如何沿给定线从栅格中提取价值概况？

Question

如何在 Python 中沿着给定的 shapefile 线从栅格中提取值的配置文件？我正在努力寻找一种方法来从栅格 (geotiff) 中提取值的配置文件（例如地形配置文件）。库Rasterio 有一种方法可以根据多边形从栅格中裁剪/提取值，但我找不到线形文件的等效方法。scipy有一个基本方法，但它并不像 rasterio 可以提供的基于更高级别工具箱的方法那样固有地保存地理信息。换句话说，我正在寻找与 QGIS 中的 Terrain Profile 工具相同的 Python 工具。

Answer 1

这与提取多边形有点不同，因为您想要按照触摸的顺序对线触摸的每个像素进行采样（多边形方法不关心像素顺序）。

看起来可以改用这种方法来rasterio代替使用。geopandas给定使用或fiona作为对象从 shapefile 中读取的一条线shapely，您可以使用端点导出一个新的等距投影，您可以dst_crs在WarpedVRT中使用该投影并从中读取像素值。看起来你需要根据你想要采样的像素数来计算你的线的长度，这是WarpedVRT.

如果您的线不是端点之间的近似直线，则可能需要进一步调整此方法。

如果您只想获取线下的原始像素值，您应该能够为每条线使用遮罩rasterio或直接栅格化。对于线条，您可能想要使用all_touched=True。

Answer 2

我遇到了类似的问题，并找到了适合我的解决方案。该解决方案用于shapely对一条/多条线上的点进行采样，然后从 GeoTiff 访问相应的值，因此提取的配置文件遵循线的方向。这是我最终得到的方法：

def extract_along_line(xarr, line, n_samples=256):

    profile = []

    for i in range(n_samples):

        # get next point on the line

        point = line.interpolate(i / n_samples - 1., normalized=True)

        # access the nearest pixel in the xarray

        value = xarr.sel(x=point.x, y=point.y, method="nearest").data

        profile.append(value)

        

    return profile

这是一个使用数据库中的数据的工作示例，copernicus-dem该线是接收到的图块的对角线：

import rioxarray

import shapely.geometry

import matplotlib.pyplot as plt

sample_tif = ('https://elevationeuwest.blob.core.windows.net/copernicus-dem/'

              'COP30_hh/Copernicus_DSM_COG_10_N35_00_E138_00_DEM.tif')

# Load xarray

tile = rioxarray.open_rasterio(sample_tif).squeeze()

# create a line (here its the diagonal of tile)

line = shapely.geometry.MultiLineString([[

            [tile.x[-1],tile.y[-1]],

            [tile.x[0], tile.y[0]]]])

# use the method from above to extract the profile

profile = extract_along_line(tile, line)

plt.plot(profile)

plt.show()