基於python和GDAL實現遙感影像重採樣（改變分辨率）

很多時候都需要改變已經影像的分辨率，這裏自己動手研究了一下相關原理，並進行了實現，以後可以很方便地改變影像的分辨率。

影像重採樣核心

重採樣的核心是影像的座標範圍不變，改變影像像元的大小，來實現像元個數的增減，即分辨率的改變。

 

像元的面積*像元個數=固定值

像元大小變爲原來的1/2時，影像的像元數量變爲原來的四倍。

代碼實現

 

from osgeo import gdal, gdalconst
import os
import numpy as np


def resampling(source_file, target_file, scale=1.0):
    """
    影像重採樣
    :param source_file: 源文件
    :param target_file: 輸出影像
    :param scale: 像元縮放比例
    :return:
    """
    dataset = gdal.Open(source_file, gdalconst.GA_ReadOnly)
    band_count = dataset.RasterCount  # 波段數

    if band_count == 0 or not scale > 0:
        print("參數異常")
        return

    cols = dataset.RasterXSize  # 列數
    rows = dataset.RasterYSize  # 行數
    cols = int(cols * scale)  # 計算新的行列數
    rows = int(rows * scale)

    geotrans = list(dataset.GetGeoTransform())
    print(dataset.GetGeoTransform())
    print(geotrans)
    geotrans[1] = geotrans[1] / scale  # 像元寬度變爲原來的scale倍
    geotrans[5] = geotrans[5] / scale  # 像元高度變爲原來的scale倍
    print(geotrans)

    if os.path.exists(target_file) and os.path.isfile(target_file):  # 如果已存在同名影像
        os.remove(target_file)  # 則刪除之

    band1 = dataset.GetRasterBand(1)
    data_type = band1.DataType
    target = dataset.GetDriver().Create(target_file, xsize=cols, ysize=rows, bands=band_count,
                                        eType=data_type)
    target.SetProjection(dataset.GetProjection())  # 設置投影座標
    target.SetGeoTransform(geotrans)  # 設置地理變換參數
    total = band_count + 1
    for index in range(1, total):
        # 讀取波段數據
        print("正在寫入" + str(index) + "波段")
        data = dataset.GetRasterBand(index).ReadAsArray(buf_xsize=cols, buf_ysize=rows)
        out_band = target.GetRasterBand(index)
        out_band.SetNoDataValue(dataset.GetRasterBand(index).GetNoDataValue())
        out_band.WriteArray(data)  # 寫入數據到新影像中
        out_band.FlushCache()
        out_band.ComputeBandStats(False)  # 計算統計信息
    print("正在寫入完成")
    del dataset
    del target


if __name__ == "__main__":
    source_file = r"E:\商丘yx\相交4.tiff"
    target_file = r"E:\商丘yx\相交411.tiff"
    resampling(source_file, target_file, scale=1.1)
    target_file = r"E:\商丘yx\相交05.tiff"
    resampling(source_file, target_file, scale=0.5)

結果展示

改變前

增大分辨率後

 

減小分辨率後

 

不適用場景

經過多輪測試對比發現，在以下情況時使用GDAL進行重採樣會出現採樣後的影像旋轉、大小不一致的問題：

• 影像未定義座標系
• 影像大小爲0.0001這種特別小的情況