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基於GDAL庫,讀取.grd檔案(以海洋地形資料為例)C++版

技術背景

  海洋地形資料主要是通過美國全球地形起伏資料(GMT)獲得,資料格式為grd(GSBG)二進位制資料,開啟軟體通過是Surfer軟體,surfer軟體可進行資料的編輯處理,以及進一步的視覺化表達等功能操作;由於Surfer軟體不支援二次開發,沒有提供相應的SDK供開發者進行使用,所以這一切只能通過相應類似的技術進行實現,首先,資料的讀取,如何通過程式設計實現資料的讀取操作呢?這裡就要說一下GIS軟體所使用的一個開源庫-GDAL,GDAL庫的具體解釋資料,請查閱官方網站【https://www.gdal.org/index.html】,由於後期要進行資料入庫的步驟,所以本文提供的是一種採用C++語言(Qt平臺)進行讀取的方法,前面的GDAL庫的編譯方法請參考部落格4【gdal庫編譯並適配至vs2017】,下面具體講一下環境配置。

  環境配置有兩種方法,這個看個人習慣,主要是看自己使用時是否是配置環境變數,編譯好的庫檔案主要有一下資料夾

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  其中bin資料夾主要是編譯後的執行檔案要使用的,也就是Qt編譯出來的debug檔案或者是release檔案會在執行的時候呼叫這個資料夾裡面的程式,而lib資料夾是你程式設計時候要使用的庫檔案,編譯是否正確跟這個庫檔案有關。方法一:配置環境變數法,將bin資料夾新增到系統環境變數path內,然後在新建的專案檔案新增庫檔案(外部庫),新增完成後可見*.pro檔案裡面多了

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這樣幾個引用語句,這就表明已經成功匯入專案了,直接開始後面的編輯工作了;方法二:直接匯入法,直接將bin資料夾裡面的*.dll檔案匯入到專案的debug或release檔案裡面,然後在新建的專案檔案新增庫檔案(外部庫),新增完成後*.pro檔案和上文提到的一樣,多了那三行引用語句。集體來說,我推薦第一種方法,因為一勞永逸,不用每個專案都要去導一下。

資料讀取

  下面進行資料的讀取,資料的讀取步驟和正常GDAL庫讀取差不多,沒什麼太大的區別,具體理論步驟請大家參考部落格3【gdal讀寫影象分塊處理(精華版)】,這裡面唯一要注意的就是資料的緩衝區大小,因為grd為二進位制資料,資料的值是否正確和你緩衝區大小設定有關係,這裡我是用的是float,也就是程式碼中的GDT_Float32,不說了,直接看程式碼吧。

讀取-標頭檔案

  1 #ifndef GRDFILEREAD_H
  2 #define GRDFILEREAD_H
  3 
  4 class grdFileRead
  5 {
  6 public:
  7     void
fileRead(const char* pszFile); 8 }; 9 10 #endif // GRDFILEREAD_H

讀取-原始檔

  1 #include "grdfileread.h"
  2 
  3 #include <QtDebug>
  4 #include <gdal_priv.h>
  5 
  6 void grdFileRead::fileRead(const char* pszFile)
  7 {
  8     GDALAllRegister();
  9     GDALDataset *poDataset;
 10     //使用只讀方式開啟影象
 11     poDataset = (GDALDataset*) GDALOpen( pszFile,GA_ReadOnly );
 12     if( poDataset == NULL ){
 13         printf( "File: %s不能開啟!\n",pszFile);
 14         return;
 15     }
 16 
 17     printf( "Driver:%s/%s\n",
 18             poDataset->GetDriver()->GetDescription(),
 19             poDataset->GetDriver()->GetMetadataItem( GDAL_DMD_LONGNAME) );
 20 
 21     //輸出影象的大小和波段個數
 22     printf( "Size is%dx%dx%d\n",
 23     poDataset->GetRasterXSize(),poDataset->GetRasterYSize(),
 24     poDataset->GetRasterCount());
 25 
 26 
 27     //輸出影象的投影資訊
 28     if( poDataset->GetProjectionRef() != NULL )
 29         printf( "Projectionis `%s'\n", poDataset->GetProjectionRef() );
 30 
 31     //輸出影象的座標和解析度資訊
 32     double adfGeoTransform[6];
 33     if( poDataset->GetGeoTransform( adfGeoTransform) == CE_None ){
 34         printf( "Origin =(%.6f,%.6f)\n",adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3]);
 35         printf( "PixelSize = (%.6f,%.6f)\n",adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5]);
 36     }
 37 
 38     //讀取第一個波段
 39     GDALRasterBand *poBand = poDataset->GetRasterBand( 1 );
 40 
 41     //獲取該波段的最大值最小值,如果獲取失敗,則進行統計
 42     int            bGotMin, bGotMax;
 43     double         adfMinMax[2];
 44     adfMinMax[0] = poBand->GetMinimum( &bGotMin);
 45     adfMinMax[1] = poBand->GetMaximum( &bGotMax);
 46 
 47     if( ! (bGotMin&& bGotMax) )
 48         GDALComputeRasterMinMax((GDALRasterBandH)poBand, TRUE, adfMinMax);
 49 
 50     printf( "Min=%.3fd,Max=%.3f\n", adfMinMax[0], adfMinMax[1] );
 51 
 52     int nXSize = poBand->GetXSize();
 53     int nYSize = poBand->GetYSize();
 54     float *pafScanline = new float[nXSize];
 55 
 56     //讀取影象資料
 57     for(int i = 0; i< 10/*nYSize*/;i++){
 58         poBand->RasterIO(GF_Read, 0, i, nXSize,1, pafScanline, nXSize,1, GDT_Float32, 0, 0 );
 59 
 60         QString LineDataInfo = "";
 61         for(int j = 0; j< 10/*nXSize*/;j++){
 62             if(j == 0){
 63                 LineDataInfo = QString("%1").arg(pafScanline[j], 0, 'f', 0);
 64             }else{
 65                 LineDataInfo = LineDataInfo + ",    " + QString("%1").arg(pafScanline[j], 0, 'f', 1);
 66             }
 67 
 68         }
 69         qDebug() << LineDataInfo << endl;
 70     }
 71 
 72     delete []pafScanline;
 73 
 74     //關閉檔案
 75     GDALClose((GDALDatasetH)poDataset);
 76 }

主函式呼叫

  1 #include <QCoreApplication>
  2 
  3 #include "grdfileread.h"
  4 #include <QWidget>
  5 
  6 int main(int argc, char *argv[])
  7 {
  8     QCoreApplication a(argc, argv);
  9 
 10     grdFileRead gfr;
 11     gfr.fileRead("F:/Data File/test/E135N30_sf.grd");
 12 
 13     return a.exec();
 14 }

執行結果

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  至此,檔案讀取完成。

 

致謝

  感謝李民錄老師的指導,以及相關技術博主的技術分享,謝謝你們!

 

 

參考部落格

1、GDAL遙感影像讀取與顯示【https://blog.csdn.net/zhouxuguang236/article/details/8070090

2、Qt配置GDAL(Qt 5.6.1+MSVC 2013+64 bit)【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1

3、gdal讀寫影象分塊處理(精華版)【https://blog.csdn.net/elfxwt_study/article/details/9071261

4、gdal庫編譯並適配至vs2017【https://blog.csdn.net/Dragonzxc/article/details/80356883