ST_MapAlgebraExpr

ST_MapAlgebraExpr
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名前

ST_MapAlgebraExpr — 2バンド版: 二つの入力バンドに対する妥当なPostgreSQL代数演算で形成された、指定したピクセルタイプとなる1バンドラスタを生成します。バンドを指定しない場合には、どちらも1番と仮定します。結果ラスタは、一つ目のラスタのアラインメント (スケール、スキュー、ピクセル角位置)にあわされます。範囲は"extenttype"引数で定義されます。取りうる"extenttype"の値はINTERSECTION, UNION, FIRST, SECONDです。

概要

raster ST_MapAlgebraExpr(raster rast1, raster rast2, text expression, text pixeltype=same_as_rast1_band, text extenttype=INTERSECTION, text nodata1expr=NULL, text nodata2expr=NULL, double precision nodatanodataval=NULL);

raster ST_MapAlgebraExpr(raster rast1, integer band1, raster rast2, integer band2, text expression, text pixeltype=same_as_rast1_band, text extenttype=INTERSECTION, text nodata1expr=NULL, text nodata2expr=NULL, double precision nodatanodataval=NULL);

説明


	ST_MapAlgebraExpr は2.1.0で非推奨になりました。代わりにST_MapAlgebra (expression version) を使います。

expressionで定義された妥当な二つのバンドへのPostgreSQL代数演算を入力ラスタ rast1, (rast2)に適用して、一つのバンドを持つラスタを生成します。band1, band2が指定されない場合には、1番バンドと仮定します。新しいラスタは、一つ目のラスタと同じアラインメント (スケール、スキュー、ピクセル隅)を持ちます。新しいラスタは、extenttype引数で定義される範囲になります。

expression

二つのラスタとPostgreSQL定義済み関数/演算子を含むPostgreSQL代数式です。関数と演算子は、二つのピクセルがインタセクトするピクセルの値を定めます。たとえば(([rast1] + [rast2])/2.0)::integerといったふうになります。

pixeltype

出力ラスタのピクセルタイプです。必ずST_BandPixelTypeに挙げられたものの一つになるか、省略されるか、NULLに設定されます。引数として渡されないかNULLが渡された場合には、一つ目のラスタのピクセルタイプになります。

extenttype

新しいラスタの範囲を制御します。

INTERSECTION - 新しいラスタの範囲は二つのラスタのインタセクトした領域です。これがデフォルトです。
UNION - 新しいラスタの範囲は二つのラスタの結合です。
FIRST - 新しいラスタの範囲は一つ目のラスタと同じです。
SECOND - 新しいラスタの範囲は二つ目のラスタと同じです。

nodata1expr

rast1がNODATA値で、特にrast2ピクセルに値がある時に、rast2だけを返すか返すべき値を定義する定数を含む代数式です。

nodata2expr

rast2がNODATA値で、特にrast2ピクセルに値がある時に、rast1だけを返すか返すべき値を定義する定数を含む代数式です。

nodatanodataval

rast1とrast2のピクセルの両方がNOADTA値になる場合に返すべき定数です。

pixeltypeが渡された場合には、新しいラスタは、指定されたピクセルタイプのバンドを持ちます。pixeltypeとしてNULLが渡されたりピクセルタイプを指定しない場合には、新しいラスタはrast1と同じピクセルタイプになります。

数式の中で使える語は、元バンドのピクセル値を参照する [rast1.val], [rast2.val]、1始まりの列/行インデックスを参照する[rast1.x], [rast1.y]などです。

Availability: 2.0.0

例

2 Band Intersection and Union.

元のラスタから1バンドラスタを生成します。元のラスタバンドの値について2で割った余りが入ります。

ラスターのいかした集合を生成します。

Insert some cool shapes around Boston in Massachusetts state plane meters, then map their intersection and union.

Code

DROP TABLE IF EXISTS fun_shapes;
CREATE TABLE fun_shapes(rid serial PRIMARY KEY, fun_name text, rast raster);

INSERT INTO fun_shapes(fun_name, rast)
VALUES ('ref', ST_AsRaster(ST_MakeEnvelope(235229, 899970, 237229, 901930, 26986), 200, 200, '8BUI', 0, 0));

INSERT INTO fun_shapes(fun_name, rast)
WITH ref(rast) AS (SELECT rast FROM fun_shapes WHERE fun_name = 'ref' )
SELECT 'area' AS fun_name, ST_AsRaster(ST_Buffer(ST_SetSRID(ST_Point(236229, 900930), 26986), 1000),
            ref.rast, '8BUI', 10, 0) As rast
FROM ref
UNION ALL
SELECT 'rand bubbles',
       ST_AsRaster(
           (
               SELECT ST_Collect(geom)
               FROM (
                   SELECT ST_Buffer(
                       ST_SetSRID(ST_Point(236229 + i*random()*100, 900930 + j*random()*100), 26986),
                       random()*20
                   ) AS geom
                   FROM generate_series(1, 10) AS i,
                        generate_series(1, 10) AS j
               ) AS foo
           ),
           ref.rast, '8BUI', 200, 0
       )
FROM ref;

SELECT  ST_MapAlgebraExpr(area.rast, bub.rast, '[rast2.val]', '8BUI', 'INTERSECTION', '[rast2.val]', '[rast1.val]') As interrast,
        ST_MapAlgebraExpr(area.rast, bub.rast, '[rast2.val]', '8BUI', 'UNION', '[rast2.val]', '[rast1.val]') As unionrast
FROM
  (SELECT rast FROM fun_shapes WHERE fun_name = 'area') As area
CROSS JOIN
  (SELECT rast FROM fun_shapes WHERE fun_name = 'rand bubbles') As bub

The same intersection and union operations using two deterministic, self-contained rasters.

Code

WITH canvas AS (
    SELECT ST_AddBand(
        ST_MakeEmptyRaster(80, 80, 0, 80, 1, -1, 0, 0, 0),
        1, '8BUI', 40, 0
    ) AS rast
), inputs AS (
    SELECT
        rast AS raster_1,
        ST_AsRaster(
            ST_Buffer(ST_Point(40, 40), 28),
            rast,
            '8BUI', 220, 0
        ) AS raster_2
    FROM canvas
), variants AS (
    SELECT 'raster 1' AS title, raster_1 AS rendered FROM inputs
    UNION ALL
    SELECT 'raster 2', raster_2 FROM inputs
    UNION ALL
    SELECT 'intersection', ST_MapAlgebraExpr(
        raster_1, raster_2,
        '[rast2.val]', '8BUI', 'INTERSECTION',
        '[rast2.val]', '[rast1.val]'
    ) FROM inputs
    UNION ALL
    SELECT 'union', ST_MapAlgebraExpr(
        raster_1, raster_2,
        '[rast2.val]', '8BUI', 'UNION',
        '[rast2.val]', '[rast1.val]'
    ) FROM inputs
)
SELECT title, ST_AsPNG(rendered) AS image
FROM variants
ORDER BY CASE title
    WHEN 'raster 1' THEN 1
    WHEN 'raster 2' THEN 2
    WHEN 'intersection' THEN 3
    ELSE 4
END;

出力:

title        | image
--------------+---------------------------
 raster 1     | PNG image, 80 x 80 pixels
 raster 2     | PNG image, 56 x 56 pixels
 intersection | PNG image, 56 x 56 pixels
 union        | PNG image, 80 x 80 pixels

Figure

Overlaying rasters on a one-unit-per-pixel canvas as separate bands. We use ST_AsPNG to render the image so all single band ones look grey.

Code

WITH mygeoms AS (
    SELECT 2 AS bnum, ST_Buffer(ST_Point(1, 5), 10) AS geom
    UNION ALL
    SELECT 3,
        ST_Buffer(
            ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
            10,
            'join=bevel'
        )
    UNION ALL
    SELECT 1,
        ST_Buffer(
            ST_GeomFromText('LINESTRING(60 50,150 150,150 50)'),
            5,
            'join=bevel'
        )
), canvas AS (
    SELECT ST_AddBand(
        ST_MakeEmptyRaster(
            200,
            200,
            ST_XMin(e)::integer,
            ST_YMax(e)::integer,
            1, -1, 0, 0),
        '8BUI'::text,
        0
    ) AS rast
    FROM (
      SELECT ST_Extent(geom) AS e
      FROM mygeoms
    ) AS bounds
), rbands AS (
    SELECT ARRAY(
        SELECT ST_MapAlgebraExpr(
            canvas.rast,
            ST_AsRaster(m.geom, canvas.rast, '8BUI', 100),
            '[rast2.val]', '8BUI', 'FIRST',
            '[rast2.val]', '[rast1.val]'
        )
        FROM mygeoms AS m
        CROSS JOIN canvas
        ORDER BY m.bnum
    ) AS rasts
)
SELECT title, ST_AsPNG(rendered) AS image
FROM rbands
CROSS JOIN LATERAL (VALUES
    ('band 1', rasts[1]),
    ('band 2', rasts[2]),
    ('band 3', rasts[3]),
    ('RGB', ST_AddBand(ST_AddBand(rasts[1], rasts[2]), rasts[3]))
) AS variants(title, rendered);

出力:

title  | image
--------+-----------------------------
 band 1 | PNG image, 200 x 200 pixels
 band 2 | PNG image, 200 x 200 pixels
 band 3 | PNG image, 200 x 200 pixels
 RGB    | PNG image, 200 x 200 pixels

Figure

Overlay a two-meter boundary of selected parcels over aerial imagery. The query first unions the parcel geometries, clips the source raster shards to the region, unions those smaller shards, and finally adds the first two bands plus a third-band map algebra overlay.

Create a new three-band raster composed of the first two clipped bands and the third band overlaid with the geometry. This query took 3.6 seconds on a 64-bit PostGIS Windows installation.

Code

WITH pr AS (
    SELECT ST_Clip(rast, ST_Expand(geom, 50)) AS rast, g.geom
    FROM aerials.o_2_boston AS r
    INNER JOIN (
        SELECT ST_Union(ST_Transform(geom, 26986)) AS geom
        FROM landparcels
        WHERE pid IN ('0303890000', '0303900000')
    ) AS g
        ON ST_Intersects(rast::geometry, ST_Expand(g.geom, 50))
), prunion AS (
    SELECT ST_AddBand(
        NULL,
        ARRAY[
            ST_Union(rast, 1),
            ST_Union(rast, 2),
            ST_Union(rast, 3)
        ]
    ) AS clipped,
    geom
    FROM pr
    GROUP BY geom
)
SELECT ST_AddBand(
    ST_Band(clipped, ARRAY[1, 2]),
    ST_MapAlgebraExpr(
     ST_Band(clipped, 3),
     ST_AsRaster(ST_Buffer(ST_Boundary(geom), 2), clipped, '8BUI', 250),
     '[rast2.val]',
     '8BUI',
     'FIRST',
     '[rast2.val]',
     '[rast1.val]') ) As rast
FROM prunion;

Parcel-boundary overlay.

The blue lines are the boundaries of selected parcels

The generated four-panel canvas example above shows the same band-overlay technique without requiring an external aerial-imagery or parcel table.

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