit, resolusi tinggi, format wgs1984 dan semua jalur disemak

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

Anda juga boleh memuat turun indeks prajana seperti NDVI, False color tiff sahaja atau jalur tertentu mengikut mana yang paling sesuai dengan keperluan anda. Kami sedang memuat turun semua band kerana kami ingin melakukan pemprosesan sendiri

  • Klik muat turun

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

Praproses

Kami mendapat semua band sebagai tiff yang berasingan daripada sentinel semasa kami memuat turun format mentah

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

  • mari buat imej komposit :

Ini boleh dilakukan melalui alatan GIS atau gdal

  1. Menggunakan gdal_merge:

Kita perlu menamakan semula fail yang dimuat turun kepada band1,band2 seperti ini untuk mengelakkan garis miring dalam nama fail
Mari proses sehingga band 9 untuk latihan ini, anda boleh memilih band sebagai keperluan anda

gdal_merge.py -separate -o sentinel2_composite.tif band1.tif band2.tif band3.tif band4.tif band5.tif band6.tif band7.tif band8.tif band9.tif
Salin selepas log masuk
  1. Menggunakan QGIS:
  • Muat semua band individu ke QGIS
  • Pergi ke Raster > Pelbagai > Gabungkan

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

  • Semasa menggabungkan anda perlu pastikan anda menyemak 'letak setiap fail input dalam jalur sep'

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

  • Sekarang eksport tiff gabungan anda kepada geotif mentah sebagai komposit

Pengemasan

  • Pastikan imej anda dalam WGS1984 dalam kes kami imej sudah ada dalam ws1984 jadi tidak perlu untuk penukaran
  • Pastikan anda tidak mempunyai sebarang nodata jika ya isikannya dengan 0
gdalwarp -overwrite -dstnodata 0 "$input_file" "${output_file}_nodata.tif"
Salin selepas log masuk
  • Akhir sekali pastikan imej ouput anda berada dalam COG
gdal_translate -of COG "$input_file" "$output_file"
Salin selepas log masuk

Saya menggunakan skrip bash yang disediakan dalam repo cog2h3 untuk mengautomasikannya

sudo bash pre.sh sentinel2_composite.tif
Salin selepas log masuk

Proses dan penciptaan sel h3

Sekarang akhirnya apabila kita telah melakukan skrip prapemprosesan, mari bergerak ke hadapan untuk mengira sel h3 untuk setiap jalur dalam imej cog komposit

  • Pasang cog2h3
pip install cog2h3
Salin selepas log masuk
  • Eksport bukti kelayakan pangkalan data anda
export DATABASE_URL="postgresql://user:password@host:port/database"
Salin selepas log masuk
  • Lari

Kami menggunakan resolusi 10 untuk imej sentinel ini, namun anda juga akan melihat dalam skrip itu sendiri yang akan mencetak resolusi optimum untuk raster anda yang menjadikan sel h3 lebih kecil daripada piksel terkecil anda dalam raster.

cog2h3 --cog sentinel2_composite_preprocessed.tif --table sentinel --multiband --res 10
Salin selepas log masuk

Kami mengambil masa seminit untuk mengira dan menyimpan hasil dalam postgresql

Log :

2024-08-24 08:39:43,233 - INFO - Starting processing 2024-08-24 08:39:43,234 - INFO - COG file already exists at sentinel2_composite_preprocessed.tif 2024-08-24 08:39:43,234 - INFO - Processing raster file: sentinel2_composite_preprocessed.tif 2024-08-24 08:39:43,864 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 1: 11 2024-08-24 08:39:43,865 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:44,037 - INFO - Resampling Done for band 1 2024-08-24 08:39:44,037 - INFO - New Native H3 resolution for band 1: 10 2024-08-24 08:39:44,738 - INFO - Calculation done for res:10 band:1 2024-08-24 08:39:44,749 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 2: 11 2024-08-24 08:39:44,749 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:44,757 - INFO - Resampling Done for band 2 2024-08-24 08:39:44,757 - INFO - New Native H3 resolution for band 2: 10 2024-08-24 08:39:45,359 - INFO - Calculation done for res:10 band:2 2024-08-24 08:39:45,366 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 3: 11 2024-08-24 08:39:45,366 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:45,374 - INFO - Resampling Done for band 3 2024-08-24 08:39:45,374 - INFO - New Native H3 resolution for band 3: 10 2024-08-24 08:39:45,986 - INFO - Calculation done for res:10 band:3 2024-08-24 08:39:45,994 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 4: 11 2024-08-24 08:39:45,994 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:46,003 - INFO - Resampling Done for band 4 2024-08-24 08:39:46,003 - INFO - New Native H3 resolution for band 4: 10 2024-08-24 08:39:46,605 - INFO - Calculation done for res:10 band:4 2024-08-24 08:39:46,612 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 5: 11 2024-08-24 08:39:46,612 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:46,619 - INFO - Resampling Done for band 5 2024-08-24 08:39:46,619 - INFO - New Native H3 resolution for band 5: 10 2024-08-24 08:39:47,223 - INFO - Calculation done for res:10 band:5 2024-08-24 08:39:47,230 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 6: 11 2024-08-24 08:39:47,230 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:47,239 - INFO - Resampling Done for band 6 2024-08-24 08:39:47,239 - INFO - New Native H3 resolution for band 6: 10 2024-08-24 08:39:47,829 - INFO - Calculation done for res:10 band:6 2024-08-24 08:39:47,837 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 7: 11 2024-08-24 08:39:47,837 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:47,845 - INFO - Resampling Done for band 7 2024-08-24 08:39:47,845 - INFO - New Native H3 resolution for band 7: 10 2024-08-24 08:39:48,445 - INFO - Calculation done for res:10 band:7 2024-08-24 08:39:48,453 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 8: 11 2024-08-24 08:39:48,453 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:48,461 - INFO - Resampling Done for band 8 2024-08-24 08:39:48,461 - INFO - New Native H3 resolution for band 8: 10 2024-08-24 08:39:49,046 - INFO - Calculation done for res:10 band:8 2024-08-24 08:39:49,054 - INFO - Determined Min fitting H3 resolution for band 9: 11 2024-08-24 08:39:49,054 - INFO - Resampling original raster to: 200.786148m 2024-08-24 08:39:49,062 - INFO - Resampling Done for band 9 2024-08-24 08:39:49,063 - INFO - New Native H3 resolution for band 9: 10 2024-08-24 08:39:49,647 - INFO - Calculation done for res:10 band:9 2024-08-24 08:39:51,435 - INFO - Converting H3 indices to hex strings 2024-08-24 08:39:51,906 - INFO - Overall raster calculation done in 8 seconds 2024-08-24 08:39:51,906 - INFO - Creating or replacing table sentinel in database 2024-08-24 08:40:03,153 - INFO - Table sentinel created or updated successfully in 11.25 seconds. 2024-08-24 08:40:03,360 - INFO - Processing completed
Salin selepas log masuk

Menganalisis

Sejak sekarang kami mempunyai data kami dalam postgresql , Mari buat analisis

  • Sahkan kami mempunyai semua jalur yang kami proses (Ingat kami memproses dari jalur 1 hingga 9)
select * from sentinel
Salin selepas log masuk

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

  • Kira ndvi untuk setiap sel
explain analyze select h3_ix , (band8-band4)/(band8+band4) as ndvi from public.sentinel
Salin selepas log masuk

Pelan Pertanyaan :

QUERY PLAN | -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ Seq Scan on sentinel (cost=0.00..28475.41 rows=923509 width=16) (actual time=0.014..155.049 rows=923509 loops=1)| Planning Time: 0.080 ms | Execution Time: 183.764 ms |
Salin selepas log masuk

As you can see here for all the rows in that area the calculation is instant . This is true for all other indices and you can compute complex indices join with other tables using the h3_ix primary key and derive meaningful result out of it without worrying as postgresql is capable of handling complex queries and table join.

Visualize and verification

Lets visualize and verify if the computed indices are true

  • Create table ( for visualizing in QGIS )
create table ndvi_sentinel as( select h3_ix , (band8-band4)/(band8+band4) as ndvi from public.sentinel )
Salin selepas log masuk
  • Lets add geometry to visualize the h3 cells This is only necessary to visualize in QGIS , if you build an minimal API by yourself you don't need this as you can construct geometry directly from query
ALTER TABLE ndvi_sentinel ADD COLUMN geometry geometry(Polygon, 4326) GENERATED ALWAYS AS (h3_cell_to_boundary_geometry(h3_ix)) STORED;
Salin selepas log masuk
  • Create index on geometry
create index on ndvi_sentinel(geometry);
Salin selepas log masuk
  • Connect your database in QGIS and visualize the table on the basis of ndvi value Lets get the area near Fewa lake or cloud

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

As we know value between -1.0 to 0.1 should represent Deep water or dense clouds
lets see if thats true ( making first category as transparent to see the underlying image )

  • Check clouds :

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

  • Check Lake

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices
As there were clouds around the lake hence nearby fields are covered by cloud which makes sense

Process multiband rasters (Sentinel-with hndex and create indices

Thank you for reading ! See you in next blog

Atas ialah kandungan terperinci Proses raster berbilang jalur (Sentinel-dengan hndex dan buat indeks. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

sumber:dev.to
Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn
Muat turun terkini
Lagi>
kesan web
Kod sumber laman web
Bahan laman web
Templat hujung hadapan
Tentang kita Penafian Sitemap
Laman web PHP Cina:Latihan PHP dalam talian kebajikan awam,Bantu pelajar PHP berkembang dengan cepat!