readgeoraster

读取地理空间栅格数据文件

语法

[A,R] = readgeoraster(filename)

[A,R] = readgeoraster(___,Name=Value)

[___,cmap] = readgeoraster(___)

说明

[A,R] = readgeoraster(filename) 通过读取地理或投影栅格数据创建数组，数据源文件格式包括 GeoTIFF、Esri 二进制网格、GRIB 或 DTED 等。输出参量 R 是该数组的栅格参考。有关支持格式的完整列表，请参阅支持的格式。

示例

[A,R] = readgeoraster(___,Name=Value) 使用一个或多个名称-值参数指定选项。

示例

[___,cmap] = readgeoraster(___) 还返回 A 的颜色图。

示例

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读取并显示 GeoTIFF 图像

打开实时脚本

将波士顿的 GeoTIFF 图像 [1] 作为数组和栅格引用对象读入工作区。该数组大小为 2881×4481×3，分别指定了图像的红、绿、蓝三色分量。

[A,R] = readgeoraster("boston.tif");

将该图像显示在地图上。

figure
geoimage(A,R)
geobasemap none

Figure contains an axes object with type geoaxes. The geoaxes object contains an object of type rasterimage.

读取并显示土地覆盖分类

打开实时脚本

读取并显示夏威夷欧胡岛的土地覆盖分类图。

将土地覆盖数据 [1] 作为数组、地图单元引用对象和颜色图读入工作区。A 的元素用于索引颜色图。颜色图的每一行都指定了单一颜色的红、绿、蓝三原色分量。

[A,R,cmap] = readgeoraster("oahu_landcover.img");

准备使用 geoimage 函数显示土地覆盖数据，方法是将数组和颜色图转换为 RGB 图像。

RGB = ind2rgb(A,cmap);

使用存储在参考对象中的投影坐标参考系 (CRS) 设置一张地图。将 RGB 图像显示在地图上。

figure
pcrs = R.ProjectedCRS;
newmap(pcrs)
geoimage(RGB,R)

Figure contains an axes object with type mapaxes. The mapaxes object contains an object of type rasterimage.

[1] 本示例中使用的数据由美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 提供。

读取并显示高程数据

打开实时脚本

读取并显示科罗拉多州南博尔德峰周边区域的高程数据。

将高程数据 [1] 作为数组和栅格参考对象读入工作区。

[A,R] = readgeoraster("n39_w106_3arc_v2.dt1");

使用适合科罗拉多州中部的投影坐标系绘制一张地图。使用 EPSG 权威代码 26954 创建 CRS，该代码采用兰伯特圆锥等角投影法。

figure
pcrs = projcrs(26954);
newmap(pcrs)

在地图上显示高程数据。应用适合高程数据的颜色图。添加一个颜色栏。

geopcolor(A,R)
demcmap(A)
colorbar

Figure contains an axes object with type mapaxes. The mapaxes object contains an object of type pseudocolorraster.

[1] 本示例中使用的高程数据来自美国地质调查局。

从 GRIB 文件读取波段

自 R2023b 起

打开实时脚本

GRIB 文件通常采用多波段存储数据。若您不确定应读取哪些频段，可查询 GRIB 文件中存储的元数据。

读取并显示 GRIB 文件中的一个波段的数据。该文件包含多年度的海冰浓度数据 [1][2]，文件中的每条数据带对应不同年份。

通过创建一个 RasterInfo 对象来获取 GRIB 文件的信息。通过访问 RasterInfo 对象的 Metadata 属性获取元数据。

info = georasterinfo("seaice.grib");
metadata = info.Metadata;

RasterInfo 对象使用表格存储 GRIB 元数据，其中表格的每行对应文件中的一条数据带。找到包含 2016 年数据的带。

yrs = year(metadata.ReferenceTime);
band = find(yrs == 2016);

使用 readgeoraster 函数从带状区域读取数据。将浓度转换为百分比。

[A,R] = readgeoraster("seaice.grib",Bands=band);
A = A * 100;

使用适合北极地区的投影坐标系绘制一张地图。使用 EPSG 权威代码 5041 创建 CRS，该代码采用极地立体投影法。

figure
pcrs = projcrs(5041);
newmap(pcrs)

将数据显示在地图上。更改颜色图，添加标题，并添加色标。

geopcolor(A,R)

colormap abyss
title("Sea Ice Concentration (%)")
colorbar

Figure contains an axes object with type mapaxes. The mapaxes object contains an object of type pseudocolorraster.

[1] Hersbach, H., B. Bell, P. Berrisford, G. Biavati, A. Horányi, J. Muñoz Sabater, J. Nicolas, et al."ERA5 Hourly Data on Single Levels from 1940 to Present."Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS), 2023.Accessed May 22, 2023. https://doi.org/10.24381/cds.adbb2d47.

[2] Neither the European Commission nor ECMWF is responsible for any use that may be made of the Copernicus information or data it contains.

输入参数

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`filename` — 要读取的文件名
字符向量 | 字符串标量

要读取的文件名，指定为字符向量或字符串标量。filename 的形式取决于文件所在的位置。

如果文件位于当前文件夹或 MATLAB^® 路径下的某个文件夹中，则指定文件名，例如 "myFile.dem"。
如果文件不在当前文件夹或位于 MATLAB 路径下的文件夹中，则需指定完整路径或相对路径名称，例如 "C:\myfolder\myFile.tif" 或 "dataDir\myFile.dat"。

有关支持的文件格式列表，请参阅支持的格式。

数据类型: char | string

名称-值参数

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将可选参量对组指定为 Name1=Value1,...,NameN=ValueN，其中 Name 是参量名称，Value 是对应的值。名称-值参量必须出现在其他参量之后，但对各个参量对组的顺序没有要求。

示例: [A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double",Bands=1:2) 指定了 A 的数据值以及要读取的波段。

`OutputType` — `A` 的数据类型
`"native"` (默认) | `"single"` | `"double"` | `"int32"` | ...

A 的数据类型，指定为包含以下值之一的字符向量或字符串标量："native", "single", "double", "int8" (自 R2024b 起), "int16", "int32", "int64" (自 R2024b 起), "uint8", "uint16", "uint32"、"uint64" (自 R2024b 起) 或 "logical"。

OutputType 的默认值为 "native"。对于大多数格式，"native" 会使用文件中嵌入的原生数据类型返回 A。对于 GRIB 文件，"native" 使用 double 数据类型返回 A。

使用除 "native" 以外的数据类型可能会导致精度损失。

数据类型: char | string

`Bands` — 要读取的波段
`"all"` (默认) | 正整数 | 正整数向量

要读取的频段，指定为 "all"、一个正整数或一个正整数向量。例如，若指定值为 3，readgeoraster 将读取文件中的第三个频段。波段按指定顺序返回。

Bands 的默认值为 "all"，其中 readgeoraster 会读取文件中的所有频段。

`CoordinateSystemType` — `R` 的坐标系类型
`"auto"` (默认) | `"geographic"` | `"planar"`

R 的坐标系类型，指定为以下值之一：

"auto" - 返回由文件内容决定的栅格参考对象 R。
"geographic" - 将 R 作为地理单元或地理坐标参考对象返回。
"planar" - 将 R 作为映射单元或发布参考对象返回。

当您的数据不包含投影信息时，请指定坐标系类型。

`StandardizeMissing` — 标准化缺失数据
`true` 或 `1` (默认) | `false` 或 `0`

自 R2025a 起

标准化缺失数据，指定为数值型或逻辑型 1(true) 或 0(false)。

true - 当文件指定了缺失数据标记符，且函数使用 single 或 double 数据类型创建 A 时，将匹配缺失数据标记符的值替换为 NaN 值。有关缺失数据指示符的更多信息，请参阅 RasterInfo 对象的 MissingDataIndicator 属性。
false - 不要替换与缺失数据标记匹配的值。

在 R2025a 之前的版本中: 当 A 的类型为 single 或 double 时，可使用 georasterinfo 和 standardizeMissing 函数替换缺失数据。

[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");
info = georasterinfo(filename);
m = info.MissingDataIndicator;
A = standardizeMissing(A,m);

输出参量

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`A` — 地理参考图像或数据网格
数值数组

地理参考图像或数据网格，以 M×N 或 M×N×P 数值数组形式返回。

对于大多数格式，A 的默认数据类型与嵌入在 filename 中的本机数据类型相匹配。对于 GRIB 文件，默认数据类型 A 为 double。使用 OutputType 名称-值参数指定数据类型。

无论数据如何编码，第一行 A 代表最北端数据，最后一行 A 代表最南端数据。

`R` — `A` 的栅格参考
`GeographicCellsReference` 对象 | `GeographicPostingsReference` 对象 | `MapCellsReference` 对象 | `MapPostingsReference` 对象

A 的栅格参考，以 GeographicCellsReference 对象、GeographicPostingsReference 对象、MapCellsReference 对象或 MapPostingsReference 对象的形式返回。栅格参考将 A 中的每个元素与地理坐标或投影坐标系中的某个位置相关联。

R 的值取决于 filename 中的数据：

如果 filename 中的数据参考地理坐标系，则 R 是一个 GeographicCellsReference 对象或 GeographicPostingsReference 对象。
如果 filename 中的数据参考自投影坐标系，则 R 是 MapCellsReference 对象或 MapPostingsReference 对象。

如果文件中包含的信息不足以确定数据是投影数据还是地理数据，则 R 是一个 MapCellsReference 或 MapPostingsReference 对象。如果文件中不包含有效的栅格引用信息，则 R 为空。您可以使用 CoordinateSystemType 名称-值参量，将栅格参考指定为 "geographic" 或 "planar"。

`cmap` — 颜色图
n×3 矩阵

与索引图像关联的颜色图，以 n×3 数值矩阵形式返回，其值范围为 [0,1]。cmap 的每行都是一个三元素 RGB 三元组，用于指定颜色图中单一颜色的红、绿、蓝三色分量。除非 A 是索引图像，否则 cmap 的值为空。

详细信息

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支持的格式

readgeoraster 和 georasterinfo 函数支持这些文件格式。

GeoTIFF（.tif 或 .tiff）
Esri Binary Grid (.adf)
Esri ASCII Grid（.asc 或 .grd）
Esri GridFloat (.flt)
GRIB (.grb, .grib, .grib2) (自 R2023b 起)
DTED（.dt0、.dt1 或 .dt2）
SDTS (.DDF)
USGS DEM (.dem)
SRTM Height (.hgt)
Vertical Mapper Numeric Grid (.grd)
Vertical Mapper Classified Grid (.grc)
ER Mapper ERS (.ers)
ENVI (.dat)
ERDAS IMAGINE (.img)
Geospatially referenced JPEG 2000 (.jp2) (自 R2023b 起)

文件的扩展名并不总是表明其文件格式。若您不清楚文件格式，请咨询您的数据提供方。在某些情况下，即使文件没有扩展名或使用了未列出的扩展名，您仍可读取支持格式的文件。

某些文件格式由一个数据文件和多个辅助文件组成。例如，Esri GridFloat 文件可能包含辅助头文件 (.hdr)。当使用 readgeoraster 或 georasterinfo 读取包含辅助文件的数据文件时，请指定数据文件的扩展名。

文件格式可能使用不同的名称进行标识。例如，Esri GridFloat 格式也可称为 Esri .hdr 标记格式或 ITT ESRI .hdr 原始栅格格式。Esri 二进制网格格式也可称为 ArcGrid 二进制格式、Esri ArcGIS 二进制网格或 Esri ArcInfo 网格。

提示

某些函数需要输入类型为 single 或 double 的参数，例如用于显示曲面的 geoshow 函数。要将 readgeoraster 的输出用于这些函数，请通过 OutputType 名称-值参数将输出类型指定为 "single" 或 "double"。
无论文件格式如何，readgeoraster 返回的数组列从北侧开始，且参考对象的 ColumnsStartFrom 属性值为 "north"。

版本历史记录

在 R2020a 中推出

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R2025a: 自动标准化缺失数据

栅格数据集有时会使用一个称为缺失数据指示符的大数字来标记缺失数据值。当 readgeoraster 函数使用 single 或 double 数据类型创建 A 时，该函数会将匹配缺失数据指示符的值替换为 NaN 值。在之前的版本中，该函数不会替换缺失的数据。

由于此变更，您可能需要更新您的代码。

若您使用 georasterinfo 和 standardizeMissing 函数查找并替换缺失数据，则移除代码为可选操作。要更新您的代码，请移除对 georasterinfo 和 standardizeMissing 函数的调用。此表展示了一种可选的替换策略。

原始代码	更新后的代码
[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double"); info = georasterinfo(filename); m = info.MissingDataIndicator; A = standardizeMissing(A,m);	[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");

当您使用诸如 min 或 max 等函数查找并替换缺失数据时，必须更新您的代码。否则，您的代码可能会覆盖有效数据。要更新代码，请删除用于查找并替换缺失数据的计算部分。本表展示了若干常见的代码模式及其替换策略。

原始代码	更新后的代码
[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double"); m = min(A,[],"all"); A(A == m) = NaN;	[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");
[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double"); m = max(A,[],"all"); A = standardizeMissing(A,m);	[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");

原始代码

更新后的代码

[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double"); 
m = min(A,[],"all");
A(A == m) = NaN;

[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");

[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");
m = max(A,[],"all");
A = standardizeMissing(A,m);

[A,R] = readgeoraster(filename,OutputType="double");

您可以通过将名称-值参数 StandardizeMissing 指定为 false，来阻止 readgeoraster 替换缺失的数据。

R2024b: 读取压缩的 GRIB 文件

readgeoraster 函数能够读取采用空间数据系统咨询委员会 (CCSDS) 压缩格式的 GRIB 文件，该格式遵循 CCSDS 推荐标准 121.0-B-3 的定义。

R2024b: 使用 `int8`、`int64` 和 `uint64` 数据类型读取数据

readgeoraster 函数支持 int8、int64 和 uint64 数据类型。

R2023b: 从 GRIB 文件中读取数据

readgeoraster 函数可读取 GRIB 格式文件中的数据（.grb、.grib、.grib2）。

R2023b: 从 JPEG 2000 文件中读取地理空间数据

readgeoraster 函数可读取 JPEG 2000 格式文件中的地理空间数据 (.jp2)。

R2023b: 在读取多频段数据时性能得到提升

readgeoraster 函数在读取多波段数据时表现出更优的性能。

例如，这段代码创建一个包含 225 个波段的 GeoTIFF 文件，然后使用 readgeoraster 函数读取该文件。读取文件的代码速度比前一版本快了约 55 倍。

function timingTest
    % Create a GeoTIFF file
    A1 = ones(180,360,225,"uint8");
    R1 = georefcells([-90 90],[-180 180],size(A1));
    geotiffwrite("mytif.tif",A1,R1)

    tic
    [A2,R2] = readgeoraster("mytif.tif");
    toc

    delete mytif.tif
end

大致的执行时间为：

R2023b：0.062 秒
R2023a：3.43 秒

该代码在搭载 Windows^® 10 核 Intel^® Xeon^® CPU W-2133 @ 3.6 GHz 的测试系统上进行了计时，通过调用函数 timingTest 完成。

R2021b: 读取 SRTM 高程数据

readgeoraster 函数可读取扩展名为 .hgt 的 SRTM 高程数据文件。

R2021a: 读取垂直映射网格格式的数据

readgeoraster 函数能够读取垂直映射器数值网格和垂直映射器分类网格格式的数据。

另请参阅

函数

readgeotable | georasterinfo | mergetiles

readgeoraster

语法

说明

示例

读取并显示 GeoTIFF 图像

读取并显示土地覆盖分类

读取并显示高程数据

从 GRIB 文件读取波段

输入参数

filename — 要读取的文件名 字符向量 | 字符串标量

名称-值参数

OutputType — A 的数据类型 "native" (默认) | "single" | "double" | "int32" | ...

Bands — 要读取的波段 "all" (默认) | 正整数 | 正整数向量

CoordinateSystemType — R 的坐标系类型 "auto" (默认) | "geographic" | "planar"

StandardizeMissing — 标准化缺失数据 true 或 1 (默认) | false 或 0

输出参量

A — 地理参考图像或数据网格 数值数组

R — A 的栅格参考 GeographicCellsReference 对象 | GeographicPostingsReference 对象 | MapCellsReference 对象 | MapPostingsReference 对象

cmap — 颜色图 n×3 矩阵

详细信息

支持的格式

提示

版本历史记录

R2025a: 自动标准化缺失数据

R2024b: 读取压缩的 GRIB 文件

R2024b: 使用 int8、int64 和 uint64 数据类型读取数据

R2023b: 从 GRIB 文件中读取数据

R2023b: 从 JPEG 2000 文件中读取地理空间数据

R2023b: 在读取多频段数据时性能得到提升

R2021b: 读取 SRTM 高程数据

R2021a: 读取垂直映射网格格式的数据

另请参阅

函数

主题

`filename` — 要读取的文件名
字符向量 | 字符串标量

`OutputType` — `A` 的数据类型
`"native"` (默认) | `"single"` | `"double"` | `"int32"` | ...

`Bands` — 要读取的波段
`"all"` (默认) | 正整数 | 正整数向量

`CoordinateSystemType` — `R` 的坐标系类型
`"auto"` (默认) | `"geographic"` | `"planar"`

`StandardizeMissing` — 标准化缺失数据
`true` 或 `1` (默认) | `false` 或 `0`

`A` — 地理参考图像或数据网格
数值数组

`R` — `A` 的栅格参考
`GeographicCellsReference` 对象 | `GeographicPostingsReference` 对象 | `MapCellsReference` 对象 | `MapPostingsReference` 对象

`cmap` — 颜色图
n×3 矩阵

R2024b: 使用 `int8`、`int64` 和 `uint64` 数据类型读取数据