วิธีที่เร็วที่สุดในการแปลงแรสเตอร์ขนาดใหญ่เป็นแบบหลายเส้นโดยใช้ R หรือ Python?

ฉันมีไฟล์แรสเตอร์ขนาดใหญ่ (129,600 คูณ 64,800 พิกเซล) ที่มีแหล่งน้ำทั่วโลก (1 บิตค่า 0 และ 1) และพยายามที่จะแยกมหาสมุทรและชายฝั่งน้ำจืด

ฉันได้ลองกับ ArcGIS และ QGIS เพื่อแปลงจาก raster เป็น polyline แต่ใช้เวลานาน

มีใครรู้วิธีที่ดีกว่า / เร็วกว่า (Python หรือ R) หรือเป็นเครื่องมือที่ดีกว่าสำหรับงานนี้หรือไม่?

ปรับปรุง

• R: rasterToContour อาจเร็วและแม่นยำ แต่ถ้าคุณมีชุดข้อมูลขนาดใหญ่มากเช่นฉัน (8,398,080,000 พิกเซล) คุณต้องมี RAM จำนวนมาก (มากกว่า 16GB) หรือบังคับ R เพื่อทำการประมวลผลเพิ่มเติมบนฮาร์ดไดรฟ์และมัน จะใช้เวลานานด้วย
• Python / GDAL: gdal_poligonize สร้างรูปหลายเหลี่ยมแทนโพลีน

อัปเดต 2

• R rasterToContour: rasterToContour ไม่ส่งผลลัพธ์ที่ต้องการ เมื่อเปรียบเทียบกับ ArcGIS (แรสเตอร์ถึงรูปหลายเหลี่ยมตามด้วยคุณสมบัติต่อบรรทัด) จะไม่แยกเค้าร่างพิกเซลที่แน่นอนดังที่แสดงในตัวอย่างด้านล่าง

ผล rasterToContour

ผล ArcGIS

อัพเดท 3

Python / GDAL: ฉันรัน gdal_polygonize จาก command line กับ ArcGIS ในชุดข้อมูลการทดสอบและผลลัพธ์ชัดเจนมาก:

• gdal: 49 วินาที
• ArcGIS: 1.84 วินาที

ฉันทำงานกับ R และใช้rasterToPolygonsจากrasterแพ็คเกจในอดีต แต่ตอนนี้ฉันชอบgdal_polygonizeRโดย John Baumgartner มันขึ้นอยู่กับ gdal_polygonize.pyและเร็วกว่ามาก จอห์น Baumgartner ตีพิมพ์รหัสและให้ตัวอย่างสำหรับการใช้งานของเขาในบล็อก

หากคุณคุ้นเคยกับงูหลามคุณสามารถใช้gdal_polygonize.pyโดยตรงได้แน่นอน

สำหรับลูกหลานฉันประสบความสำเร็จกับstars::แพ็คเกจในRการดำเนินการประเภทนี้อย่างรวดเร็ว

library(raster)
library(stars)
library(sf)
library(magrittr)

f <- system.file("external/test.grd", package="raster")
r <- raster(f)
r[r[] < 750] <- 0
r[r[] >= 750] <- 1

x <- st_as_stars(r) %>% 
  st_as_sf() %>% # this is the raster to polygons part
  st_cast("MULTILINESTRING") # cast the polygons to polylines

plot(x)

plot(r)
plot(x, add = TRUE)

ลองrasterToContourจากแพ็คเกจแรสเตอร์

f <- system.file("external/test.grd", package="raster")
r <- raster(f)
r[r[] < 750] <- 0
r[r[] >= 750] <- 1

x <- rasterToContour(r)
class(x)
> [1] "SpatialLinesDataFrame"
> attr(,"package")
> [1] "sp"

plot(r)
plot(x, add=TRUE)

จากนั้นคุณสามารถเขียนไฟล์ไปยังโฟลเดอร์ในเครื่องได้อย่างง่ายดายเช่น 'ESRI Shapefile' (.shp) โดยใช้รหัสด้านล่าง ลองดูogrDriversจากrgdalเพื่อดูว่าไดรเวอร์ของคุณใช้กับระบบใดได้บ้าง

library(rgdal)
writeOGR(x, dsn = getwd(), layer = "coastlines", driver = "ESRI Shapefile")

ในขณะที่ฉันเป็นแฟนตัวยงของ GDAL เครื่องมือรูปหลายเหลี่ยมนั้นช้าเกินไปสำหรับแอปพลิเคชันของฉันเช่นกัน

ทางเลือกที่รวดเร็วนั้นgdal_trace_outlineมาจากสคริปต์ Dans GDALซึ่งมีตัวเลือกเพิ่มเติมเกี่ยวกับความทนทานต่อโดนัท ฯลฯ

เช่นนี้ยังผลิตรูปหลายเหลี่ยมที่คุณจะต้องแปลงหลังจากนั้นด้วยgdal_polygonizeogr2ogr -nlt MULTILINESTRING

ข้อเสียคือคุณต้องรวบรวมด้วยตัวคุณเองยกเว้นว่าคุณใช้ระบบปฏิบัติการ Linux หรือ Mac OsX