基于GDAL库，读取.grd文件（以海洋地形数据为例）C++版

技术背景

　　海洋地形数据主要是通过美国全球地形起伏数据（GMT）获得，数据格式为grd（GSBG）二进制数据，打开软件通过是Surfer软件，surfer软件可进行数据的编辑处理，以及进一步的可视化表达等功能操作；由于Surfer软件不支持二次开发，没有提供相应的SDK供开发者进行使用，所以这一切只能通过相应类似的技术进行实现，首先，数据的读取，如何通过编程实现数据的读取操作呢？这里就要说一下GIS软件所使用的一个开源库-GDAL，GDAL库的具体解释资料，请查阅官方网站【https://www.gdal.org/index.html】，由于后期要进行数据入库的步骤，所以本文提供的是一种采用C++语言（Qt平台）进行读取的方法，前面的GDAL库的编译方法请参考博客4【gdal库编译并适配至vs2017】，下面具体讲一下环境配置。

　　环境配置有两种方法，这个看个人习惯，主要是看自己使用时是否是配置环境变量，编译好的库文件主要有一下文件夹

　　其中bin文件夹主要是编译后的运行文件要使用的，也就是Qt编译出来的debug文件或者是release文件会在运行的时候调用这个文件夹里面的程序，而lib文件夹是你编程时候要使用的库文件，编译是否正确跟这个库文件有关。方法一：配置环境变量法，将bin文件夹添加到系统环境变量path内，然后在新建的项目文件添加库文件（外部库），添加完成后可见*.pro文件里面多了

这样几个引用语句，这就表明已经成功导入项目了，直接开始后面的编辑工作了；方法二：直接导入法，直接将bin文件夹里面的*.dll文件导入到项目的debug或release文件里面，然后在新建的项目文件添加库文件（外部库），添加完成后*.pro文件和上文提到的一样，多了那三行引用语句。集体来说，我推荐第一种方法，因为一劳永逸，不用每个项目都要去导一下。

数据读取

　　下面进行数据的读取，数据的读取步骤和正常GDAL库读取差不多，没什么太大的区别，具体理论步骤请大家参考博客3【gdal读写图像分块处理（精华版）】，这里面唯一要注意的就是数据的缓冲区大小，因为grd为二进制数据，数据的值是否正确和你缓冲区大小设置有关系，这里我是用的是float，也就是代码中的GDT_Float32，不说了，直接看代码吧。

读取-头文件

  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

读取-源文件

  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     //使用只读方式打开图像
 11     poDataset = (GDALDataset*) GDALOpen( pszFile,GA_ReadOnly );
 12     if( poDataset == NULL ){
 13         printf( "File: %s不能打开！\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     //输出图像的大小和波段个数
 22     printf( "Size is%dx%dx%d\n",
 23     poDataset->GetRasterXSize(),poDataset->GetRasterYSize(),
 24     poDataset->GetRasterCount());
 25
 26
 27     //输出图像的投影信息
 28     if( poDataset->GetProjectionRef() != NULL )
 29         printf( "Projectionis `%s'\n", poDataset->GetProjectionRef() );
 30
 31     //输出图像的坐标和分辨率信息
 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     //读取第一个波段
 39     GDALRasterBand *poBand = poDataset->GetRasterBand( 1 );
 40
 41     //获取该波段的最大值最小值，如果获取失败，则进行统计
 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     //读取图像数据
 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     //关闭文件
 75     GDALClose((GDALDatasetH)poDataset);
 76 }

主函数调用

  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 }

运行结果

　　至此，文件读取完成。

致谢

　　感谢李民录老师的指导，以及相关技术博主的技术分享，谢谢你们！

参考博客

1、GDAL遥感影像读取与显示【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读写图像分块处理（精华版）【https://blog.csdn.net/elfxwt_study/article/details/9071261】

4、gdal库编译并适配至vs2017【https://blog.csdn.net/Dragonzxc/article/details/80356883】