基於GDAL庫，讀取.nc文件（以海洋表溫數據為例）
對於做海洋數據處理的同學，會經常遇到nc格式的文件，nc文件的格式全稱是NetCDF，具體的詳細解釋請查詢官網【https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/index.html】，一般從全球大洋數據庫裏面下載的溫鹽、風場及雲量等數據，基本上是nc文件格式，每一個文件裏面包含多個數據集，例如最簡單的海面表溫數據（Sea surface temperature data），數據範圍是全球，空間分辨率為0.25 *0.25(~25km)，時間分辨率為3 hour，所以一天的觀測數據裏面包含著兩個子數據集（subDataset），一是海洋表溫數據集，另一個是遺失數據說明信息數據集，在第一個子數據集（海洋表溫數據集）內，又會包含分層數據，也就是每隔3個小時時間分辨率下的表溫數據。
基於前期查詢李民錄老師的《GDAL源碼剖析與開發指南》一書才了解到，GDAL庫本身是支持上述文件的讀取的，故編譯GDAL庫（2.3.2版本），編譯器采用MSVC2017版本，開發平臺采用QT 5.11.2版本，由於QT本身不具有MSVC編譯器配套的調試器，所以去微軟官網下載了相應的調試器（winsdksetup.exe，安裝的時候只選擇安裝Debugging Tools for Windows即可）；經過查找GDAL官網的資料，GDAL庫如若進行nc文件的讀取和創建，必須還要單獨下載NetCDF庫文件，安裝好後，配置環境變量即可，編譯GDAL庫時，設定好opt文件，開始編譯，編譯成功後即可通過下述參考博客1（Qt配置GDAL）方法，配置GDAL庫。
配置完成以後，即可進行文件的讀取工作，話不多說，獻上代碼
讀取-頭文件
1 #ifndef NCFILEREAD_H 2 #define NCFILEREAD_H 3 4 5 class ncFileRead 6 { 7 public: 8 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName); 9 }; 10 11 #endif // NCFILEREAD_H
讀取-源文件
1 #include "ncfileread.h" 2 3 #include <gdal_priv.h> 4#include <vector> 5 #include <QVector> 6 #include <string> 7 #include <QString> 8 #include <QStringList> 9 #include <QDebug> 10 11 using namespace std; 12 13 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName) 14 { 15 vector <string> vFileSets; 16 vector <string> pStrDesc; 17 vector<vector<float>> allSSTPixelNum; 18 19 GDALAllRegister(); 20 CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路徑 21 GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//打開HDF數據集 22 if (fileDataset == NULL) 23 { 24 return; 25 } 26 27 char** sublist = GDALGetMetadata((GDALDatasetH) fileDataset,"SUBDATASETS");//獲得數據的字符串，可以打印出來看看自己需要的數據在那 28 29 int iCount = CSLCount(sublist); 30 if(iCount <= 0){ 31 qDebug() << "該文件沒有子數據" << endl; 32 GDALClose((GDALDriverH)fileDataset); 33 } 34 35 //存儲數據集信息 36 for(int i = 0; sublist[i] != NULL;i++){ 37 38 qDebug() << sublist[i] << endl; 39 40 if(i%2 != 0){ 41 continue; 42 } 43 44 /** 45 * 01、海洋表溫度數據集 float32 46 * 02、數據丟失補充信息 int8 47 * */ 48 string tmpstr = sublist[i]; 49 tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1); 50 const char *tmpc_str = tmpstr.c_str(); 51 52 string tmpdsc = sublist[i+1]; 53 tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1); 54 55 GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//打開該數據 56 57 if (hTmpDt != NULL) 58 { 59 vFileSets.push_back(tmpc_str); 60 } 61 if(&pStrDesc != NULL){ 62 pStrDesc.push_back(tmpdsc); 63 } 64 GDALClose(hTmpDt); 65 } 66 67 68 //數據處理 69 70 qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl; 71 72 //讀取第一個波段 73 74 QString qtmpdsc = QString::fromStdString(pStrDesc[0]); 75 QStringList qtmpdsclist = qtmpdsc.split(" "); 76 QString dataset_name = qtmpdsclist[1]; 77 78 float *lineData = NULL; 79 if (dataset_name == "sea_surface_temperature") 80 { 81 GDALDataset *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[0].data(), GA_ReadOnly); 82 int BandNum = tempDt->GetRasterCount(); 83 84 GDALRasterBand * poBand = tempDt->GetRasterBand(1); 85 lineData = new float[1 * poBand->GetXSize()]; 86 for (int iLine = 0; iLine < poBand->GetYSize(); iLine++) 87 { 88 allSSTPixelNum.resize(poBand->GetYSize()); 89 for (int iPixel = 0; iPixel < poBand->GetXSize(); iPixel++) 90 { 91 allSSTPixelNum[iLine].resize(poBand->GetXSize()); 92 poBand->RasterIO(GF_Read, 0, iLine, poBand->GetXSize(), 1,lineData, poBand->GetXSize(), 1, GDT_Float32, 0, 0); 93 allSSTPixelNum[iLine][iPixel] = lineData[iPixel]; 94 } 95 } 96 if (lineData) 97 { 98 delete[]lineData; 99 lineData = NULL; 100 } 101 GDALClose((GDALDatasetH)tempDt); 102 } 103 104 105 qDebug() << "read complete!" << endl; 106 107 GDALClose((GDALDriverH)fileDataset); 108 109 }
主函數調用
1 #include <QCoreApplication> 2 3 #include "ncfileread.h" 4 #include <QWidget> 5 6 int main(int argc, char *argv[]) 7 { 8 QCoreApplication a(argc, argv); 9 10 ncFileRead nfr; 11 nfr.fileRead("F:/Data File/test/SEAFLUX-OSB-CDR_V02R00_SST_D20060101_C20160824.nc"); 12 13 return a.exec(); 14 }
文件讀取結果
至此，nc文件的讀取工作已經完成，數據讀取上來以後，即可進行進一步的數據處理工作。
致謝
感謝李民錄老師的指導，以及其他不知姓名的的博主，再次感謝你們對於技術的分享！
參考博客
1、Qt配置GDAL【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1】
2、使用GDAL讀取necdf數據【https://blog.csdn.net/bluels01/article/details/8091260】
3、使用GDAL獲取HDF等數據集中的圖像【https://blog.csdn.net/liminlu0314/article/details/8478339】
基於GDAL庫，讀取.nc文件（以海洋表溫數據為例）