Python で GeoTIFF を使ってみる

GeoTIFF ファイルの読み込み， GeoTIFF ファイルからの緯度経書の取得

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前準備

Python 3.12 のインストール

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。

方法1：winget によるインストール

Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install -e --id Python.Python.3.12 --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 AssociateFiles=1 InstallLauncherAllUsers=1"

--scope machine を指定することで、システム全体（全ユーザー向け）にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2：インストーラーによるインストール

  1. Python 公式サイト（https://www.python.org/downloads/）にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号（例：Python 3.12.x）が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

gdal パッケージと前提となる Python パッケージのインストール手順

gdal前提パッケージをインストールする．

  1. Windows では，コマンドプロンプトを管理者として実行する．
  2. インストールしたいので、次のコマンドを実行

    * Ubuntu では「sudo python3 setup.py install」 

    conda install -c conda-forge gdal

GeoTIFF サンプルデータファイルの準備

  1. GeoTIFF サンプルデータファイルのダウンロード

    次の Web ページから cea.tif をダウンロード

    http://download.osgeo.org/geotiff/samples/gdal_eg/

  2. ダウンロードした .tif ファイルを，分かりやすいディレクトリ（例えばd:\)に保存

GeoTIFF ファイルの読み込み

Python で GeoTIFF のデータを読み込む

GeoTIFF のファイル d:/cea.tif を numpy 形式のオブジェクト a に読み込む．確認のため print コマンドで，a の中身, a の要素数, GeoTIFF の縦横を表示している 

import gdal
import numpy as np

ds = gdal.Open('d:/cea.tif', gdal.GA_ReadOnly)
a = np.array([ds.GetRasterBand(i + 1).ReadAsArray() for i in range(ds.RasterCount)])
print(a)
print(a.shape)
print(ds.RasterXSize, ds.RasterYSize)

実行結果の例

GeoTIFF ファイルからの緯度経書の取得

  1. Python で GeoTIFF の緯度経度を取得

    https://stackoverflow.com/questions/2922532/obtain-latitude-and-longitude-from-a-geotiff-file に記載のプログラムを次のように書き換えて使用．（書き換えた部分は太字で示す）。 

    
import gdal
import osr

ds = gdal.Open('d:/cea.tif', gdal.GA_ReadOnly)

old_cs= osr.SpatialReference()
old_cs.ImportFromWkt(ds.GetProjectionRef())

# create the new coordinate system
wgs84_wkt = """
GEOGCS["WGS 84",
    DATUM["WGS_1984",
        SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
            AUTHORITY["EPSG","7030"]],
        AUTHORITY["EPSG","6326"]],
    PRIMEM["Greenwich",0,
        AUTHORITY["EPSG","8901"]],
    UNIT["degree",0.01745329251994328,
        AUTHORITY["EPSG","9122"]],
    AUTHORITY["EPSG","4326"]]"""
new_cs = osr.SpatialReference()
new_cs .ImportFromWkt(wgs84_wkt)

# create a transform object to convert between coordinate systems
transform = osr.CoordinateTransformation(old_cs,new_cs)

#get the point to transform, pixel (0,0) in this case
width = ds.RasterXSize
height = ds.RasterYSize
gt = ds.GetGeoTransform()
minx = gt[0]
miny = gt[3] + width*gt[4] + height*gt[5]
maxx = gt[0] + width*gt[1] + height*gt[2]
maxy = gt[3]

#get the coordinates in lat long
latlong = transform.TransformPoint(minx, miny)
print(latlong)
latlong = transform.TransformPoint(maxx, maxy)
print(latlong)

    実行結果の例

  2. 確認のためgdal に付属の gdalinfo コマンドで, .tif ファイルの情報を取得. 先ほどの結果が正しいか確認できる． 
    gdalinfo.exe d:\cea.tif