使用经纬度坐标从卫星图像中获取最近的像素值

Question

我有一份卫星图像文件。加载到dask数组中。我想获取感兴趣的纬度、经度的像素值(最近的)。

卫星图像是GEOS投影。我有2Dnumpy数组形式的经度和纬度信息。

Satellite Image file

我已经将它加载到dask数据数组中

from satpy import Scene
import matplotlib as plt
import os

cwd = os.getcwd()

fn = os.path.join(cwd, 'EUMETSAT_data/1Jan21/MSG1-SEVI-MSG15-0100-NA-20210101185741.815000000Z-20210101185757-1479430.nat')

files = [fn]

scn = Scene(filenames=files, reader='seviri_l1b_native')
scn.load(["VIS006"])
da = scn['VIS006']

下面是dask数组的外观：

​

我在satpy的帮助下从area属性中读取了lon lats：

lon, lat = scn['VIS006'].attrs['area'].get_lonlats()
print(lon.shape)
print(lat.shape)

(1179, 808)
(1179, 808)

我得到了一个2dnumpy数组，每个数组的经度和纬度都是坐标，但我不能使用它们进行切片或选择。

获取最近最长像素信息的最佳实践/方法是什么？我如何将数据投影到后面长坐标上，然后我可以使用这些坐标进行索引，从而得到像素值。

最后，我想得到感兴趣的long的像素值(最近的)。

提前感谢！

Answer 1

您正在使用的AreaDefinition对象(.attrs['area'])有几种用于获取不同坐标信息的方法。

area = scn['VIS006'].attrs['area']
col_idx, row_idx = area.get_xy_from_lonlat(lons, lats)

scn['VIS006'].values[row_idx, col_idx]

请注意，行和列是翻转的。get_xy_from_lonlat方法应该适用于数组或标量。

如果你感兴趣的话，还有其他方法可以获得每个像素的X/Y坐标。

Answer 2

您可以通过以下命令找到该位置：

import numpy as np
px,py = (23.0,55.0) # some location to take out values:

dist = np.sqrt(np.cos(lat*np.pi/180.0)*(lon-px)**2+(lat-py)**2); # this is the distance matrix from point (px,py)
kkout = np.squeeze(np.where(np.abs(dist)==np.nanmin(dist))); # find location where distance is minimum
print(kkout) # you will see the row and column, where to take out data

Answer 3

@serge ballesta -感谢您的指导

回答我自己的问题。

将纬度和经度(平台投影)投影到GEOS投影CRS上。找到x和y。使用xarray的x和y以及最近的选择方法从dask数组中获取像素值。

import cartopy.crs as ccrs

data_crs = ccrs.Geostationary(central_longitude=41.5, satellite_height=35785831, false_easting=0, false_northing=0, globe=None, sweep_axis='y')

lon = 77.541677 # longitude of interest
lat = 8.079148 # latitude of interst

# lon lat system in 
x, y = data_crs.transform_point(lon, lat, src_crs=ccrs.PlateCarree())

dn = ds.sel(x=x,y=y, method='nearest')