CN106447738B - 一种利用gdal和shapelib在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法。包括如下步骤：1)利用SHAPELIB开源库对海岸线数据建立Q树索引，同时获取海岸线数据的坐标系；2)利用GDAL读取遥感图像中的5个参数；3)计算显示范围；4)判断海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系是否一致；5)如果投影坐标系不一致，则需要将显示范围进行坐标转换；6)利用得到的显示范围坐标，通过SHAPELIB开源库得到显示对象；7)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则将对象进行投影转换。本发明通过GDAL和SHAPELIB的联合应用，实现了在遥感图像上快速叠加显示海岸线，具有处理速度快、转换时间短的优点，对遥感图像处理与分析领域有着积极意义。

Description

一种利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线 方法

技术领域

本发明属于遥感图像分析领域，涉及了一种利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法。

背景技术

海岸线数据是遥感图像处理领域中非常重要的基础数据，由于传统的海岸线数据具有数据规模大，投影单一的特点，而遥感图像具有投影方法多样的特征。

传统将海岸线数据叠加到遥感图像上显示，需要先将海岸线数据进行整体投影转换，涉及转换规模大，转换所需要的时间长。

因此，如何针对不同的遥感图像数据快速的叠加海岸线数据，对遥感图像处理与分析领域有着至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法，包括如下步骤：

1)利用SHAPELIB开源库对海岸线数据建立Q树索引，同时获取海岸线数据的坐标系；

2)利用GDAL读取遥感图像中的投影坐标系、左上角坐标、分辨率、遥感图像宽度、遥感图像高度5个参数；

3)根据步骤2)得到的参数计算显示范围；

4)判断海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系是否一致；

5)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则需要将步骤3)得到的显示范围进行坐标转换，如果一致，则进行步骤6)；

6)利用得到的显示范围坐标，通过SHAPELIB开源库得到显示对象；

7)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则将步骤5)中获取到的对象进行投影转换，否则进行步骤8)；

8)将获取到的对象进行绘制。

在上述方案基础上，各步骤可采用如下优选方式：

所述步骤3)中计算公式为：

x_min＝x_lt-width*x_res*ratio (1)

y_min＝y_lt-height*y_res*ratio (2)

x_max＝x_lt+width*x_res*ratio (3)

y_max＝y_lt+height*y_res*ratio (4)

其中，(x_lt，y_lt)是遥感图像左上角的坐标，width是遥感图像的宽度，height代表遥感图像的高度，x_res是遥感图像的横向分辨率，y_res是遥感图像的纵向分辨率，ratio代表当前遥感图像的缩放因子；(x_min，y_min)代表当前显示范围的左上角坐标，(x_max，y_max)代表当前显示范围的右上角坐标。

所述步骤4)中的判断方法为：

abs(f_{false_easting}-f_f'_{alse_easting})<0.0001 (5)

abs(f_{false_northing}-f_f'_{alse_northing})<0.0001 (6)

abs(f_{scale_factor}-f_s'_{cale_factor})<0.0001 (7)

abs(f_{central_meridian}-f_c'_{entral_meridian})<0.0001 (8)

abs(f_{latitude_origin}-f_l'_{atitude_origin})<0.0001 (9)

其中，abs()是绝对值函数，f_{false_easting}和f_f'_{alse_easting}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的东伪偏移，f_{false_northing}和f_f'_{alse_northing}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的北伪偏移，f_{scale_factor}和f_s'_{cale_factor}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的比例因子，f_{central_meridian}和f_c'_{entral_meridian}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的中央经线，f_{latitude_origin}和f_l'_{atitude_origin}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的起始原点；

当遥感图像坐标系和海岸线坐标系均满足式5)至式9)时，则认为两者坐标系一致，否则判定为不一致。

所述的步骤6)具体为：根据获取到的显示范围，利用SHAPELIB开源库，对显示对象进行提取。

本发明通过GDAL和SHAPELIB的联合应用，实现了在遥感图像上快速叠加显示海岸线，具有处理速度快、转换时间短的优点。处理过程中，无需先将海岸线数据进行整体投影转换，因此对遥感图像处理与分析领域有着积极意义。

附图说明

图1为采用本发明的方法在遥感影像上加载海岸线数据的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

以某一沿海地区遥感影像作为基础，利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法，具体步骤如下：

1)利用SHAPELIB开源库对海岸线数据建立Q树索引，同时获取海岸线数据的坐标系；

2)利用GDAL读取遥感图像中的投影坐标系、左上角坐标、分辨率、遥感图像宽度、遥感图像高度5个参数；

3)根据步骤2)得到的参数计算显示范围；计算公式为：

x_min＝x_lt-width*x_res*ratio (1)

y_min＝y_lt-height*y_res*ratio (2)

x_max＝x_lt+width*x_res*ratio (3)

y_max＝y_lt+height*y_res*ratio (4)

其中，(x_lt，y_lt)是遥感图像左上角的坐标，width是遥感图像的宽度，height代表遥感图像的高度，x_res是遥感图像的横向分辨率，y_res是遥感图像的纵向分辨率，ratio代表当前遥感图像的缩放因子；(x_min，y_min)代表当前显示范围的左上角坐标，(x_max，y_max)代表当前显示范围的右上角坐标。

4)判断海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系是否一致。具体判断方法为：

abs(f_{false_easting}-f_f'_{alse_easting})<0.0001 (5)

abs(f_{false_northing}-f_f'_{alse_northing})<0.0001 (6)

abs(f_{scale_factor}-f_s'_{cale_factor})<0.0001 (7)

abs(f_{central_meridian}-f_c'_{entral_meridian})<0.0001 (8)

abs(f_{latitude_origin}-f_l'_{atitude_origin})<0.0001 (9)

其中，abs()是绝对值函数，f_{false_easting}和f_f'_{alse_easting}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的东伪偏移，f_{false_northing}和f_f'_{alse_northing}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的北伪偏移，f_{scale_factor}和f_s'_{cale_factor}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的比例因子，f_{central_meridian}和f_c'_{entral_meridian}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的中央经线，f_{latitude_origin}和f_l'_{atitude_origin}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的起始原点；

当遥感图像坐标系和海岸线坐标系均满足式5)至式9)时，则认为两者坐标系一致，否则判定为不一致。

5)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则需要将步骤3)得到的显示范围进行坐标转换，如果一致，则进行步骤6)。

6)利用得到的显示范围坐标，通过SHAPELIB开源库得到显示对象。具体是根据获取到的显示范围，利用SHAPELIB开源库，对显示对象进行提取。SHPTreeFindLikelyShapes方法是SHAPELIB提供的一个按照范围获取对象的方法，提取方法为：

ShapeLib.SHPTreeFindLikelyShapes(hTree,min,max,ref num)；(10)

其中，hTree是对海岸线文件建立的Q树索引，min是显示范围最小坐标，max是显示范围最大坐标。Num得到的是显示范围中对象的个数。

7)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则将步骤5)中获取到的对象进行投影转换，否则进行步骤8)。

8)将获取到的对象进行绘制。

图1展示了采用上述方法后，在遥感影像上加载海岸线数据的结果。从图中可见，海岸线数据能够清晰准确地加载与遥感影像上，且整个加载过程处理速度和转换时间相对于现有的方法，均具有较大的提高。

Claims (1)

1.一种利用GDAL和SHAPELIB在遥感图像上快速叠加显示海岸线方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用SHAPELIB开源库对海岸线数据建立Q树索引，同时获取海岸线数据的坐标系；

2)利用GDAL读取遥感图像中的投影坐标系、左上角坐标、分辨率、遥感图像宽度、遥感图像高度5个参数；

3)根据步骤2)得到的参数计算显示范围；

4)判断海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系是否一致；

5)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则需要将步骤3)得到的显示范围进行坐标转换，如果一致，则进行步骤6)；

6)利用得到的显示范围坐标，通过SHAPELIB开源库得到显示对象；

7)如果海岸线文件和遥感图像文件的投影坐标系不一致，则将步骤5)中获取到的对象进行投影转换，否则进行步骤8)；

8)将获取到的对象进行绘制；

所述步骤3)中计算公式为：

x_min＝x_lt-width*x_res*ratio (1)

y_min＝y_lt-height*y_res*ratio (2)

x_max＝x_lt+width*x_res*ratio (3)

y_max＝y_lt+height*y_res*ratio (4)

其中，(x_lt，y_lt)是遥感图像左上角的坐标，width是遥感图像的宽度，height代表遥感图像的高度，x_res是遥感图像的横向分辨率，y_res是遥感图像的纵向分辨率，ratio代表当前遥感图像的缩放因子；(x_min，y_min)代表当前显示范围的左上角坐标，(x_max，y_max)代表当前显示范围的右上角坐标；

所述步骤4)中的判断方法为：

abs(f_{false_easting}-f′_{false_easting})＜0.0001 (5)

abs(f_{false_northing}-f′_{false_northing})＜0.0001 (6)

abs(f_{scale_factor}-f′_{scale_factor})＜0.0001 (7)

abs(f_{central_meridian}-f′_{central_meridian})＜0.0001 (8)

abs(f_{latitude_origin}-f′_{latitude_origin})＜0.0001 (9)

其中，abs()是绝对值函数，f_{false_easting}和f′_{false_easting}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的东伪偏移，f_{false_northing}和f′_{false_northing}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的北伪偏移，f_{scale_factor}和f′_{scale_factor}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的比例因子，f_{central_meridian}和f′_{central_meridian}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的中央经线，f_{latitude_origin}和f′_{latitude_origin}分别代表遥感图像投影坐标系和海岸线投影坐标的起始原点；

当遥感图像坐标系和海岸线坐标系均满足式5)至式9)时，则认为两者坐标系一致，否则判定为不一致；

所述的步骤6)具体为：根据获取到的显示范围，利用SHAPELIB开源库，对显示对象进行提取。