Cách nhanh nhất để chuyển đổi raster lớn sang polyline bằng R hoặc Python?

Tôi có một tệp raster lớn (129600 x 64800 pixel) với các vùng nước toàn cầu (1 bit giá trị 0 và 1) và cố gắng trích xuất các bờ biển đại dương và nội địa.

Tôi đã thử với ArcGIS và QGIS để chuyển đổi từ raster sang polyline, nhưng phải mất nhiều thời gian.

Có ai biết một cách tốt hơn / nhanh hơn (Python hoặc R) hoặc một công cụ tốt hơn cho nhiệm vụ này không?

Cập nhật

• R: rasterToContour có thể nhanh và chính xác nhưng nếu bạn có bộ dữ liệu rất lớn như của tôi (8.398.080.000 pixel), bạn cần một lượng RAM rất lớn (hơn 16 GB) hoặc bạn buộc R phải xử lý nhiều hơn trên ổ cứng và nó cũng sẽ mất nhiều thời gian.
• Python / GDAL: gdal_poligonize tạo đa giác thay vì polylines

Cập nhật 2

• R rasterToContour: rasterToContour không cung cấp kết quả mong muốn. So với ArcGIS (raster to polygon theo sau là tính năng cho dòng), nó không trích xuất phác thảo pixel chính xác, như trong các ví dụ dưới đây.

kết quả rasterToContour

Kết quả ArcGIS

CẬP NHẬT 3

Python / GDAL: Tôi đã chạy gdal_polygonize từ dòng lệnh với ArcGIS trên một tập dữ liệu thử nghiệm và kết quả rất rõ ràng:

• gdal: 49 giây
• ArcGIS: 1,84 giây

Tôi đã làm việc với R và được sử dụng rasterToPolygonstừ rastergói trước đây, nhưng bây giờ tôi thích gdal_polygonizeRJohn Baumgartner hơn. Nó dựa trên gdal_polygonize.pyvà nhanh hơn nhiều. John Baumgartner đã xuất bản mã và đưa ra một ví dụ cho việc sử dụng trong blog của mình .

Nếu bạn quen thuộc với python, bạn có thể sử dụng gdal_polygonize.pytrực tiếp.

Đối với hậu thế, tôi đã thành công với stars::gói Rđể thực hiện loại hoạt động này một cách nhanh chóng.

library(raster)
library(stars)
library(sf)
library(magrittr)

f <- system.file("external/test.grd", package="raster")
r <- raster(f)
r[r[] < 750] <- 0
r[r[] >= 750] <- 1

x <- st_as_stars(r) %>% 
  st_as_sf() %>% # this is the raster to polygons part
  st_cast("MULTILINESTRING") # cast the polygons to polylines

plot(x)

plot(r)
plot(x, add = TRUE)

Hãy thử rasterToContourtừ gói raster .

f <- system.file("external/test.grd", package="raster")
r <- raster(f)
r[r[] < 750] <- 0
r[r[] >= 750] <- 1

x <- rasterToContour(r)
class(x)
> [1] "SpatialLinesDataFrame"
> attr(,"package")
> [1] "sp"

plot(r)
plot(x, add=TRUE)

Sau đó, bạn có thể dễ dàng ghi các tệp vào một thư mục cục bộ, ví dụ như 'ESRI Shapefile' (.shp), sử dụng mã dưới đây. Hãy xem ogrDriverstừ rgdal để tìm ra trình điều khiển nào mà hệ thống của bạn tương thích.

library(rgdal)
writeOGR(x, dsn = getwd(), layer = "coastlines", driver = "ESRI Shapefile")

Mặc dù tôi là một fan hâm mộ lớn của GDAL, công cụ đa giác cũng quá chậm đối với các ứng dụng của tôi.

Một thay thế nhanh chóng là gdal_trace_outlinetừ các kịch bản Dans GDAL cũng có nhiều tùy chọn hơn về khả năng chịu đựng, bánh rán, v.v.

Giống như gdal_polygonizeđiều này cũng tạo ra các đa giác mà bạn cần chuyển đổi sau đó ogr2ogr -nlt MULTILINESTRING.

Nhược điểm là bạn cần phải tự biên dịch nó, trừ khi bạn đang sử dụng Linux hoặc Mac OsX System.