红树林识别项目：GIS入门

算法中需要处理TIFF格式的图像数据, 为此不得不了解一些GIS的基础知识

python工具-GDAL

安装

sudo apt-get install -y gdal-bin libgdal-dev
poetry add gdal==3.8.4  # 注: 版本号需要与上面的`libgdal-dev`对应.

TIFF格式文件

不同于常见的图片格式文件, tiff还可以包含更多信息, 如:

metadata：
元数据以标签-值（Tag-Value）对的形式存储，每个标签描述了一个特定的属性。
每个标签都有一个唯一的标签号（Tag Number），例如图像的宽度、高度、颜色空间等。
因此再GIS领域, 文件头常被用来存储地理坐标信息.
栅格数据/图像数据：
图像数据存储在文件头之后，由一系列像素组成。
单通道: 对于灰度图像，每个像素通常占据8位。
多通道: 对于彩色图像，每个像素可能占据24位（RGB）或32位（RGB + Alpha）。TIFF 文件还支持其他深度和通道的图像。

gdal读取tiff

读取数据集: dataset= gdal.Open('/path/to/test.tif')

获取空间参考信息: geotransform = dataset.GetGeoTransform()
geotransform是一个包含6个数字的元组，这6个数字定义了栅格数据集的空间参考信息。它们的含义如下：

(643728.5967185837, 0.009000000000002697, 0.0, 2428229.087279147, 0.0, -0.009000000000007464)
[0]: 左上角的x坐标(投影坐标系统)
[1]: 东西方向像素分辨率（像素宽度. 单位：米/像素）
[2]: 行旋转（通常为0）
[3]: 左上角的y坐标(投影坐标系统)
[4]: 列旋转（通常为0）
[5]: 南北方向像素分辨率（像素高度，通常为负值. 单位：米/像素1）

地方

获取投影信息

prj = gdal.Open('/path/to/test.tif').GetProjection()
# prj字符串的WKT格式如下:
COMPD_CS["WGS 84 / UTM zone 49N + Yellow Sea 1985 height",  # 这是一个[复合坐标系统], 它= 投影坐标系统 + 垂直坐标系统
    PROJCS["WGS 84 / UTM zone 49N",                         #   [投影坐标系统] 是基于 WGS 84 椭球体的 UTM 投影，位于 49N 区域。
        GEOGCS["WGS 84",                                    #       [地理坐标系统] 是基于 WGS 84的。
            DATUM["WGS_1984",                               #           [基准面] 是 WGS 84
                SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,    #               WGS 84 的椭球体的参数: 半径, 扁率
                    AUTHORITY["EPSG","7030"]],              #                        椭球体的 EPSG 代码。
                AUTHORITY["EPSG","6326"]],                  #               代码6326👉WGS84
            PRIMEM["Greenwich",0,                           #           [本初子午线] 在格林威治的经度。
                AUTHORITY["EPSG","8901"]],                  #               代码8901👉WGS84的一个更新版本
            UNIT["degree",0.0174532925199433,               #           [角度单位] 是度。弧度值.
                AUTHORITY["EPSG","9122"]],                  #               代码9122👉度（角度）的标准代码
            AUTHORITY["EPSG","4326"]],                      #           [地理坐标系统] 的 EPSG 代码👉WGS84
        PROJECTION["Transverse_Mercator"],                  #       [投影方法] 是横轴墨卡托。
        PARAMETER["latitude_of_origin",0],                  #       投影的原点纬度。
        PARAMETER["central_meridian",111],                  #       投影的中央经线。  
        PARAMETER["scale_factor",0.9996],                   #       投影的比例因子。
        PARAMETER["false_easting",500000],                  #       东偏移量
        PARAMETER["false_northing",0],                      #       北偏移量
        UNIT["metre",1,                                     #       线性单位是米。
            AUTHORITY["EPSG","9001"]],
        AXIS["Easting",EAST],                               #       指定了东向坐标轴。
        AXIS["Northing",NORTH],                             #       指定了北向坐标轴。
        AUTHORITY["EPSG","32649"]],                         #       [投影坐标系统] 的 EPSG 代码👉49区(108°E~114°E)
    VERT_CS["Yellow Sea 1985 height",                       #   [垂直坐标系统] 是 Yellow Sea 1985 的高程系统。
        VERT_DATUM["Yellow Sea 1985",2005,
            AUTHORITY["EPSG","5137"]],
        UNIT["metre",1,
            AUTHORITY["EPSG","9001"]],
        AXIS["Gravity-related height",UP],                  #       垂直坐标轴是与重力相关的高度。
        AUTHORITY["EPSG","5737"]]]                          #       [垂直坐标系统]的 EPSG 代码。