Comment faire en sorte que le package "raster" de R fasse la distinction entre les matrices de rotation positive et négative dans les GeoTIFF?

Question

Il semble que la trame paquet dans la R ne fait pas la distinction entre le positif et le négatif des rotations de GeoTIFFs. J'ai le sentiment que c'est parce que R est ignorant les signes négatifs dans la matrice de rotation. Je ne suis pas tout à fait avertis suffisamment à creuser dans l' raster code source pour vérifier, mais je n'ai créer un reproductibles exemple qui illustre le problème:

Lire R logo et enregistrer en tant que fichier GeoTIFF.

library(raster)
b <- brick(system.file("external/rlogo.grd", package="raster"))
proj4string(b) <- crs("+init=epsg:32616")

writeRaster(b, "R.tif")

Ajouter la rotation de tiff avec Python

import sys
from osgeo import gdal
from osgeo import osr
import numpy as np
from math import *

def array2TIFF(inputArray,gdalData,datatype,angle,noData,outputTIFF):
#    this script takes a numpy array and saves it to a geotiff
#    given a gdal.Dataset object describing the spatial atributes of the data set
#    the array datatype (as a gdal object) and the name of the output raster, and rotation angle in degrees

# get the file format driver, in this case the file will be saved as a GeoTIFF
  driver = gdal.GetDriverByName("GTIFF")

  #set the output raster properties
  tiff = driver.Create(outputTIFF,gdalData.RasterXSize,gdalData.RasterYSize,inputArray.shape[0],datatype)

  transform = []

  originX = gdalData.GetGeoTransform()[0]
  cellSizeX = gdalData.GetGeoTransform()[1]
  originY = gdalData.GetGeoTransform()[3]
  cellSizeY = gdalData.GetGeoTransform()[5]
  rotation = np.radians(angle)

  transform.append(originX)
  transform.append(cos(rotation) * cellSizeX)
  transform.append(sin(rotation) * cellSizeX)
  transform.append(originY)
  transform.append(-sin(rotation) * cellSizeY)
  transform.append(cos(rotation) * cellSizeY)

  transform = tuple(transform)

  #set the geotransofrm values which include corner coordinates and cell size
  #once again we can use the original geotransform data because nothing has been changed
  tiff.SetGeoTransform(transform)

  #next the Projection info is defined using the original data
  tiff.SetProjection(gdalData.GetProjection())

  #cycle through each band
  for band in range(inputArray.shape[0]):
      #the data is written to the first raster band in the image
      tiff.GetRasterBand(band+1).WriteArray(inputArray[band])

      #set no data value
      tiff.GetRasterBand(band+1).SetNoDataValue(0)

      #the file is written to the disk once the driver variables are deleted
  del tiff, driver

  inputTif = gdal.Open("R.tif")
  inputArray = inputTif.ReadAsArray()

  array2TIFF(inputArray,inputTif, gdal.GDT_Float64, -45, 0, "R_neg45.tif")
  array2TIFF(inputArray,inputTif, gdal.GDT_Float64, 45, 0, "R_pos45.tif")

Lu dans la rotation des fichiers tiff en R.

c <- brick("R_neg45.tif")
plotRGB(c,1,2,3)
d <- brick("R_pos45.tif")
plotRGB(d,1,2,3)

> c
class       : RasterBrick 
rotated     : TRUE
dimensions  : 77, 101, 7777, 3  (nrow, ncol, ncell, nlayers)
resolution  : 0.7071068, 0.7071068  (x, y)
extent      : 0, 125.865, 22.55278, 148.4178  (xmin, xmax, ymin, ymax)
coord. ref. : +proj=utm +zone=16 +datum=WGS84 +units=m +no_defs +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0 
data source : /Users/erker/g/projects/uft/code/R_neg45.tif 
names       : R_neg45.1, R_neg45.2, R_neg45.3 

> d
class       : RasterBrick 
rotated     : TRUE
dimensions  : 77, 101, 7777, 3  (nrow, ncol, ncell, nlayers)
resolution  : 0.7071068, 0.7071068  (x, y)
extent      : 0, 125.865, 22.55278, 148.4178  (xmin, xmax, ymin, ymax)
coord. ref. : +proj=utm +zone=16 +datum=WGS84 +units=m +no_defs +ellps=WGS84 +towgs84=0,0,0 
data source : /Users/erker/g/projects/uft/code/R_pos45.tif 
names       : R_pos45.1, R_pos45.2, R_pos45.3 

Les parcelles sont les mêmes et note l'équivalent des extensions. Toutefois, gdalinfo raconte une histoire différente

$ gdalinfo R_neg45.tif

Driver: GTiff/GeoTIFF
Files: R_neg45.tif
Size is 101, 77
Coordinate System is:
PROJCS["WGS 84 / UTM zone 16N",
    GEOGCS["WGS 84",
        DATUM["WGS_1984",
            SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
                AUTHORITY["EPSG","7030"]],
            AUTHORITY["EPSG","6326"]],
        PRIMEM["Greenwich",0],
        UNIT["degree",0.0174532925199433],
        AUTHORITY["EPSG","4326"]],
    PROJECTION["Transverse_Mercator"],
    PARAMETER["latitude_of_origin",0],
    PARAMETER["central_meridian",-87],
    PARAMETER["scale_factor",0.9996],
    PARAMETER["false_easting",500000],
    PARAMETER["false_northing",0],
    UNIT["metre",1,
        AUTHORITY["EPSG","9001"]],
    AUTHORITY["EPSG","32616"]]
GeoTransform =
  0, 0.7071067811865476, -0.7071067811865475
  77, -0.7071067811865475, -0.7071067811865476
Metadata:
  AREA_OR_POINT=Area
Image Structure Metadata:
  INTERLEAVE=PIXEL
Corner Coordinates:
Upper Left  (   0.0000000,  77.0000000) ( 91d29'19.48"W,  0d 0' 2.50"N)
Lower Left  ( -54.4472222,  22.5527778) ( 91d29'21.23"W,  0d 0' 0.73"N)
Upper Right (  71.4177849,   5.5822151) ( 91d29'17.17"W,  0d 0' 0.18"N)
Lower Right (  16.9705627, -48.8650071) ( 91d29'18.93"W,  0d 0' 1.59"S)
Center      (   8.4852814,  14.0674965) ( 91d29'19.20"W,  0d 0' 0.46"N)
Band 1 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Gray
  NoData Value=0
Band 2 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Undefined
  NoData Value=0
Band 3 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Undefined
  NoData Value=0

$ gdalinfo R_pos45.tif

Driver: GTiff/GeoTIFF
Files: R_pos45.tif
Size is 101, 77
Coordinate System is:
PROJCS["WGS 84 / UTM zone 16N",
    GEOGCS["WGS 84",
        DATUM["WGS_1984",
            SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
                AUTHORITY["EPSG","7030"]],
            AUTHORITY["EPSG","6326"]],
        PRIMEM["Greenwich",0],
        UNIT["degree",0.0174532925199433],
        AUTHORITY["EPSG","4326"]],
    PROJECTION["Transverse_Mercator"],
    PARAMETER["latitude_of_origin",0],
    PARAMETER["central_meridian",-87],
    PARAMETER["scale_factor",0.9996],
    PARAMETER["false_easting",500000],
    PARAMETER["false_northing",0],
    UNIT["metre",1,
        AUTHORITY["EPSG","9001"]],
    AUTHORITY["EPSG","32616"]]
GeoTransform =
  0, 0.7071067811865476, 0.7071067811865475
  77, 0.7071067811865475, -0.7071067811865476
Metadata:
  AREA_OR_POINT=Area
Image Structure Metadata:
  INTERLEAVE=PIXEL
Corner Coordinates:
Upper Left  (   0.0000000,  77.0000000) ( 91d29'19.48"W,  0d 0' 2.50"N)
Lower Left  (  54.4472222,  22.5527778) ( 91d29'17.72"W,  0d 0' 0.73"N)
Upper Right (      71.418,     148.418) ( 91d29'17.17"W,  0d 0' 4.82"N)
Lower Right (     125.865,      93.971) ( 91d29'15.42"W,  0d 0' 3.05"N)
Center      (  62.9325035,  85.4852814) ( 91d29'17.45"W,  0d 0' 2.78"N)
Band 1 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Gray
  NoData Value=0
Band 2 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Undefined
  NoData Value=0
Band 3 Block=101x3 Type=Float64, ColorInterp=Undefined
  NoData Value=0

Est-ce un bug ou ai-je raté quelque chose? L' raster package est incroyablement puissant et utile, et je préfère aider à ajouter plus de fonctionnalités que d'avoir à utiliser un autre logiciel pour gérer correctement ces (très gênant) rotation des fichiers tiff. Merci! Aussi voici un R-sig-Geo courrier postal liées à la rotation des fichiers tiff.

Answer 1

MODIFIER

Je suppose que le correctif ci-dessous n'était pas accessible à la plupart des gens ici, j'ai donc enroulé joliment, tels que les gens peuvent espérer de vérifier et de les commenter.

J'ai pris les sources de la version actuelle (2.6-7) de l' raster paquet sur CRAN:
https://cran.r-project.org/web/packages/raster/index.html
et a créé un nouveau dépôt Github à partir de là.

Par la suite, j'ai commis l' proposé de rotation-fix, une poignée de tests associés et de la rotation des fichiers tiff à utiliser dans les. Enfin, j'ai ajouté quelques onLoad des messages pour indiquer clairement que ce n'est pas une version officielle de l' raster package.

Vous pouvez maintenant tester simplement en exécutant les commandes suivantes:

devtools::install_github("miraisolutions/raster")
library(raster)
## modified raster 2.6-7 (2018-02-23)

## you are using an unofficial, non-CRAN version of the raster package

R_Tif <- system.file("external", "R.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)
R_Tif_pos45 <- system.file("external", "R_pos45.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)
R_Tif_neg45 <- system.file("external", "R_neg45.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)
R_Tif_pos100 <- system.file("external", "R_pos100.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)
R_Tif_neg100 <- system.file("external", "R_neg100.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)
R_Tif_pos315 <- system.file("external", "R_pos315.tif", package = "raster", mustWork = TRUE)

RTif <- brick(R_Tif)
plotRGB(RTif, 1, 2, 3)

pos45Tif <- suppressWarnings(brick(R_Tif_pos45))
plotRGB(pos45Tif, 1, 2, 3)

neg45Tif <- suppressWarnings(brick(R_Tif_neg45))
plotRGB(neg45Tif,1,2,3)

pos100Tif <- suppressWarnings(brick(R_Tif_pos100))
plotRGB(pos100Tif, 1, 2, 3)

neg100Tif <- suppressWarnings(brick(R_Tif_neg100))
plotRGB(neg100Tif, 1, 2, 3)

pos315Tif <- suppressWarnings(brick(R_Tif_pos315))
plotRGB(pos315Tif,1,2,3)

---

Pour l'exemple j'ai pu le résoudre avec les modifications suivantes à l' raster:::.rasterFromGDAL (voir les commentaires plus 1 et 2):

# ... (unmodified initial part of function)
# condition for rotation case
if (gdalinfo["oblique.x"] != 0 | gdalinfo["oblique.y"] != 0) {
  rotated <- TRUE
  res1 <- attributes(rgdal::readGDAL(filename))$bbox # addition 1
  if (warn) {
    warning("\n\n This file has a rotation\n Support for such files is limited and results of data processing might be wrong.\n Proceed with caution & consider using the \"rectify\" function\n")
  }
  rotMat <- matrix(gdalinfo[c("res.x", "oblique.x", "oblique.y", "res.y")], 2)
  # addition 2 below
  if (all(res1[, "min"] < 0)) {
    rotMat[2] <- rotMat[2] * -1
    rotMat[3] <- rotMat[3] * -1
  }
  # ... (original code continues)

J'ai testé cela avec l' R.tif et les rotations de +45, -45, +315, +100 et -100, qui ressemblent toutes à ce que je m'attends.

Dans le même temps, compte tenu de l' warning dans le code, je m'attends à ce qu'il y a de plus profond des problèmes potentiels avec la rotation des fichiers, donc je ne peux pas dire dans quelle mesure cela peut vous prendre.