Python Script สำหรับการยกระดับความแตกต่างระหว่างสองจุด [ปิด]

ฉันมีกลุ่มสตรีมที่ยาว 1,000 กม. ฉันต้องการค้นหาความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างจุดสองจุดติดต่อกันระยะทาง 1 กม. เริ่มต้นจากต้นน้ำถึงปลายน้ำ ฉันจะรับความแตกต่างจากระดับความสูงจาก DEM ได้อย่างไร ฉันมีส่วนของสตรีมในรูปแบบแรสเตอร์และในรูปแบบเวกเตอร์ มันจะดีกว่านี้ถ้าฉันมีความคิดเกี่ยวกับสคริปต์ Python

ในฐานะนักธรณีวิทยาฉันมักใช้เทคนิคนี้เพื่อสร้างส่วนทางธรณีวิทยาใน Python บริสุทธิ์ ฉันนำเสนอโซลูชันที่สมบูรณ์แบบในPython: การใช้เวกเตอร์และเลเยอร์แรสเตอร์ในมุมมองทางธรณีวิทยาโดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์ GIS (ภาษาฝรั่งเศส)

ฉันนำเสนอบทสรุปเป็นภาษาอังกฤษที่นี่:

• เพื่อแสดงวิธีแยกค่าระดับความสูงของ DEM
• วิธีการปฏิบัติต่อค่าเหล่านี้

หากคุณเปิด DEM ด้วยโมดูล GDAL / OGR Python:

from osgeo import gdal
# raster dem10m
file = 'dem10m.asc'
layer = gdal.Open(file)
gt =layer.GetGeoTransform()
bands = layer.RasterCount
print bands
1
print gt
(263104.72544800001, 10.002079999999999, 0.0, 155223.647811, 0.0, -10.002079999999999)

เป็นผลให้คุณมีจำนวนของวงดนตรีและพารามิเตอร์การเปลี่ยนรูปทางภูมิศาสตร์ หากคุณต้องการแยกค่าของแรสเตอร์ภายใต้จุด xy:

x,y  = (263220.5,155110.6)
# transform to raster point coordinates
rasterx = int((x - gt[0]) / gt[1])
rastery = int((y - gt[3]) / gt[5])
# only one band here
print layer.GetRasterBand(1).ReadAsArray(rasterx,rastery, 1, 1)
array([[222]]) 

เนื่องจากเป็น DEM คุณจะได้รับค่าระดับความสูงภายใต้จุด ด้วย 3 แถบแรสเตอร์ที่มีจุด xy เหมือนกันคุณจะได้รับ 3 ค่า (R, G, B) ดังนั้นคุณสามารถสร้างฟังก์ชั่นที่อนุญาตให้รับค่าของ rasters หลาย ๆ อันภายใต้จุด xy:

def Val_raster(x,y,layer,bands,gt):
    col=[]
    px = int((x - gt[0]) / gt[1])
    py =int((y - gt[3]) / gt[5])
    for j in range(bands):
        band = layer.GetRasterBand(j+1)
        data = band.ReadAsArray(px,py, 1, 1)
        col.append(data[0][0])
  return col

ใบสมัคร

# with a DEM (1 band)
px1 = int((x - gt1[0]) / gt1[1])
py1 = int((y - gt1[3]) / gt1[5])
print Val_raster(x,y,layer, band,gt)
[222] # elevation
# with a geological map (3 bands)
px2 = int((x - gt2[0]) / gt2[1])
py2 = int((y - gt2[3]) / gt2[5])
print Val_raster(x,y,couche2, bandes2,gt2)
[253, 215, 118] # RGB color  

หลังจากนั้นคุณประมวลผลโปรไฟล์บรรทัด (ซึ่งอาจมีเซ็กเมนต์):

# creation of an empty ogr linestring to handle all possible segments of a line with  Union (combining the segements)
profilogr = ogr.Geometry(ogr.wkbLineString)
# open the profile shapefile
source = ogr.Open('profilline.shp')
cshp = source.GetLayer()
# union the segments of the line
for element in cshp:
   geom =element.GetGeometryRef()
   profilogr = profilogr.Union(geom)

ในการสร้างจุดที่มีความยาวเท่ากันบนเส้นคุณสามารถใช้โมดูลShapelyพร้อมการประมาณ (ง่ายกว่า ogr)

from shapely.wkb import loads
# transformation in Shapely geometry
profilshp = loads(profilogr.ExportToWkb())
# creation the equidistant points on the line with a step of 20m
lenght=profilshp.length
x = []
y = []
z = []
# distance of the topographic profile
dista = []
for currentdistance  in range(0,lenght,20):
     # creation of the point on the line
     point = profilshp.interpolate(currentdistance)
     xp,yp=point.x, point.y
     x.append(xp)
     y.append(yp)
     # extraction of the elevation value from the MNT
     z.append(Val_raster(xp,yp,layer, bands,gt)[0]
     dista.append(currentdistance)

และผลลัพธ์ (พร้อมค่า RGB ของแผนที่ธรณีวิทยา) ด้วยค่า x, y, z, ค่าระยะทางของรายการในแบบ 3 มิติด้วยmatplotlibและVisvis (ค่า x, y, z)

ภาพตัดขวาง (x, ระดับความสูงจากระยะทางปัจจุบัน (รายการ dista)) ด้วยmatplotlib :