GDAL库学习笔记(1)：无缝拼接Google卫星图

开工之前要先了解一下瓦片地图，瓦片地图金字塔模型是一种多分辨率层次模型，从瓦片金字塔的底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。实现原理就是，首先确定地图服务平台所要提供的缩放级别的数量N，把缩放级别最低、地图比例尺最大的地图图片作为金字塔的底层，即第0层，并对其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小(比如256x256像素)的正方形地图瓦片，形成第0层瓦片矩阵;在第O层地图图片的基础上，按每2x2像素合成为一个像素的方法生成第1层地图图片，并对其进行分块，分割成与下一层相同大小的正方形地图瓦片，形成第1层瓦片矩阵;采用同样的方法生成第2层瓦片矩阵;…;如此下去，直到第N一1层，构成整个瓦片金字塔。

在Google地图中，地图数据由大量的正方形图片组成。共有2级缩放比例，每个地图图片都有坐标值，由X和Y值构成。比例因子zoom取值范围是(0-22)。操作地图滑竿显示更大比例尺地图时，图片的数量发生裂变。两种模式在请求及响应的速度方面有明显的差异，基于地图瓦片服务框架的响应速度要快于传统的WebGIS，同时对地图服务器的负载也相应小一些。

现在可以开工，首先准备好瓦片地图，如果是用来学习研究的话，我们可以通过一些第三方工具（当然自己写一个也可以）从谷歌地图抓取瓦片地图存放到本地，例如以C:\googlemas\satelite\x\y.jpg的格式存放，其中x，y，z分别代瓦片所在的列、行、缩放等级。

有了这些图我们开始拼接了，关于gdal库的介绍的文章很多了，现在我主要是介绍如何用C#来拼接谷歌地图，废话不多说了，直接上代码：

void SaveBitmapBuffered(Dataset src, Dataset dst, int x, int y)
{
    if (src.RasterCount < 3) {
        System.Environment.Exit(-1);
    }

    // Get the GDAL Band objects from the Dataset
    Band redBand = src.GetRasterBand(1);
    Band greenBand = src.GetRasterBand(2);
    Band blueBand = src.GetRasterBand(3);

    // Get the width and height of the raster
    int width = redBand.XSize;
    int height = redBand.YSize;

    byte[] r = new byte[width * height];
    byte[] g = new byte[width * height];
    byte[] b = new byte[width * height];

    redBand.ReadRaster(0, 0, width, height, r, width, height, 0, 0);
    greenBand.ReadRaster(0, 0, width, height, g, width, height, 0, 0);
    blueBand.ReadRaster(0, 0, width, height, b, width, height, 0, 0);

    Band wrb = dst.GetRasterBand(1);
    wrb.WriteRaster(x * width, y * height, width, height, r, width, height, 0, 0);
    Band wgb = dst.GetRasterBand(2);
    wgb.WriteRaster(x * width, y * height, width, height, g, width, height, 0, 0);
    Band wbb = dst.GetRasterBand(3);
    wbb.WriteRaster(x * width, y * height, width, height, b, width, height, 0, 0);
}

/// <summary>
/// 拼接瓦片
/// </summary>
/// <param name="tilesBounds"></param>
/// <param name="tilePath"></param>
/// <param name="outPutFileName"></param>
public void CombineTiles(TilesBounds tilesBounds, string tilePath, string outPutFileName)
{
    if (File.Exists(outPutFileName))
    {
        File.Delete(outPutFileName);
    }
    int imageWidth = 256 * (tilesBounds.maxCol - tilesBounds.minCol + 1);
    int imageHeight = 256 * (tilesBounds.maxRow - tilesBounds.minRow + 1);

    //Register driver(s).
    Gdal.AllRegister();
    Driver driver = Gdal.GetDriverByName("GTiff");
    Dataset destDataset = driver.Create(outPutFileName, imageWidth, imageHeight, 3, DataType.GDT_Byte, null);

    for (int col = tilesBounds.minCol; col <= tilesBounds.maxCol; col++)
    {
        for (int row = tilesBounds.minRow; row <= tilesBounds.maxRow; row++)
        {
            try
            {
                string sourceFileName = tilePath + tilesBounds.zoomLevel.ToString() + "\\" + col.ToString() + "\\" + row.ToString() + ".jpg";
                if (File.Exists(sourceFileName))
                {
                    Dataset sourceDataset = Gdal.Open(sourceFileName, Access.GA_ReadOnly);
                    if (sourceDataset != null)
                    {
                        SaveBitmapBuffered(sourceDataset, destDataset, col - tilesBounds.minCol, row - tilesBounds.minRow);
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.ToString());
            }
        }
    }
    destDataset.Dispose();

}

//调用
TilesBounds tilesBounds = new TilesBounds();
  tilesBounds.minCol = 107901;
  tilesBounds.maxCol = 107926;
  tilesBounds.minRow = 49652;
  tilesBounds.maxRow = 49668;
  tilesBounds.zoomLevel = 17;
string outPutFileName = "c:\\北京卫星图" + tilesBounds.zoomLevel.ToString() + ".tif";
string tilePath = "C:\\googlemaps\\\satelite\\";
CombineTiles(tilesBounds, tilePath, outPutFileName);

ok，大功告成了，看看效果图吧。