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5. Usare Layer Raster

Suggerimento

I frammenti di codice di questa pagina necessitano delle seguenti importazioni se se fuori dalla console pyqgis:

 1from qgis.core import (
 2    QgsRasterLayer,
 3    QgsProject,
 4    QgsPointXY,
 5    QgsRaster,
 6    QgsRasterShader,
 7    QgsColorRampShader,
 8    QgsSingleBandPseudoColorRenderer,
 9    QgsSingleBandColorDataRenderer,
10    QgsSingleBandGrayRenderer,
11)
12
13from qgis.PyQt.QtGui import (
14    QColor,
15)

5.1. Dettagli del raster

Un layer raster è costituito da una o più bande raster, denominate raster a banda singola e raster multibanda. Una banda rappresenta una matrice di valori. Un’immagine a colori (ad esempio una foto aerea) è un raster composto da bande rosse, blu e verdi. I raster a banda singola rappresentano tipicamente variabili continue (ad esempio, l’altitudine) o discrete (ad esempio, l’uso del suolo). In alcuni casi, un layer raster viene fornito con una tavolozza e i valori raster si riferiscono ai colori memorizzati nella tavolozza.

Il codice seguente presuppone che rlayer sia un oggetto QgsRasterLayer.

rlayer = QgsProject.instance().mapLayersByName('srtm')[0]
# get the resolution of the raster in layer unit
print(rlayer.width(), rlayer.height())

919 619

# get the extent of the layer as QgsRectangle
print(rlayer.extent())

<QgsRectangle: 20.06856808199999875 -34.27001076999999896, 20.83945284300000012 -33.75077500700000144>

# get the extent of the layer as Strings
print(rlayer.extent().toString())

20.0685680819999988,-34.2700107699999990 : 20.8394528430000001,-33.7507750070000014

# get the raster type: 0 = GrayOrUndefined (single band), 1 = Palette (single band), 2 = Multiband
print(rlayer.rasterType())

RasterLayerType.GrayOrUndefined

 # get the total band count of the raster
print(rlayer.bandCount())

1

# get the first band name of the raster
print(rlayer.bandName(1))

Band 1: Height

# get all the available metadata as a QgsLayerMetadata object
print(rlayer.metadata())

<qgis._core.QgsLayerMetadata object at 0x13711d558>

5.2. Visualizzatore

Quando un layer raster viene caricato, prende una visualizzazione predefinita in base al suo tipo. Può essere modificato nelle proprietà del layer o a programma.

Per consultare il visualizzatore corrente:

print(rlayer.renderer())

<qgis._core.QgsSingleBandGrayRenderer object at 0x7f471c1da8a0>

print(rlayer.renderer().type())

singlebandgray

Per impostare una visualizzazione, utilizza il metodo setRenderer() di QgsRasterLayer. Esistono diverse classi di visualizzatori (derivate da QgsRasterRenderer):

I layer raster a banda singola possono essere disegnati con colori grigi (valori bassi = nero, valori alti = bianco) o con un algoritmo pseudocolore che assegna i colori ai valori. Anche i raster a banda singola con tavolozza possono essere disegnati utilizzando la tavolozza. I layer multibanda sono in genere disegnati mappando le bande ai colori RGB. Un’altra possibilità è quella di utilizzare una sola banda per il disegno.

5.2.1. Raster a Banda Singola

Supponiamo di voler visualizzare un layer raster a banda singola con colori che vanno dal verde al giallo (corrispondenti a valori di pixel da 0 a 255). Nella prima fase prepareremo un oggetto QgsRasterShader e configureremo la sua funzione shader:

1fcn = QgsColorRampShader()
2fcn.setColorRampType(QgsColorRampShader.Interpolated)
3lst = [ QgsColorRampShader.ColorRampItem(0, QColor(0,255,0)),
4      QgsColorRampShader.ColorRampItem(255, QColor(255,255,0)) ]
5fcn.setColorRampItemList(lst)
6shader = QgsRasterShader()
7shader.setRasterShaderFunction(fcn)

Lo shader mappa i colori come specificato dalla sua mappa dei colori. La mappa dei colori viene fornita come un elenco di valori di pixel con i colori associati. Esistono tre modalità di interpolazione:

  • lineare (Interpolated): il colore è interpolato linearmente dalle registrazioni della mappa di colore sopra e sotto il valore del pixel

  • discreto (Discrete): il colore viene preso dalla registrazione della mappa di colore più vicina con valore uguale o maggiore

  • exact (Exact): il colore non viene interpolato, verranno disegnati solo i pixel con valori uguali alle registrazioni della mappa di colore.

Nel secondo passo assoceremo questo shader al layer raster:

renderer = QgsSingleBandPseudoColorRenderer(rlayer.dataProvider(), 1, shader)
rlayer.setRenderer(renderer)

Il numero 1 nel codice precedente è il numero di banda (le bande raster sono indicizzate a partire da uno).

Infine dobbiamo usare il metodo triggerRepaint() per vedere i risultati:

rlayer.triggerRepaint()

5.2.2. Raster Multi Banda

Per impostazione predefinita, QGIS mappa le prime tre bande in rosso, verde e blu per creare un’immagine a colori (questo è lo stile di disegno MultiBandColor). In alcuni casi puoi sovrascrivere queste impostazioni. Il codice seguente scambia la banda rossa (1) con quella verde (2):

rlayer_multi = QgsProject.instance().mapLayersByName('multiband')[0]
rlayer_multi.renderer().setGreenBand(1)
rlayer_multi.renderer().setRedBand(2)

Nel caso in cui sia necessaria una sola banda per la visualizzazione del raster, puoi scegliere un disegno a banda singola, con livelli di grigio o pseudocolore.

Dobbiamo usare triggerRepaint() per aggiornare la mappa e vedere il risultato:

rlayer_multi.triggerRepaint()

5.3. Valori dell’interrogazione

I valori raster possono essere interrogati utilizzando il metodo sample() della classe QgsRasterDataProvider. Devi specificare un QgsPointXY e il numero di banda del layer raster che vuoi interrogare. Il metodo restituisce una tupla con il valore e True o False a seconda dei risultati:

val, res = rlayer.dataProvider().sample(QgsPointXY(20.50, -34), 1)

Un altro metodo per interrogare i valori raster è il metodo identify() che restituisce un oggetto QgsRasterIdentifyResult.

ident = rlayer.dataProvider().identify(QgsPointXY(20.5, -34), QgsRaster.IdentifyFormatValue)

if ident.isValid():
  print(ident.results())

{1: 323.0}

In questo caso, il metodo results() restituisce un dizionario, con gli indici di banda come chiavi e i valori di banda come valori. Per esempio, qualcosa come {1: 323.0}

5.4. Modificare dati raster

Puoi creare un layer raster usando la classe QgsRasterBlock. Ad esempio, per creare un blocco raster 2x2 con un byte per pixel:

block = QgsRasterBlock(Qgis.Byte, 2, 2)
block.setData(b'\xaa\xbb\xcc\xdd')

I pixel raster possono essere sovrascritti grazie al metodo writeBlock(). Per sovrascrivere i dati raster esistenti nella posizione 0,0 con un blocco 2x2:

provider = rlayer.dataProvider()
provider.setEditable(True)
provider.writeBlock(block, 1, 0, 0)
provider.setEditable(False)