MATLAB 数据掩膜函数

数据掩膜的好用函数：

除了 poly2mask，MATLAB 中还有其他用于数据掩膜的函数，适用于不同场景：

1. roipoly：

   • 交互式选择多边形区域并生成掩膜。适合需要手动选择区域的情况。

   • 示例：

 mask = roipoly(srtm);

2. createMask （与 drawrectangle、drawpolygon 等配合使用）：

   • 通过图形交互工具绘制形状（如矩形、多边形），然后生成掩膜。

   • 示例：

   h = drawpolygon('Position', [cols, rows]);
     mask = createMask(h);

3. inpolygon ：

   • 直接检查点是否在多边形内，返回逻辑数组。适合处理非图像数据或需要更灵活的场景。

   • 示例：

lon_grid, lat_grid = meshgrid(lon_range, lat_range);

mask = inpolygon(lon_grid, lat_grid, poly_lon, poly_lat);

4. boundarymask （Image Processing Toolbox）：

   • 从二值图像或分割结果中生成边界掩膜。

   • 示例：

mask = boundarymask(segmented_image);

5. 地理数据掩膜（Mapping Toolbox）：

   • 如果处理地理数据，可以使用 geocrop 或 geoclip 直接按地理坐标裁剪数据。

   • 示例：

  [cropped_data, cropped_R] = geocrop(srtm, R, latlim, lonlim);

其他注意事项：

• 如果多边形区域较大或数据分辨率较高，掩膜生成可能会消耗较多内存。可以尝试分块处理或优化多边形顶点数量。

• 对于全球或大范围数据，建议使用地理坐标系统（如 inpolygon）而非图像坐标系统（如 poly2mask），以避免投影变形的影响。

希望这些信息对你有帮助！

程序介绍

这段 MATLAB 代码主要用于从 SRTM（航天飞机雷达地形任务）的 GeoTIFF 数据中提取指定多边形区域的高程范围（最大值和最小值）。以下是代码的详细介绍：

代码功能说明：

1. 读取数据：

   • 使用 geotiffread 函数读取 GeoTIFF 格式的 SRTM 高程数据，返回高程矩阵 srtm 和空间参考对象 R。

   • 将无效数据（如 -32768）替换为 NaN，以便后续计算时忽略这些值。

2. 定义多边形区域：

   • 通过经纬度坐标（poly_lon 和 poly_lat）定义一个四边形区域，用于提取该范围内的 SRTM 数据。

3. 坐标转换：

   • 使用 latlon2pix 函数将经纬度坐标转换为图像的行列索引（像素坐标），以便在图像中定位多边形区域。

4. 生成掩膜：

   • 使用 poly2mask 函数根据多边形坐标生成一个二值掩膜矩阵，标记出多边形区域内的像素（值为 1）和区域外的像素（值为 0）。

5. 提取区域内高程值：

   • 通过掩膜矩阵提取多边形区域内的 SRTM 高程值，存储在 srtm_region 中。

6. 计算高程范围：

   • 使用 max 和 min 函数计算区域内高程的最大值和最小值，忽略 NaN 值。

7. 输出结果：

   • 打印区域内的高程范围（最大值和最小值）。

main_process

% 1. 读取 SRTM GeoTIFF 数据
[srtm, R] = geotiffread('srtm_mosaic_asp-adj.tif');  % 替换为实际路径
% srtm = double(srtm);  % 确保为 double 类型以便数值运算

% 若有 nodata 值（比如 -32768），将其设置为 NaN
srtm(srtm <= -32768) = NaN;

% 2. 定义四边形经纬度坐标（顺时针或逆时针）
% 示例：经纬度 [lon, lat]
poly_lon = [  81.295004, 95.423861, 94.174992, 80.938984];  % 经度
poly_lat = [ 42.752665,  40.485906, 37.647841, 40.034679];      % 纬度



% 3. 将经纬度坐标转换为图像行列（像素索引）
[rows, cols] = latlon2pix(R, poly_lat, poly_lon);  % R 是 spatial referencing object

% 4. 生成掩膜
mask = poly2mask(cols, rows, size(srtm,1), size(srtm,2));

% 5. 提取区域内像素值
srtm_region = srtm(mask);

% 6. 计算最大值和最小值（忽略 NaN）
max_val = max(srtm_region, [], 'omitnan');
min_val = min(srtm_region, [], 'omitnan');

% 7. 输出结果
fprintf('SRTM Elevation Range in Selected Area:\n');
fprintf('  Max Elevation: %.2f meters\n', max_val);
fprintf('  Min Elevation: %.2f meters\n', min_val);