April 10, 2020

ESA SNAP工具包Java接口的使用

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写作时间:2010年4月10日晚


欧盟的SNAP工具包提供了对Sentinel卫星数据的处理功能。

SANP使用Java编写,UI界面使用了NetBeans框架。

如果要进行批处理的话,还提供了基于图的Graph Processing Framework (GPF)处理模式。

此外,SNAP还贴心的提供了Python接口snappy(对Java API的封装)。

参考资料:https://senbox.atlassian.net/wiki/spaces/SNAP/overview

但是我使用官方提供的安装包安装好以后,Python接口用不了,所以我想着还不如就用原生的Java接口。

首先,从GitHub下载SNAP的源码进行编译,主要下载了snap-enginesnap-desktops1tbxs2tbx这四个工程,依次进行编译(最新版本为8.0.0-SNAPSHOT)。

例如对snap-engine的编译命令如下:

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cd snap
git clone https://github.com/senbox-org/snap-engine.git
cd snap-engine
mvn clean install -DskipTests=true

编译中主要问题是一些第三方库下载特别慢或者根本下载不下来,这时候你需要科学上网手动下载需要的依赖包,再次进行编译。

编译完这四个包以后,我们新建Maven工程进行代码测试。下面代码使用Better Java (Kotlin)进行示范,我把注释加进了代码中方便理解。

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package cn.demo

import java.nio.file.Paths
import org.esa.snap.core.dataio.ProductIO


fun main(args: Array<String>) {
val path = Paths.get("S2B_MSIL1C_20200304T032629_N0209_R018_T48SYC_20200304T075000.zip")
// 通过文件获得读取数据的Reader
val reader = ProductIO.getProductReaderForInput(path.toFile())
// 通过这个Reader对象来读取Sentinel数据产品Product
val product = reader.readProductNodes(path.toFile(), null)
// 通过这个Product对象来读取波段中存储的数据
val band = product.getBand("B1")
// 数据不是自动加载的,需要手动加载一下
if (!band.hasRasterData()) {
band.loadRasterData()
}
// 获取波段数据,数据是以一维数组的形式存储的,主要使用PixelInterleavedSampleModel这类进行控制像素交替方式存储
// 有兴趣的可以参考java.awt.image.PixelInterleavedSampleModel
val data = band.rasterData
assert(band.rasterHeight * band.rasterWidth == data.numElems)
}

代码运行过程中,提示找不到OpenJPEG的库(Sentinel-2 SAFE格式的文件中是以JPG图像格式保存各个波段的观测数据的),最后我通过代码调试发现,SNAP中对OpenJPEG库的路径定义在~/.snap/auxdata/openjpeg/8.0.0-SNAPSHOT/目录下,而我的本地没有该目录(虽然/usr/local/bin 目录中有OpenJPEG库,但是SNAP不是在这个目录中寻找的),所以程序会报错。

解决的方案是我由于本来安装的SNAP桌面版(7.0.0),该版本在~/.snap/auxdata/openjpeg/7.0.0/目录下存放了OpenJPEG库,所以拷贝该版本的库修改名称为8.0.0-SNAPSHOT即可,程序正常运行。

总得来说,SNAP提供的参考资料不多,有问题只能取Forum中提问。所以我觉得还是使用GDAL读取Sentinel数据,然后再进行进一步操作方便些。