Der schnellste Weg, um ein großes Raster mit R oder Python in eine Polylinie zu konvertieren?

Ich habe eine große Rasterdatei (129600 x 64800 Pixel) mit globalen Gewässern (1-Bit-Werte 0 und 1) und versuche, Ozean- und Binnenwasserküsten zu extrahieren.

Ich habe mit ArcGIS und QGIS versucht, von Raster zu Polylinie zu konvertieren, aber es dauert ewig.

Kennt jemand einen besseren / schnelleren Weg (Python oder R) oder ein besseres Werkzeug für diese Aufgabe?

Aktualisieren

• R: rasterToContour ist zwar schnell und präzise, ​​aber wenn Sie einen sehr großen Datensatz wie meinen haben (8.398.080.000 Pixel), benötigen Sie entweder sehr viel RAM (mehr als 16 GB) oder Sie erzwingen, dass R mehr Daten auf der Festplatte verarbeitet wird auch ewig dauern.
• Python / GDAL: gdal_poligonize erstellt Polygone anstelle von Polylinien

Update 2

• R rasterToContour: rasterToContour liefert nicht die gewünschten Ergebnisse. Im Vergleich zu ArcGIS (Raster zu Polygon gefolgt von Feature zu Linie) wird der genaue Pixelumriss nicht extrahiert, wie in den folgenden Beispielen gezeigt.

rasterToContour-Ergebnis

ArcGIS-Ergebnis

UPDATE 3

Python / GDAL: Ich habe gdal_polygonize über die Befehlszeile für ArcGIS in einem Test-Dataset ausgeführt und die Ergebnisse waren äußerst klar:

• gdal: 49 sekunden
• ArcGIS: 1,84 Sekunden

Ich arbeite mit R und habe rasterToPolygonsdas rasterPaket in der Vergangenheit benutzt, aber jetzt bevorzuge ich es gdal_polygonizeRvon John Baumgartner. Es basiert auf gdal_polygonize.pyund ist viel schneller. John Baumgartner veröffentlichte den Code und gab ein Beispiel für die Verwendung in seinem Blog .

Wenn Sie mit Python vertraut sind, können Sie es gdal_polygonize.pynatürlich auch direkt verwenden.

Für die Nachwelt habe ich Erfolg mit dem bereits mit stars::Paket in Rfür diese Art der Operation schnell zu tun.

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)

Versuchen Sie es rasterToContouraus dem Raster- Paket.

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)

Anschließend können Sie die Dateien einfach in einen lokalen Ordner schreiben, z. B. als 'ESRI Shapefile' (.shp). Verwenden Sie dazu den folgenden Code. Werfen Sie einen Blick auf ogrDriversvon rgdal , um herauszufinden , welche Treiber Ihr System ist kompatibel mit.

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

Obwohl ich ein großer Fan von GDAL bin, war das Polygonisierungs-Tool auch für meine Anwendungen viel zu langsam.

Eine schnelle Alternative ist gdal_trace_outlinevon Dans GDAL Skripten , die auch mehr Möglichkeiten in Bezug auf Toleranz hat, Donuts, usw.

Auf gdal_polygonizediese Weise werden auch Polygone erstellt, mit denen Sie anschließend konvertieren müssenogr2ogr -nlt MULTILINESTRING .

Nachteil ist, dass Sie es selbst kompilieren müssen, es sei denn, Sie verwenden ein Linux- oder Mac-OsX-System.