PART 05 / CHAPTER 17

17 · 벡터↔래스터 변환

도형을 셀로 바꾸고 분류된 셀을 도형으로 되돌립니다.

학습 목표: 도형을 셀로 바꾸고 분류된 셀을 도형으로 되돌립니다.

준비: 실행 환경 · 도구와 용어. 예제 자료는 별도 표시가 없는 한 합성 자료입니다.

개념

Rasterize는 폴리곤이나 선을 격자의 값으로 바꾸는 작업입니다. Polygonize는 같은 값을 가진 인접 셀을 묶어 폴리곤을 만드는 작업입니다. 벡터의 경계는 연속적인 좌표로 표현되지만 래스터는 선택한 해상도의 셀 경계에 맞춰지므로 왕복 변환이 항상 원본과 같지는 않습니다.

Rasterio.features가 이 변환을 제공합니다. 불리언 mask는 shapes()에서 추출할 셀을 지정하며, NumPy masked array의 mask와 의미를 혼동하지 않아야 합니다.

왜 필요한가

도로·녹지·필지 도형을 DEM과 결합하려면 같은 격자로 바꾸는 과정이 필요합니다. AI가 예측한 녹지 분류 지도를 GIS 편집용 폴리곤으로 전달할 때는 반대 변환이 필요합니다.

핵심 API

rasterize([(geometry,value)], out_shape=..., transform=..., fill=...), shapes(array, mask=..., transform=...)를 사용합니다. 여러 도형이 겹칠 때 뒤에 처리한 값이 앞의 값을 덮을 수 있습니다.

최소 실행 예제

import numpy as np
from rasterio.features import rasterize, shapes
from rasterio.transform import from_origin
from shapely.geometry import box, shape

transform = from_origin(0, 4, 1, 1)
source = box(1, 1, 3, 3)
grid = rasterize([(source, 1)], out_shape=(4,4),
                 transform=transform, fill=0, dtype="uint8")
polygons = [shape(g) for g, value in shapes(
    grid, mask=grid == 1, transform=transform) if value == 1]
assert int(grid.sum()) == 4
assert sum(p.area for p in polygons) == 4
print(grid)
print("polygon area:", sum(p.area for p in polygons))

조경·도시 실무 예제

셀 경계에 정확히 맞는 합성 4㎡ 도형이므로 왕복 면적이 같습니다. 현실의 곡선 경계는 셀 크기에 따라 계단 모양이 됩니다. 면적 변화량과 사용 해상도를 보고서에 기록하세요.

시각화와 결과 읽기

원본 경계, 셀 격자, 복원 폴리곤을 겹쳐 비교합니다. 해상도 1m와 5m를 비교하면 작은 화단이 사라지는 이유를 볼 수 있습니다.

흔한 오류

transform을 생략하면 결과가 지상 좌표가 아닌 픽셀 좌표로 생성됩니다. 모든 셀을 개별 폴리곤으로 만들면 파일이 커질 수 있습니다. 분류값 0이 배경인지 유효 범주인지 먼저 정하세요.

연습문제

box(1.2,1.2,3.2,3.2)로 바꾸고 all_touched=False/True의 셀 수 차이를 비교하세요.

전체 예제 내려받기 · 실행: python chapter17.py

다음 단계

18 · DEM으로 경사도와 식재 후보지 읽기로 이어집니다.

출처

Rasterio features. 확인 2026-09-30.