GDAL API入門

打開文件

在打開GDAL所支持的光柵數(shù)據(jù)之前需要注冊驅(qū)動(dòng)。這里的驅(qū)動(dòng)是針對GDAL支持的所有 數(shù)據(jù)格式。通常可以通過調(diào)用GDALAllRegister()函數(shù)來注冊所有已知的驅(qū)動(dòng)，同時(shí) 也包含那些用GDALDriverManager::AutoLoadDrivers()從.so文件中自動(dòng)裝載驅(qū)動(dòng)。 如果程序需要對某些驅(qū)動(dòng)做限制，可以參考gdalallregister.cpp代碼。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)被注冊之后，我們就可以用?GDALOpen()?函數(shù)來打開一個(gè)數(shù)據(jù)集。打開的方式 可以是?GA_ReadOnly?或者?GA_Update。

In C++:

1 #include "gdal_priv.h"

2

3 intmain()4 {5 GDALDataset *poDataset;6

7 GDALAllRegister();8

9 poDataset = (GDALDataset *) GDALOpen( pszFilename, GA_ReadOnly );10 if( poDataset ==NULL )11 {12 ...;13 }

In C:

1 #include "gdal.h"

2

3 intmain()4 {5 GDALDatasetH hDataset;6

7 GDALAllRegister();8

9 hDataset =GDALOpen( pszFilename, GA_ReadOnly );10 if( hDataset ==NULL )11 {12 ...;13 }

In Python:

1 import gdal2 from gdalconst import *

3

4 dataset =gdal.Open( filename, GA_ReadOnly )5 if dataset isNone:6 ...

如果?GDALOpen()?函數(shù)返回NULL則表示打開失敗，同時(shí)?CPLError()?函數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)誤信息。 如果您需要對錯(cuò)誤進(jìn)行處理可以參考?CPLError()?相關(guān)文檔。通常情況下，所有的 GDAL函數(shù)都通過CPLError()報(bào)告錯(cuò)誤。另外需要注意的是pszFilename并不一定對應(yīng)一個(gè) 實(shí)際的文件名(當(dāng)然也可以就是一個(gè)文件名)。它的具體解釋由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)。 它可能是一個(gè)URL，或者是文件名以后后面帶有許多用于控制打開方式的參數(shù)。通常建議， 不要在打開文件的選擇對話框中對文件的類型做太多的限制。

獲取Dataset信息

如果GDAL數(shù)據(jù)模型一節(jié)所描述的，一個(gè)GDALDataset包含了光柵數(shù)據(jù)的一系列的波段信息。 同時(shí)它還包含元數(shù)據(jù)、一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)、投影類型、光柵的大小以及其他許多信息。

1 adfGeoTransform[0] /*左上角 x*/

2 adfGeoTransform[1] /*東西方向一個(gè)像素對應(yīng)的距離*/

3 adfGeoTransform[2] /*旋轉(zhuǎn), 0表示上面為北方*/

4 adfGeoTransform[3] /*左上角 y*/

5 adfGeoTransform[4] /*旋轉(zhuǎn), 0表示上面為北方*/

6 adfGeoTransform[5] /*南北方向一個(gè)像素對應(yīng)的距離*/

如果需要輸出dataset的基本信息，可以這樣：

In C++:

1 　 double adfGeoTransform[6];2

3 printf( "Driver: %s/%s\n",4 poDataset->GetDriver()->GetDescription(),5 poDataset->GetDriver()->GetMetadataItem( GDAL_DMD_LONGNAME ) );6

7 printf( "Size is %dx%dx%d\n",8 poDataset->GetRasterXSize(), poDataset->GetRasterYSize(),9 poDataset->GetRasterCount() );10

11 if( poDataset->GetProjectionRef() !=NULL )12 printf( "Projection is `%s'\n", poDataset->GetProjectionRef() );13

14 if( poDataset->GetGeoTransform( adfGeoTransform ) ==CE_None )15 {16 printf( "Origin = (%.6f,%.6f)\n",17 adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3] );18

19 printf( "Pixel Size = (%.6f,%.6f)\n",20 adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5] );21 }

In C:

1 GDALDriverH hDriver;2 doubleadfGeoTransform[6];3

4 hDriver =GDALGetDatasetDriver( hDataset );5 printf( "Driver: %s/%s\n",6 GDALGetDriverShortName( hDriver ),7 GDALGetDriverLongName( hDriver ) );8

9 printf( "Size is %dx%dx%d\n",10 GDALGetRasterXSize( hDataset ),11 GDALGetRasterYSize( hDataset ),12 GDALGetRasterCount( hDataset ) );13

14 if( GDALGetProjectionRef( hDataset ) !=NULL )15 printf( "Projection is `%s'\n", GDALGetProjectionRef( hDataset ) );16

17 if( GDALGetGeoTransform( hDataset, adfGeoTransform ) ==CE_None )18 {19 printf( "Origin = (%.6f,%.6f)\n",20 adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3] );21

22 printf( "Pixel Size = (%.6f,%.6f)\n",23 adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5] );24 }

In Python:

1print 'Driver:', dataset.GetDriver().ShortName,'/', \2 dataset.GetDriver().LongName3 print 'Size is',dataset.RasterXSize,'x',dataset.RasterYSize, \4 'x',dataset.RasterCount5 print 'Projection is',dataset.GetProjection()6

7 geotransform =dataset.GetGeoTransform()8 if not geotransform isNone:9 print 'Origin = (',geotransform[0], ',',geotransform[3],')'

10 print 'Pixel Size = (',geotransform[1], ',',geotransform[5],')'

獲取一個(gè)光柵波段

現(xiàn)在，我們可以通過GDAL獲取光柵的一個(gè)波段。同樣每個(gè)波段含有元數(shù)據(jù)、塊大小、 顏色表以前其他一些信息。下面的代碼從dataset獲取一個(gè)GDALRasterBand對象， 并且顯示它的一些信息。

In C++:

1 GDALRasterBand *poBand;2 intnBlockXSize, nBlockYSize;3 intbGotMin, bGotMax;4 double adfMinMax[2];5

6 poBand = poDataset->GetRasterBand( 1);7 poBand->GetBlockSize( &nBlockXSize, &nBlockYSize );8 printf( "Block=%dx%d Type=%s, ColorInterp=%s\n",9 nBlockXSize, nBlockYSize,10 GDALGetDataTypeName(poBand->GetRasterDataType()),11 GDALGetColorInterpretationName(12 poBand->GetColorInterpretation()) );13

14 adfMinMax[0] = poBand->GetMinimum( &bGotMin );15 adfMinMax[1] = poBand->GetMaximum( &bGotMax );16 if( ! (bGotMin &&bGotMax) )17 GDALComputeRasterMinMax((GDALRasterBandH)poBand, TRUE, adfMinMax);18

19 printf( "Min=%.3fd, Max=%.3f\n", adfMinMax[0], adfMinMax[1] );20

21 if( poBand->GetOverviewCount() > 0)22 printf( "Band has %d overviews.\n", poBand->GetOverviewCount() );23

24 if( poBand->GetColorTable() !=NULL )25 printf( "Band has a color table with %d entries.\n",26 poBand->GetColorTable()->GetColorEntryCount() );

In C:

1 GDALRasterBandH hBand;2 intnBlockXSize, nBlockYSize;3 intbGotMin, bGotMax;4 double adfMinMax[2];5

6 hBand = GDALGetRasterBand( hDataset, 1);7 GDALGetBlockSize( hBand, &nBlockXSize, &nBlockYSize );8 printf( "Block=%dx%d Type=%s, ColorInterp=%s\n",9 nBlockXSize, nBlockYSize,10 GDALGetDataTypeName(GDALGetRasterDataType(hBand)),11 GDALGetColorInterpretationName(12 GDALGetRasterColorInterpretation(hBand)) );13

14 adfMinMax[0] = GDALGetRasterMinimum( hBand, &bGotMin );15 adfMinMax[1] = GDALGetRasterMaximum( hBand, &bGotMax );16 if( ! (bGotMin &&bGotMax) )17 GDALComputeRasterMinMax( hBand, TRUE, adfMinMax );18

19 printf( "Min=%.3fd, Max=%.3f\n", adfMinMax[0], adfMinMax[1] );20

21 if( GDALGetOverviewCount(hBand) > 0)22 printf( "Band has %d overviews.\n", GDALGetOverviewCount(hBand));23

24 if( GDALGetRasterColorTable( hBand ) !=NULL )25 printf( "Band has a color table with %d entries.\n",26 GDALGetColorEntryCount(27 GDALGetRasterColorTable( hBand ) ) );

In Python:

1 band = dataset.GetRasterBand(1)2

3 print 'Band Type=',gdal.GetDataTypeName(band.DataType)4

5 min =band.GetMinimum()6 max =band.GetMaximum()7 if min is not None and max isnot None:8 (min,max) = ComputeRasterMinMax(1)9 print 'Min=%.3f, Max=%.3f' %(min,max)10

11 if band.GetOverviewCount() > 0:12 print 'Band has', band.GetOverviewCount(), 'overviews.'

13

14 if not band.GetRasterColorTable() isNone:15 print 'Band has a color table with', \16 band.GetRasterColorTable().GetCount(), 'entries.'

讀光柵數(shù)據(jù)

GDAL有幾種讀光柵數(shù)據(jù)的方法，但是GDALRasterBand::RasterIO()是最常用的一種。 該函數(shù)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型、采樣以及裁剪。下面的代碼讀光柵的第1行數(shù)據(jù)， 同時(shí)轉(zhuǎn)換為float保存到緩沖。

In C++:

1 float *pafScanline;2 int nXSize = poBand->GetXSize();3

4 pafScanline = (float *) CPLMalloc(sizeof(float)*nXSize);5 poBand->RasterIO( GF_Read, 0, 0, nXSize, 1,6 pafScanline, nXSize, 1, GDT_Float32,7 0, 0 );

In C:

1 float *pafScanline;2 int nXSize =GDALGetRasterBandXSize( hBand );3

4 pafScanline = (float *) CPLMalloc(sizeof(float)*nXSize);5 GDALRasterIO( hBand, GF_Read, 0, 0, nXSize, 1,6 pafScanline, nXSize, 1, GDT_Float32,7 0, 0 );

In Python:

1 scanline = band.ReadRaster( 0, 0, band.XSize, 1, \2 band.XSize, 1, GDT_Float32 )

返回的是一個(gè)string，包含了xsize*4大小的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，是float類型指針。 可以使用python的struct模塊轉(zhuǎn)換為python數(shù)據(jù)類型：

1 import struct

2

3 tuple_of_floats = struct.unpack('f' * b2.XSize, scanline)

RasterIO函數(shù)的完整說明如下：

1 CPLErr GDALRasterBand::RasterIO( GDALRWFlag eRWFlag,2 int nXOff, int nYOff, int nXSize, intnYSize,3 void * pData, int nBufXSize, intnBufYSize,4 GDALDataType eBufType,5 intnPixelSpace,6 int nLineSpace )

RasterIO()可以通過指定eRWFlag參數(shù)來確定是讀/寫數(shù)據(jù)(GF_Read或GF_Write)。 參數(shù)nXOff/nYOff/nXSize/nYSize描述了要讀的影象范圍(或者是寫)。同時(shí)它也可以 自動(dòng)處理邊界等特殊情況。

參數(shù)pData指定讀/寫對應(yīng)的緩沖。緩沖的類型必須是eBufType中定義的， 例如GDT_Float32、GDT_Byte等。RasterIO ()會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換緩沖和波段的類型， 使它們一致。當(dāng)數(shù)據(jù)向下轉(zhuǎn)換時(shí)，或者是數(shù)據(jù)超出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)類型可以表示的范圍時(shí)， 將會(huì)用最接近的數(shù)據(jù)來代替。例如一個(gè) 16位的整數(shù)被轉(zhuǎn)換為GDT_Byte時(shí)，所有大于255的 值都會(huì)用255代替(數(shù)據(jù)并不會(huì)被縮放)。

參數(shù)nBufXSize和nBufYSize描述了緩沖的大小。當(dāng)時(shí)讀寫是是全部數(shù)據(jù)時(shí)， 該值和影象的大小相同。當(dāng)需要對影象抽樣的時(shí)候，緩沖也可以比真實(shí)的影象小。 因此，利用RasterIO()實(shí)現(xiàn)預(yù)覽功能是很方便的。

參數(shù)nPixelSpace和nLineSpace通常被設(shè)置為0。當(dāng)然，也可以使用他們來控制內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。 關(guān)閉Dataset

需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是：GDALRasterBand對象屬于相應(yīng)的dataset，用戶不能私自delete 任何GDALRasterBand對象。GDALDataset可以用GDALClose()關(guān)閉數(shù)據(jù)，或者是直接 delete GDALDataset對象。關(guān)閉GDALDataset的時(shí)候會(huì)進(jìn)行相關(guān)的清除操作和刷新一些寫操作。

創(chuàng)建文件的技巧

如果相應(yīng)格式的驅(qū)動(dòng)支持寫操作的話，則可以創(chuàng)建文件。GDAL有兩函數(shù)可以創(chuàng)建文件： CreateCopy()和Create()。 CreateCopy()函數(shù)直接從參數(shù)給定的數(shù)據(jù)集復(fù)制數(shù)據(jù)。 Create()函數(shù)則需要用戶明確地寫入各種數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù)、光柵數(shù)據(jù)等)。所有支持創(chuàng)建 的格式驅(qū)動(dòng)都支持CreateCopy()函數(shù)，但是并不一定支持Create()函數(shù)。

為了確定數(shù)據(jù)格式是否支持Create或CreateCopy，可以檢查驅(qū)動(dòng)對象中的DCAP_CREATE 和DCAP_CREATECOPY元數(shù)據(jù)。在使用GetDriverByName()函數(shù)之前確保GDALAllRegister() 已經(jīng)被調(diào)用過。

In C++:

1 #include "cpl_string.h"

2 ...3 const char *pszFormat = "GTiff";4 GDALDriver *poDriver;5 char **papszMetadata;6

7 poDriver = GetGDALDriverManager()->GetDriverByName(pszFormat);8

9 if( poDriver ==NULL )10 exit( 1);11

12 papszMetadata = poDriver->GetMetadata();13 if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATE, FALSE ) )14 printf( "Driver %s supports Create() method.\n", pszFormat );15 if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATECOPY, FALSE ) )16 printf( "Driver %s supports CreateCopy() method.\n", pszFormat );

In C:

1 #include "cpl_string.h"

2 ...3 const char *pszFormat = "GTiff";4 GDALDriver hDriver =GDALGetDriverByName( pszFormat );5 char **papszMetadata;6

7 if( hDriver ==NULL )8 exit( 1);9

10 papszMetadata =GDALGetMetadata( hDriver, NULL );11 if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATE, FALSE ) )12 printf( "Driver %s supports Create() method.\n", pszFormat );13 if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATECOPY, FALSE ) )14 printf( "Driver %s supports CreateCopy() method.\n", pszFormat );

In Python:

1 format = "GTiff"

2 driver =gdal.GetDriverByName( format )3 metadata =driver.GetMetadata()4 ifmetadata.has_key(gdal.DCAP_CREATE) \5 and metadata[gdal.DCAP_CREATE] == 'YES':6 print 'Driver %s supports Create() method.' %format7 ifmetadata.has_key(gdal.DCAP_CREATECOPY) \8 and metadata[gdal.DCAP_CREATECOPY] == 'YES':9 print 'Driver %s supports CreateCopy() method.' % format

我們可以看出有些格式不支持Create()或CreateCopy()調(diào)用。

使用CreateCopy()

GDALDriver::CreateCopy()函數(shù)使用比較簡單，并且原先數(shù)據(jù)中的所有信息都被正確 的設(shè)置。函數(shù)還可以 指定某些可的選擇參數(shù)，也通過一個(gè)回調(diào)函數(shù)來獲得數(shù)據(jù)復(fù)制的 進(jìn)展情況。下面的程序用默認(rèn)的方式copy一個(gè)pszSrcFilename文件，保存 為 pszDstFilename 文件。

In C++:

1 GDALDataset *poSrcDS = (GDALDataset *) GDALOpen( pszSrcFilename, GA_ReadOnly );2 GDALDataset *poDstDS = poDriver->CreateCopy( pszDstFilename, poSrcDS, FALSE,NULL, NULL, NULL );3 if( poDstDS !=NULL )4 delete poDstDS;

In C:

1 GDALDatasetH hSrcDS =GDALOpen( pszSrcFilename, GA_ReadOnly );2 GDALDatasetH hDstDS =GDALCreateCopy( hDriver, pszDstFilename, hSrcDS, FALSE, NULL, NULL, NULL );3 if( hDstDS !=NULL )4 GDALClose( hDstDS );

In Python:

1 src_ds =gdal.Open( src_filename )2 dst_ds = driver.CreateCopy( dst_filename, src_ds, 0 )

CreateCopy()返回一個(gè)可寫入的dataset，并且返回的dataset最終需要用戶 自己關(guān)閉(和delete)以保證數(shù)據(jù)被真正地寫入磁盤 (dataset本身可能有緩沖)。 參數(shù)FALSE表示當(dāng)轉(zhuǎn)換到輸出格式時(shí)遇到不匹配或者丟失數(shù)據(jù)時(shí)，CreateCopy()寬大處理。 這主要是因?yàn)檩?出格式可能不支持輸入的數(shù)據(jù)類型，或者是不支持寫操作。

一個(gè)更復(fù)雜的處理方式是指定某些選項(xiàng)，并且用預(yù)定義的回調(diào)函數(shù)獲得進(jìn)度。

In C++:

1 #include "cpl_string.h"

2 ...3 char **papszOptions =NULL;4

5 papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "TILED", "YES");6 papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "COMPRESS", "PACKBITS");7 poDstDS = poDriver->CreateCopy( pszDstFilename, poSrcDS, FALSE,8 papszOptions, GDALTermProgress, NULL );9 if( poDstDS !=NULL )10 delete poDstDS;

In C:

1 #include "cpl_string.h"

2 ...3 char **papszOptions =NULL;4

5 papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "TILED", "YES");6 papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "COMPRESS", "PACKBITS");7 hDstDS =GDALCreateCopy( hDriver, pszDstFilename, hSrcDS, FALSE,8 papszOptions, GDALTermProgres, NULL );9 if( hDstDS !=NULL )10 GDALClose( hDstDS );

In Python:

1 src_ds =gdal.Open( src_filename )2 dst_ds = driver.CreateCopy( dst_filename, src_ds, 0,3 [ 'TILED=YES', 'COMPRESS=PACKBITS' ] )

使用Create()

如果你不是簡單地復(fù)制一個(gè)文件的話，就可能需要使用GDALDriver::Create()來創(chuàng)建文件。Create()的參數(shù)列表和CreateCopy()相似，但是需要明確指定影象的大小、 波段數(shù)以及波段數(shù)據(jù)類型。

In C++:

1 GDALDataset *poDstDS;2 char **papszOptions =NULL;3

4 poDstDS = poDriver->Create( pszDstFilename, 512, 512, 1, GDT_Byte, papszOptions );

In C:

1 GDALDatasetH hDstDS;2 char **papszOptions =NULL;3

4 hDstDS = GDALCreate( hDriver, pszDstFilename, 512, 512, 1, GDT_Byte, papszOptions );

In Python:

1 dst_ds = driver.Create( dst_filename, 512, 512, 1, gdal.GDT_Byte )

當(dāng)dataset被正確地創(chuàng)建之后，特定的元數(shù)據(jù)和光柵數(shù)據(jù)都要被寫到文件中。 這些操作一般需要依賴用戶的具體選擇，下邊的代碼是一個(gè)簡單示例。

In C++:

1 double adfGeoTransform[6] = { 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30};2 OGRSpatialReference oSRS;3 char *pszSRS_WKT =NULL;4 GDALRasterBand *poBand;5 GByte abyRaster[512*512];6

7 poDstDS->SetGeoTransform( adfGeoTransform );8

9 oSRS.SetUTM( 11, TRUE );10 oSRS.SetWellKnownGeogCS( "NAD27");11 oSRS.exportToWkt( &pszSRS_WKT );12 poDstDS->SetProjection( pszSRS_WKT );13 CPLFree( pszSRS_WKT );14

15 poBand = poDstDS->GetRasterBand(1);16 poBand->RasterIO( GF_Write, 0, 0, 512, 512,17 abyRaster, 512, 512, GDT_Byte, 0, 0);18

19 delete poDstDS;

In C:

1 double adfGeoTransform[6] = { 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30};2 OGRSpatialReferenceH hSRS;3 char *pszSRS_WKT =NULL;4 GDALRasterBandH hBand;5 GByte abyRaster[512*512];6

7 GDALSetGeoTransform( hDstDS, adfGeoTransform );8

9 hSRS =OSRNewSpatialReference( NULL );10 OSRSetUTM( hSRS, 11, TRUE );11 OSRSetWellKnownGeogCS( hSRS, "NAD27");12 OSRExportToWkt( hSRS, &pszSRS_WKT );13 OSRDestroySpatialReference( hSRS );14

15 GDALSetProjection( hDstDS, pszSRS_WKT );16 CPLFree( pszSRS_WKT );17

18 hBand = GDALGetRasterBand( hDstDS, 1);19 GDALRasterIO( hBand, GF_Write, 0, 0, 512, 512,20 abyRaster, 512, 512, GDT_Byte, 0, 0);21

22 GDALClose( hDstDS );

In Python:

1 import Numeric, osr2

3 dst_ds.SetGeoTransform( [ 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30] )4

5 srs =osr.SpatialReference()6 srs.SetUTM( 11, 1)7 srs.SetWellKnownGeogCS( 'NAD27')8 dst_ds.SetProjection( srs.ExportToWkt() )9

10 raster = Numeric.zeros( (512, 512) )11 dst_ds.GetRasterBand(1).WriteArray( raster )

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的gdal java api 中文_GDAL API入门的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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