GDAL API入门
来源:互联网 发布:音视频混合矩阵 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 04:20
在打开GDAL所支持的光栅数据之前需要注册驱动。这里的驱动是针对GDAL支持的所有数据格式。通常可以通过调用GDALAllRegister()函数来注册所有已知的驱动,同时也包含那些用GDALDriverManager::AutoLoadDrivers()从.so文件中自动装载驱动。如果程序需要对某些驱动做限制,可以参考gdalallregister.cpp代码。
当驱动被注册之后,我们就可以用GDALOpen()函数来打开一个数据集。打开的方式可以是GA_ReadOnly或者GA_Update。
In C++:
#include "gdal_priv.h"int main(){ GDALDataset *poDataset; GDALAllRegister(); poDataset = (GDALDataset *) GDALOpen( pszFilename, GA_ReadOnly ); if( poDataset == NULL ) { ...; }
In C:
#include "gdal.h"int main(){ GDALDatasetH hDataset; GDALAllRegister(); hDataset = GDALOpen( pszFilename, GA_ReadOnly ); if( hDataset == NULL ) { ...; }
如果GDALOpen()函数返回NULL则表示打开失败,同时CPLError()函数产生相应的错误信息。如果您需要对错误进行处理可以参考CPLError()相关文档。通常情况下,所有的GDAL函数都通过CPLError()报告错误。另外需要注意的是pszFilename并不一定对应一个实际的文件名(当然也可以就是一个文件名)。它的具体解释由相应的驱动程序负责。它可能是一个URL,或者是文件名以后后面带有许多用于控制打开方式的参数。通常建议,不要在打开文件的选择对话框中对文件的类型做太多的限制。
获取Dataset信息
如果GDAL数据模型一节所描述的,一个GDALDataset包含了光栅数据的一系列的波段信息。同时它还包含元数据、一个坐标系统、投影类型、光栅的大小以及其他许多信息。
adfGeoTransform[0] /* 左上角 x */ adfGeoTransform[1] /* 东西方向一个像素对应的距离 */ adfGeoTransform[2] /* 旋转, 0表示上面为北方 */ adfGeoTransform[3] /* 左上角 y */ adfGeoTransform[4] /* 旋转, 0表示上面为北方 */ adfGeoTransform[5] /* 南北方向一个像素对应的距离 */
如果需要输出dataset的基本信息,可以这样:
In C++:
double adfGeoTransform[6]; printf( "驱动:%s/%s\n", poDataset->GetDriver()->GetDescription(), poDataset->GetDriver()->GetMetadataItem( GDAL_DMD_LONGNAME ) ); printf( "数据大小:%dx%dx%d\n", poDataset->GetRasterXSize(), poDataset->GetRasterYSize(), poDataset->GetRasterCount() ); if( poDataset->GetProjectionRef() != NULL ) printf( "投影类型:'%s'\n", poDataset->GetProjectionRef() ); if( poDataset->GetGeoTransform( adfGeoTransform ) == CE_None ) { printf( "起点:(%.6f,%.6f)\n", adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3] ); printf( "像素大小:(%.6f,%.6f)\n", adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5] ); }
In C:
GDALDriverH hDriver; double adfGeoTransform[6]; hDriver = GDALGetDatasetDriver( hDataset ); printf( "Driver: %s/%s\n", GDALGetDriverShortName( hDriver ), GDALGetDriverLongName( hDriver ) ); printf( "Size is %dx%dx%d\n", GDALGetRasterXSize( hDataset ), GDALGetRasterYSize( hDataset ), GDALGetRasterCount( hDataset ) ); if( GDALGetProjectionRef( hDataset ) != NULL ) printf( "Projection is `%s'\n", GDALGetProjectionRef( hDataset ) ); if( GDALGetGeoTransform( hDataset, adfGeoTransform ) == CE_None ) { printf( "Origin = (%.6f,%.6f)\n", adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3] ); printf( "Pixel Size = (%.6f,%.6f)\n", adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5] ); }
获取一个光栅波段
现在,我们可以通过GDAL获取光栅的一个波段。同样每个波段含有元数据、块大小、颜色表以前其他一些信息。下面的代码从dataset获取一个GDALRasterBand对象,并且显示它的一些信息。
In C++:
GDALRasterBand *poBand; int nBlockXSize, nBlockYSize; int bGotMin, bGotMax; double adfMinMax[2]; poBand = poDataset->GetRasterBand( 1 ); poBand->GetBlockSize( &nBlockXSize, &nBlockYSize ); printf( "Block=%dx%d Type=%s, ColorInterp=%s\n", nBlockXSize, nBlockYSize, GDALGetDataTypeName(poBand->GetRasterDataType()), GDALGetColorInterpretationName( poBand->GetColorInterpretation()) ); adfMinMax[0] = poBand->GetMinimum( &bGotMin ); adfMinMax[1] = poBand->GetMaximum( &bGotMax ); if( ! (bGotMin && bGotMax) ) GDALComputeRasterMinMax((GDALRasterBandH)poBand, TRUE, adfMinMax); printf( "Min=%.3fd, Max=%.3f\n", adfMinMax[0], adfMinMax[1] ); if( poBand->GetOverviewCount() > 0 ) printf( "Band has %d overviews.\n", poBand->GetOverviewCount() ); if( poBand->GetColorTable() != NULL ) printf( "Band has a color table with %d entries.\n", poBand->GetColorTable()->GetColorEntryCount() );
In C:
GDALRasterBandH hBand; int nBlockXSize, nBlockYSize; int bGotMin, bGotMax; double adfMinMax[2]; hBand = GDALGetRasterBand( hDataset, 1 ); GDALGetBlockSize( hBand, &nBlockXSize, &nBlockYSize ); printf( "Block=%dx%d Type=%s, ColorInterp=%s\n", nBlockXSize, nBlockYSize, GDALGetDataTypeName(GDALGetRasterDataType(hBand)), GDALGetColorInterpretationName( GDALGetRasterColorInterpretation(hBand)) ); adfMinMax[0] = GDALGetRasterMinimum( hBand, &bGotMin ); adfMinMax[1] = GDALGetRasterMaximum( hBand, &bGotMax ); if( ! (bGotMin && bGotMax) ) GDALComputeRasterMinMax( hBand, TRUE, adfMinMax ); printf( "Min=%.3fd, Max=%.3f\n", adfMinMax[0], adfMinMax[1] ); if( GDALGetOverviewCount(hBand) > 0 ) printf( "Band has %d overviews.\n", GDALGetOverviewCount(hBand)); if( GDALGetRasterColorTable( hBand ) != NULL ) printf( "Band has a color table with %d entries.\n", GDALGetColorEntryCount( GDALGetRasterColorTable( hBand ) ) );
读光栅数据
GDAL有几种读光栅数据的方法,但是GDALRasterBand::RasterIO()是最常用的一种。该函数可以自动转换数据类型、采样以及裁剪。下面的代码读光栅的第1行数据,同时转换为float保存到缓冲。
In C++:
float *pafScanline; int nXSize = poBand->GetXSize(); pafScanline = (float *) CPLMalloc(sizeof(float)*nXSize); poBand->RasterIO( GF_Read, 0, 0, nXSize, 1, pafScanline, nXSize, 1, GDT_Float32, 0, 0 );
In C:
float *pafScanline; int nXSize = GDALGetRasterBandXSize( hBand ); pafScanline = (float *) CPLMalloc(sizeof(float)*nXSize); GDALRasterIO( hBand, GF_Read, 0, 0, nXSize, 1, pafScanline, nXSize, 1, GDT_Float32, 0, 0 );
RasterIO函数的完整说明如下:
CPLErr GDALRasterBand::RasterIO( GDALRWFlag eRWFlag, int nXOff, int nYOff, int nXSize, int nYSize, void * pData, int nBufXSize, int nBufYSize, GDALDataType eBufType, int nPixelSpace, int nLineSpace )
RasterIO()可以通过指定eRWFlag参数来确定是读/写数据(GF_Read或GF_Write)。参数nXOff/nYOff/nXSize/nYSize描述了要读的影象范围(或者是写)。同时它也可以自动处理边界等特殊情况。
参数pData指定读/写对应的缓冲。缓冲的类型必须是eBufType中定义的,例如GDT_Float32、GDT_Byte等。RasterIO ()会自动转换缓冲和波段的类型,使它们一致。当数据向下转换时,或者是数据超出转换后的数据类型可以表示的范围时,将会用最接近的数据来代替。例如一个 16位的整数被转换为GDT_Byte时,所有大于255的值都会用255代替(数据并不会被缩放)。
参数nBufXSize和nBufYSize描述了缓冲的大小。当时读写是是全部数据时,该值和影象的大小相同。当需要对影象抽样的时候,缓冲也可以比真实的影象小。因此,利用RasterIO()实现预览功能是很方便的。
参数nPixelSpace和nLineSpace通常被设置为0。当然,也可以使用他们来控制内存中的数据。
关闭Dataset
需要强调的一点是:GDALRasterBand对象属于相应的dataset,用户不能私自delete任何GDALRasterBand对象。GDALDataset可以用GDALClose()关闭数据,或者是直接delete GDALDataset对象。关闭GDALDataset的时候会进行相关的清除操作和刷新一些写操作。
创建文件的技巧
如果相应格式的驱动支持写操作的话,则可以创建文件。GDAL有两函数可以创建文件:CreateCopy()和Create()。 CreateCopy()函数直接从参数给定的数据集复制数据。Create()函数则需要用户明确地写入各种数据(元数据、光栅数据等)。所有支持创建 的格式驱动都支持CreateCopy()函数,但是并不一定支持Create()函数。
为了确定数据格式是否支持Create或CreateCopy,可以检查驱动对象中的DCAP_CREATE和DCAP_CREATECOPY元数据。在使用GetDriverByName()函数之前确保GDALAllRegister()已经被调用过。
In C++:
#include "cpl_string.h"... const char *pszFormat = "GTiff"; GDALDriver *poDriver; char **papszMetadata; poDriver = GetGDALDriverManager()->GetDriverByName(pszFormat); if( poDriver == NULL ) exit( 1 ); papszMetadata = poDriver->GetMetadata(); if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATE, FALSE ) ) printf( "Driver %s supports Create() method.\n", pszFormat ); if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATECOPY, FALSE ) ) printf( "Driver %s supports CreateCopy() method.\n", pszFormat );
In C:
#include "cpl_string.h"... const char *pszFormat = "GTiff"; GDALDriver hDriver = GDALGetDriverByName( pszFormat ); char **papszMetadata; if( hDriver == NULL ) exit( 1 ); papszMetadata = GDALGetMetadata( hDriver, NULL ); if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATE, FALSE ) ) printf( "Driver %s supports Create() method.\n", pszFormat ); if( CSLFetchBoolean( papszMetadata, GDAL_DCAP_CREATECOPY, FALSE ) ) printf( "Driver %s supports CreateCopy() method.\n", pszFormat );
我们可以看出有些格式不支持Create()或CreateCopy()调用。
使用CreateCopy()
GDALDriver::CreateCopy()函数使用比较简单,并且原先数据中的所有信息都被正确的设置。函数还可以 指定某些可的选择参数,也通过一个回调函数来获得数据复制的进展情况。下面的程序用默认的方式copy一个pszSrcFilename文件,保存为 pszDstFilename 文件。
In C++:
GDALDataset *poSrcDS = (GDALDataset *) GDALOpen( pszSrcFilename, GA_ReadOnly ); GDALDataset *poDstDS; poDstDS = poDriver->CreateCopy( pszDstFilename, poSrcDS, FALSE, NULL, NULL, NULL ); if( poDstDS != NULL ) delete poDstDS;
In C:
GDALDatasetH hSrcDS = GDALOpen( pszSrcFilename, GA_ReadOnly ); GDALDatasetH hDstDS; hDstDS = GDALCreateCopy( hDriver, pszDstFilename, hSrcDS, FALSE, NULL, NULL, NULL ); if( hDstDS != NULL ) GDALClose( hDstDS );
CreateCopy()返回一个可写入的dataset,并且返回的dataset最终需要用户自己关闭(和delete)以保证数据被真正地写入磁盘 (dataset本身可能有缓冲)。参数FALSE表示当转换到输出格式时遇到不匹配或者丢失数据时,CreateCopy()宽大处理。这主要是因为输 出格式可能不支持输入的数据类型,或者是不支持写操作。
一个更复杂的处理方式是指定某些选项,并且用预定义的回调函数获得进度。
In C++:
#include "cpl_string.h"... char **papszOptions = NULL; papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "TILED", "YES" ); papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "COMPRESS", "PACKBITS" ); poDstDS = poDriver->CreateCopy( pszDstFilename, poSrcDS, FALSE, papszOptions, GDALTermProgress, NULL ); if( poDstDS != NULL ) delete poDstDS;
In C:
#include "cpl_string.h"... char **papszOptions = NULL; papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "TILED", "YES" ); papszOptions = CSLSetNameValue( papszOptions, "COMPRESS", "PACKBITS" ); hDstDS = GDALCreateCopy( hDriver, pszDstFilename, hSrcDS, FALSE, papszOptions, GDALTermProgres, NULL ); if( hDstDS != NULL ) GDALClose( hDstDS );
使用Create()
如果你不是简单地复制一个文件的话,就可能需要使用GDALDriver::Create()来创建文件。Create()的参数列表和CreateCopy()相似,但是需要明确指定影象的大小、波段数以及波段数据类型。
In C++:
GDALDataset *poDstDS; char **papszOptions = NULL; poDstDS = poDriver->Create( pszDstFilename, 512, 512, 1, GDT_Byte, papszOptions );
In C:
GDALDatasetH hDstDS; char **papszOptions = NULL; hDstDS = GDALCreate( hDriver, pszDstFilename, 512, 512, 1, GDT_Byte, papszOptions );
当dataset被正确地创建之后,特定的元数据和光栅数据都要被写到文件中。这些操作一般需要依赖用户的具体选择,下边的代码是一个简单示例。
In C++:
double adfGeoTransform[6] = { 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30 }; OGRSpatialReference oSRS; char *pszSRS_WKT = NULL; GDALRasterBand *poBand; GByte abyRaster[512*512]; poDstDS->SetGeoTransform( adfGeoTransform ); oSRS.SetUTM( 11, TRUE ); oSRS.SetWellKnownGeogCS( "NAD27" ); oSRS.exportToWkt( &pszSRS_WKT ); poDstDS->SetProjection( pszSRS_WKT ); CPLFree( pszSRS_WKT ); poBand = poDstDS->GetRasterBand(1); poBand->RasterIO( GF_Write, 0, 0, 512, 512, abyRaster, 512, 512, GDT_Byte, 0, 0 ); delete poDstDS;
In C:
double adfGeoTransform[6] = { 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30 }; OGRSpatialReferenceH hSRS; char *pszSRS_WKT = NULL; GDALRasterBandH hBand; GByte abyRaster[512*512]; GDALSetGeoTransform( hDstDS, adfGeoTransform ); hSRS = OSRNewSpatialReference( NULL ); OSRSetUTM( hSRS, 11, TRUE ); OSRSetWellKnownGeogCS( hSRS, "NAD27" ); OSRExportToWkt( hSRS, &pszSRS_WKT ); OSRDestroySpatialReference( hSRS ); GDALSetProjection( hDstDS, pszSRS_WKT ); CPLFree( pszSRS_WKT ); hBand = GDALGetRasterBand( hDstDS, 1 ); GDALRasterIO( hBand, GF_Write, 0, 0, 512, 512, abyRaster, 512, 512, GDT_Byte, 0, 0 ); GDALClose( hDstDS );
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