Skip to content

Daldek/Kartograf

BranchesTags

Repository files navigation

Kartograf

Narzędzie do automatycznego pobierania danych przestrzennych z zasobów GUGiK, Copernicus i ISRIC dla Polski:

  • NMT - Numeryczny Model Terenu (dane wysokościowe, 1m/5m)
  • NMPT - Numeryczny Model Pokrycia Terenu / DSM (teren + obiekty, 1m)
  • Ortofotomapa - Zdjęcia lotnicze Standard Resolution (25cm, TIF)
  • BDOT10k - Baza Danych Obiektów Topograficznych (pokrycie terenu, wektory)
  • CORINE Land Cover - Europejska klasyfikacja pokrycia terenu (44 klasy)
  • SoilGrids - Globalne dane glebowe (tekstura, węgiel organiczny, pH)
  • HSG - Hydrologic Soil Groups dla metody SCS-CN (grupy hydrologiczne gleb)

Szybki Start

Instalacja

# Klonowanie repozytorium
git clone https://github.com/Daldek/Kartograf.git
cd Kartograf

# Utworzenie środowiska wirtualnego
python3.12 -m venv .venv
source .venv/bin/activate  # Linux/Mac
# .venv\Scripts\activate   # Windows

# Instalacja pakietu
pip install -e .

Użycie

Jako CLI

# Informacje o godle
kartograf parse N-34-130-D-d-2-4

# Pobieranie NMT (pojedynczy arkusz)
kartograf download N-34-130-D-d-2-4

# Pobieranie NMT (hierarchia)
kartograf download N-34-130-D --scale 1:10000 --output ./data

# Pobieranie NMT w rozdzielczości 5m (tylko EVRF2007)
kartograf download N-34-130-D-d-2-4 --resolution 5m
kartograf download N-34-130-D --scale 1:10000 -r 5m

# Pobieranie NMPT (Digital Surface Model)
kartograf download N-34-130-D-d-2-4 --product nmpt

# Pobieranie ortofotomapy
kartograf download N-34-130-D-d-2-4 --product orto
kartograf download --bbox 419000,230000,426000,237000 --product orto

# Pobieranie NMT z pliku geometrii (SHP/GPKG)
kartograf download --geometry zlewnia.shp
kartograf download --geometry zlewnia.gpkg --layer catchments --product nmpt

# PL-2000: parsowanie i pobieranie (auto-detekcja systemu)
kartograf parse 6.179.12.20
kartograf download 6.179.12.20
kartograf download --bbox 6500000,5895000,6508000,5900000 --bbox-crs EPSG:2177 --system 2000

# Pobieranie Land Cover (BDOT10k - powiat)
kartograf landcover download --source bdot10k --teryt 1465

# Pobieranie Land Cover z pliku geometrii
kartograf landcover download --source bdot10k --geometry zlewnia.shp

# Pobieranie Land Cover (BDOT10k - godło)
kartograf landcover download --source bdot10k --godlo N-34-130-D

# Pobieranie Land Cover (CORINE)
kartograf landcover download --source corine --year 2018 --godlo N-34-130-D

# Pobieranie danych glebowych (SoilGrids)
kartograf landcover download --source soilgrids --godlo N-34-130-D --property soc
kartograf landcover download --source soilgrids --godlo N-34-130-D --property clay --depth 15-30cm

# Obliczanie Hydrologic Soil Groups (HSG) dla metody SCS-CN
kartograf soilgrids hsg --godlo N-34-130-D --stats
kartograf soilgrids hsg --godlo N-34-130-D --output /tmp/hsg.tif --keep-intermediate

# Lista źródeł i warstw
kartograf landcover list-sources
kartograf landcover list-layers --source bdot10k
kartograf landcover list-layers --source soilgrids

Jako biblioteka Python

from kartograf import SheetParser, DownloadManager, BBox

# Parsowanie godła
parser = SheetParser("N-34-130-D-d-2-4")
print(parser.scale)      # "1:10000"
print(parser.godlo)      # "N-34-130-D-d-2-4"
print(parser.components) # {"pas": "N", "slup": "34", ...}

# Bounding box arkusza
bbox = parser.get_bbox(crs="EPSG:2180")  # lub "EPSG:4326"
print(f"x: [{bbox.min_x:.2f}, {bbox.max_x:.2f}]")
print(f"y: [{bbox.min_y:.2f}, {bbox.max_y:.2f}]")

# Pobieranie arkusza przez godło → ASC (OpenData)
manager = DownloadManager(output_dir="./data")
path = manager.download_sheet("N-34-130-D-d-2-4")  # → .asc

# Pobieranie hierarchii arkuszy → ASC (OpenData)
paths = manager.download_hierarchy(
    godlo="N-34-130-D",
    target_scale="1:10000"
)  # → 64 plików .asc

# Pobieranie NMT w rozdzielczości 5m (tylko EVRF2007)
manager_5m = DownloadManager(output_dir="./data", resolution="5m")
path = manager_5m.download_sheet("N-34-130-D-d-2-4")  # → .asc (5m)

# Pobieranie przez bbox → GeoTIFF (WCS) - tylko dla 1m
bbox = BBox(min_x=450000, min_y=550000, max_x=460000, max_y=560000, crs="EPSG:2180")
path = manager.download_bbox(bbox, "my_area.tif")  # → .tif

# ===== NMPT (Digital Surface Model) =====
from kartograf import GugikNmptProvider
provider = GugikNmptProvider(vertical_crs="EVRF2007")
provider.download("N-34-130-D-d-2-4", Path("./nmpt.asc"))

# ===== Ortofotomapa =====
from kartograf import GugikOrtoProvider
orto = GugikOrtoProvider()
orto.download("N-34-130-D-d-2-4", Path("./orto.tif"))
orto.download_bbox(bbox, Path("./orto_area.tif"))

# ===== Land Cover =====
from kartograf import LandCoverManager

lc = LandCoverManager()

# BDOT10k - przez godło
lc.download(godlo="N-34-130-D")

# BDOT10k - przez TERYT (powiat)
lc.download(teryt="1465")

# CORINE - przez godło
lc.set_provider("corine")
lc.download(godlo="N-34-130-D", year=2018)

# SoilGrids - dane glebowe
lc.set_provider("soilgrids")
lc.download(godlo="N-34-130-D", property="soc", depth="0-5cm")

# ===== Hydrologic Soil Groups =====
from kartograf import HSGCalculator

calc = HSGCalculator()

# Oblicz HSG dla godła
calc.calculate_hsg_by_godlo("N-34-130-D", Path("./hsg.tif"))

# Statystyki HSG
stats = calc.get_hsg_statistics(Path("./hsg.tif"))
for group, data in stats.items():
    print(f"Grupa {group}: {data['percent']:.1f}%")

Funkcjonalności

NMT (Numeryczny Model Terenu)

  • ✅ Parser godeł - Obsługa układów PL-1992 (1:1M - 1:10k) i PL-2000 (1:10k - 1:500)
  • ✅ Bounding box - Obliczanie współrzędnych arkusza (EPSG:2180, EPSG:4326)
  • ✅ Hierarchia arkuszy - Automatyczne określanie arkuszy nadrzędnych i podrzędnych
  • ✅ Selekcja obszaru - Godło, bbox, plik geometrii (SHP/GPKG)
  • ✅ Pobieranie NMT - Z retry logic i progress tracking
  • ✅ Organizacja plików - Automatyczna struktura katalogów (data/nmt_1m/, data/nmt_5m/)
  • ✅ Formaty - GeoTIFF, PNG, JPEG (WCS), ASC (OpenData)
  • ✅ Rozdzielczości:
    • 1m (GRID1) - wysoka rozdzielczość, KRON86 i EVRF2007
    • 5m (GRID5) - niższa rozdzielczość, tylko EVRF2007

NMPT (Numeryczny Model Pokrycia Terenu)

  • ✅ Digital Surface Model - Teren + obiekty powierzchniowe (drzewa, budynki)
  • ✅ Pobieranie przez godło → ASC (OpenData)
  • ✅ Pobieranie przez bbox → GeoTIFF (WCS)
  • ✅ Rozdzielczość - Tylko 1m, układy KRON86 i EVRF2007
  • ✅ Organizacja - data/nmpt/

Ortofotomapa (Standard Resolution)

  • ✅ Zdjęcia lotnicze - 25cm, format TIF
  • ✅ Pobieranie przez godło → TIF (OpenData)
  • ✅ Pobieranie przez bbox → GeoTIFF (WCS), także PNG i JPEG
  • ✅ 9 warstw WMS - od 2018 do 2025+starsze
  • ✅ Organizacja - data/orto/

Land Cover (Pokrycie Terenu)

  • ✅ BDOT10k - Polska baza wektorowa (GUGiK), szczegółowość 1:10 000
    • 15 warstw: 12 pokrycia terenu (PT*) + 3 hydrograficzne (SW*)
    • Lasy, wody, zabudowa, tereny rolne, rzeki, kanały, rowy melioracyjne, itp.
    • Automatyczne scalanie warstw do jednego GeoPackage (z zachowaniem rtree index)
  • ✅ CORINE Land Cover - Europejska klasyfikacja (Copernicus), 44 klasy
  • ✅ Metody selekcji - TERYT (powiat), bbox, godło arkusza, plik geometrii (SHP/GPKG)
  • ✅ Formaty - GeoPackage, Shapefile, GeoTIFF, PNG

SoilGrids (Dane Glebowe)

  • ✅ ISRIC SoilGrids - Globalne dane glebowe, rozdzielczość 250m
  • ✅ 11 parametrów glebowych:
    • clay, sand, silt - tekstura gleby (%)
    • soc - węgiel organiczny (g/kg)
    • phh2o - pH w H2O
    • nitrogen - azot całkowity (g/kg)
    • bdod - gęstość objętościowa (kg/dm³)
    • cec - pojemność wymiany kationowej (cmol/kg)
    • cfvo - fragmenty gruboziarniste (%)
    • ocd, ocs - gęstość i zasób węgla organicznego
  • ✅ 6 głębokości: 0-5cm, 5-15cm, 15-30cm, 30-60cm, 60-100cm, 100-200cm
  • ✅ 5 statystyk: mean, Q0.05, Q0.5, Q0.95, uncertainty

Hydrologic Soil Groups (HSG)

  • ✅ Kalkulacja HSG dla metody SCS-CN (Curve Number)
  • ✅ Klasyfikacja USDA - trójkąt tekstury, 12 klas
  • ✅ 4 grupy hydrologiczne:
    • A - wysoka infiltracja (piasek)
    • B - umiarkowana infiltracja (glina)
    • C - wolna infiltracja (glina ilasta)
    • D - bardzo wolna infiltracja (ił)
  • ✅ Automatyczne pobieranie clay/sand/silt z SoilGrids
  • ✅ Statystyki pokrycia dla każdej grupy HSG

Konfiguracja CLMS API (opcjonalne)

Aby pobierać dane CORINE jako GeoTIFF z kodami klas (zamiast podglądu PNG), potrzebujesz konta w Copernicus Land Monitoring Service:

  1. Zarejestruj się na https://land.copernicus.eu
  2. Wygeneruj API credentials (profil → API access)
  3. Zapisz credentials do macOS Keychain:
security add-generic-password -a "$USER" -s "clms-token" -w '{
  "client_id": "...",
  "private_key": "-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----\n...",
  "token_uri": "https://land.copernicus.eu/@@oauth2-token",
  "key_id": "...",
  "user_id": "..."
}'

Bezpieczeństwo: Credentials są izolowane w osobnym procesie (Auth Proxy). Główna aplikacja nigdy nie widzi kluczy prywatnych.

Bez konfiguracji: CORINE automatycznie pobiera podgląd PNG przez WMS.

Dokumentacja

Wymagania

  • Python 3.12+
  • requests >= 2.31.0
  • pyproj >= 3.6.0
  • PyJWT[crypto] >= 2.8.0
  • rasterio >= 1.3.0
  • numpy >= 1.24.0
  • pyshp >= 2.3.0

Struktura Projektu

Kartograf/
├── kartograf/           # Kod źródłowy
│   ├── auth/            # Auth Proxy (bezpieczna autentykacja CLMS)
│   ├── core/            # Parser godeł, BBox, geometria (SHP/GPKG)
│   ├── providers/       # Providery danych (GUGiK NMT/NMPT/Orto, BDOT10k, CORINE, SoilGrids)
│   ├── download/        # Download management (NMT/NMPT/Orto)
│   ├── landcover/       # Land Cover management
│   ├── hydrology/       # Hydrologic Soil Groups (HSG)
│   └── cli/             # CLI interface
├── tests/               # Testy (835)
├── docs/                # Dokumentacja
└── README.md

Dla Deweloperów

Środowisko

# Aktywuj .venv
source .venv/bin/activate

# Przeczytaj dokumentację przed rozpoczęciem
cat CLAUDE.md

Testy

# Uruchom wszystkie testy
pytest tests/

# Z pokryciem kodu
pytest tests/ --cov=kartograf --cov-report=html

# Formatowanie
ruff format kartograf/ tests/

# Linting
ruff check kartograf/ tests/

Licencja

Projekt udostępniony na licencji MIT. Szczegóły w pliku LICENSE.

Autor

Piotr de Bever

Status

Wersja 0.5.0 - PL-2000 sheet naming (Parser2000, auto-detekcja PL-1992/PL-2000, CLI --system), BDOT10k: pobieranie wszystkich 15 warstw (PT* + SW*). 835 testow, pokrycie ~84%. Zobacz CHANGELOG.md dla szczegolów.

About

Python tool for downloading spatial data for Poland: DEM (GUGiK), BDOT10k, CORINE Land Cover, SoilGrids, and HSG calculation for SCS-CN method.

Topics

python gis poland hydrology corine-land-cover soilgrids gugik scs-cn

Resources

Readme

License

MIT license
Activity

Stars

0 stars

Watchers

0 watching

Forks

0 forks
Report repository

Releases

7 tags

Packages

 
 
 

Contributors

Languages