python的gdal庫說明-GDAL庫學(xué)習(xí)筆記（）：GDAL庫介紹

python的gdal庫說明_GDAL庫學(xué)習(xí)筆記（?）：GDAL庫介紹可能你不玩GIS，不懂這個庫到底有什么?，或者和python有什么關(guān)系。但是你要玩GIS，RS，你就應(yīng)當(dāng)知道這個庫的價值。就算你不玩GIS，我想這個庫對你也應(yīng)該有致命的吸引?。為什么？看下?的介紹吧！先看看這段GDAL主頁上的英?介紹吧！geospatialdataformatsthatisreleasedunderanX/MITstyleOpenSourcelicensebytheOpenSourceGeospatialFoundation.Asalibrary,itpresentsasingleabstractdatamodeltothecallingapplicationforallsupportedformats.Italsocomeswithavarietyofusefulcommandlineutilitiesfordatatranslationandprocessing.簡單地說，GDAL是?個操作各種柵格地理數(shù)據(jù)格式的庫。包括讀取、寫?、轉(zhuǎn)換、處理各種柵格數(shù)據(jù)格式(有些特定的格式對?些操作如寫?等不?持)。它使?了?個單?的抽象數(shù)據(jù)模型就?持了?多數(shù)的柵格數(shù)據(jù)(GIS對柵格，?量，3D數(shù)據(jù)模型的抽象能?實(shí)在令?嘆服)。當(dāng)然除了柵格操作，這個庫還同時包括了操作?量數(shù)據(jù)的另?個有名的庫ogr(ogr這個庫另外介紹)，這樣這個庫就同時具備了操作柵格和?量數(shù)據(jù)的能?，買?送?，這么合算的買賣為什么不做。最最最重要的是這個庫是跨平臺的，開源的！如今這個庫對各種數(shù)據(jù)格式的?持強(qiáng)?到令?嘖嘖的地步了。如果你對他的強(qiáng)?有什么懷疑的話，看看這???串的GDAL所?持格式清單，嚇到了吧！再看看它的主頁最后那些使?了它作為底層數(shù)據(jù)處理的軟件列表吧！其中你可以不知道GRASS，你也可以不知道QuantumGIS(QGIS)，但是你總該知道Google有?說我?不玩GIS。不錯，但是，你即使不玩GIS，這個庫也是滿有?的。?先，哪個庫?持這么多柵格(圖?)格式，哪個庫在C/C++/python/ruby/VB/java/C#(這個暫時不完全?持)下都能?，?且都?樣?？退?步講，3S軟件?才?到。你?可?這個庫來讀取jpg，gif，tif，xpm等格式。?且對各種格式?持得不是?般的好，很??部分?標(biāo)準(zhǔn)格式照樣?持得?常好。我曾經(jīng)在java下玩過jai，以及?系列jai的擴(kuò)展庫，?些圖像格式在很多圖?瀏覽器中都可以正確讀取(有的甚?不是?標(biāo)準(zhǔn)格式)，?jai死活就讀不出來！這個庫的python版和其他的python庫結(jié)合的很好。最直接、明顯的?持是使?Numeric庫來進(jìn)?數(shù)據(jù)讀取和操作。各種矩陣魔術(shù)可以發(fā)揮得淋漓盡致(圖像其實(shí)就是矩陣)。?且按我的觀點(diǎn)，python對矩陣的操作?其他的語?有明顯的優(yōu)勢。寫出來的東西?其他語?寫出來的短?的多，?且好看得多。并且python的弱類型在處理柵格數(shù)據(jù)格式類型的時候代碼量?強(qiáng)類型的語?少了數(shù)倍(不?也直接在ARCGIS9中?python來作柵格數(shù)據(jù)的導(dǎo)?導(dǎo)出。?句話，真是太?便啦！安裝2.1.windows下的安裝“D:\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio.NET2003\Vc7\bin\vcvars32.batvc的編譯環(huán)境。修改GDAL_HOME=$(GDAL_HOME)\pymod把路徑改成python下的Lib\site-packages?件夾下。PYDIR="C:\Software\Python24python的安裝路徑。下?的參數(shù)愛改什么就把前?的#刪除(要看您有沒有那些庫的源碼)，注意?下路徑就可以了。我是都沒改。后?就依次運(yùn)?TogglelinenumbersTogglelinenumbers1nmake/fmakefile.vc2nmake/fmakefile.vcinstall3nmake/fmakefile.vcdevinstallgdal13.dll(也有可能是gdal12.dll)copy到PY_INST_DIR路徑下到此處就完成安裝gdal(python)的?作。gdal在.net2005下只能順利編譯1.2，1.3以上版本不能順利編譯，有?個地?指針轉(zhuǎn)換出錯。可能是2005的編譯器?以往的嚴(yán)厲?點(diǎn)吧。另外,安裝了QGIS,對編譯也有?些影響,主要是proj庫的沖突,導(dǎo)致?個找不到"d:/program.obj"?件的錯誤,如果你有靜態(tài)編譯過proj,那么你可以打開nmake.opt修改有關(guān)proj的設(shè)置,如果搞不定,就卸載QGIS,然后編譯,編譯后再安裝QGIS.呵呵,還好QGIS的體積沒有ArcGIS那么可怕.2.2.linux下的安裝TogglelinenumbersTogglelinenumbers1./configure2make3su4makeinstall5ldconfig就ok(默認(rèn)就已經(jīng)?持python)。當(dāng)然在第?步的時候需要看看是否依賴的庫都安裝了。如果缺少，就去安裝?個。如果對configure的條件不理解，就?./configure--help看看具體情況。2.3.安裝其他驅(qū)動這?講?個安裝hdf4的驅(qū)動的例?(默認(rèn)情況下gdal是不安裝hdf4的)，其他驅(qū)動應(yīng)該和這個也差不了多少吧，可以作為其他的參考。完整步驟如下：windows下的安裝：followingandupdatetoenableNCSAHDFRelease4support.”這??把下?兩?前?的#去掉，然后改成：HDF4_DIR=D:\warmerda\42r1-win\release#HDF4_LIB=/LIBPATH:$(HDF4_DIR)\libhd421m.libHDF4_LIB=$(HDF4_DIR)\dll\hd421m.lib$(HDF4_DIR)\dll\hm421m.lib\$(HDF4_DIR)\lib\hd421.lib$(HDF4_DIR)\lib\hm421.lib?HDF4_LIB=/LIBPATH：這種形式似乎可以建?gdal的庫，但是往下編譯會出錯。?且要把$(HDF4_DIR)\dll和$(HDF4_DIR)\lib拷貝到同?個?錄下，不然會提?找不到庫你也可以試?試在D:\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio.NET2003\Common7\Tools\vsvars32.bat?件中添加HDF4_LIB路徑到“@setLIB=”這?的末尾(不要忘記;的分割符)。然后找?下"INC="這?,把-I$(HDF4_DIR)\include加到下??的末尾(應(yīng)該也可以在vsvars32.bat中添加路徑，不過要重啟命令?)。然后編譯吧！祝你好運(yùn)。注意：上?的HDF4_DIR是我本機(jī)的路徑，你要根據(jù)你??的路徑進(jìn)?設(shè)置(想起我的?個?師說過的話：“抄?家的作業(yè)可以，不要連名字也?起抄?啊”)，下?的$(HDF4_DIR)可以不?改，那個是變量，會?動替代HDF4_DIR路徑。編譯成功后，要HDF4能運(yùn)?，還需要兩個庫，?個是zlib,?個是szip，可以到下?兩個鏈接去下載?個下簡單：只要?./configureconfiguregdal會提?是否?持HDF4。編譯后也要把zlib和szip到此你已經(jīng)可以?C/C++來操作gdal讀寫hdf4的格式了！zlib，szip的庫拷貝到Python的Lib\site-packages?錄下。2.4.下載如果你實(shí)在玩不轉(zhuǎn)，可以在這?下載已經(jīng)編譯好的gdal1.3.2程序庫?持，以及proj，geos插件。注意，這?的geos是靜態(tài)鏈接的，注意版權(quán)(geos是LGPL的license)。hdf4和hdf5?的是release版本。這?是我的nmake配置?件，你可以對照你的實(shí)際情況參考?下。快速開始其實(shí)在主站的教程?已經(jīng)有python的?例了。但是我們還是按照??的思路來開始吧。第?步就是打開?個數(shù)據(jù)集。對于“數(shù)據(jù)集”這個名詞?家可能不會太習(xí)慣，但是對于?般的格式來說，?個“數(shù)據(jù)集”就是?個?件，?RS數(shù)據(jù)，他們把?張圖像分成數(shù)個圖像?件，然后放在?個?件夾中，??些額外的?件來組織它們之間的關(guān)系，形成?個“數(shù)據(jù)集”。如果你不理解，那么就算了，當(dāng)成jpg或者gif?件好了。下?我們打開?個tiff?件(GeoTIFF)。這個?件是我從GRASS的?例數(shù)據(jù)spearfish中導(dǎo)出的?個同名影像數(shù)據(jù)。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1gdal2>>>dataset=gdal.Open("j:/gisdata/gtif/spot.tif")34['AddBand','AdviseRead','BuildOverviews','FlushCache','GetDescription','Get5Driver','GetGCPCount','GetGCPProjection','GetGCPs','GetGeoTransform','GetMe6tadata','GetProjection','GetProjectionRef','GetRasterBand','GetSubDatasets','RasterCount','RasterXSize','RasterYSize','ReadAsArray','ReadRaster','RefreshBandInfo','SetDescription','SetGCPs','SetGeoTransform','SetMetadata','SetProjection','WriteRaster','del','doc','init','module','_b10and','_o']11>>>這樣我們就打開了這個?件。并且我們可以看到可以供我們調(diào)?的函數(shù)們(更具體的API列表可以看這?)?，F(xiàn)在我們不做修改，不做添加，所以只要帶有Set開頭的函數(shù)以及有Write開頭的函數(shù)我們暫時都不管。因?yàn)镽S影像必然要和地理上的位置掛上鉤，才能把圖像正確鋪展到?個坐標(biāo)系中。其中的信息和對應(yīng)關(guān)系有點(diǎn)復(fù)雜，不適合在快速開始中介紹，我們暫時也先不管。這?需要注意的就是?個函數(shù)。GetDescriptionTogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>dataset.GetDescription()2'j:/gisdata/gtif/spot.tif'3>>>看來這?的圖像描述是圖像的路徑名，但是這是和各種不同數(shù)據(jù)集相關(guān)的，不同數(shù)據(jù)集可能有不同的描述。這要看讀取驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)作者的?興了。RasterCountGetRasterBandTogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>213>>>band=dataset.GetRasterBand(1)4>>>多個。?個傳感器只負(fù)責(zé)接收?個頻率范圍的地物反射光波，?個頻率范圍的光波記錄稱為?個波段。是不是暈了？其實(shí)說得簡單?點(diǎn)。其?，B值表就是波段三。RasterCount是3，就有可能是彩?3?有價值)。不理解就跳過，很正常，我第?次聽這種東西也覺得很?:)這?我們獲取了第?個波段(紅?值組成的表)。注意！這?的波段獲取和通常的C數(shù)組獲取不?樣，開始是1不是0。獲取了波段，我們就可以在下?的操作中讀取這個波段的所有數(shù)值。RasterXSize圖像的寬度(X?向上的像素個數(shù))RasterYSize圖像的?度(Y?向上的像素個數(shù))TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>29503>>>47005>>>可以看出我們的圖像??是950*700。還是很?的?張圖。ReadRasterReadAsArrayTogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>help(dataset.ReadRaster)HelponmethodReadRasterinmodulegdal:ReadRaster(self,xoff,yoff,xsize,ysize,buf_xsize=None,buf_ysize=None,buf_t4ype=None,band_list=None)methodofgdal.Datasetinstance5>>>help(dataset.ReadAsArray)HelponmethodReadAsArrayinmodulegdal:ReadAsArray(self,xoff=0,yoff=0,xsize=None,ysize=None)methodofgdal.Dataset8instance9>>>這兩個函數(shù)很重要，它們直接讀取圖像的數(shù)據(jù)，可以看到兩個函數(shù)的幫助中有??溜的參數(shù)。解釋?下：xoff,yoff,xsize,ysize你可能不想讀取整張圖像。只想讀取其中的?部分。那么就?xoff，yoff指定想要讀取的部分原點(diǎn)位置在整張圖像中距離全圖原點(diǎn)的位置。?xsize和ysize指定要讀取部分圖像的矩形??。buf_xsizebuf_ysize你可以在讀取出?部分圖像后進(jìn)?縮放。那么就?這兩個參數(shù)來定義縮放后圖像最終的寬和?，gdal將幫你縮放到這個??。buf_type如果你要讀取的圖像的數(shù)據(jù)類型不是你想要的(?如原圖數(shù)據(jù)類型是short，你要把它們縮?成byte)，就可以設(shè)置它。band_list這就適應(yīng)上?多波段的情況。你可以指定讀取的波段序列。要哪?個波段，不要哪?個波段，你說了算。舉個例?吧：TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>dataset.ReadAsArray(230,270,10,10)2array([[255,255,255,232,232,255,255,255,255,222],3[255,255,255,255,255,255,210,110,11,122],4[255,255,255,255,255,255,210,255,11,243],5[201,255,255,255,255,200,200,110,122,243],6[111,211,255,201,255,255,100,11,132,243],7[255,100,100,100,110,100,110,111,122,243],8[255,255,255,255,255,255,122,222,255,255],9[255,255,255,255,255,255,243,243,255,255],10[255,255,255,255,255,255,255,255,255,255],11[255,255,255,255,255,255,255,255,255,255]],'b')12>>>dataset.ReadRaster(230,270,10,10)13'\xff\xff\xff\xe8\xe8\xff\xff\xff\xff\xde\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xd2n\x0bz\xff\14xff\xff\xff\xff\xff\xd2\xff\x0b\xf3\xc9\xff\xff\xff\xff\xc8\xc8nz\xf3o\xd3\xff\x15c9\xff\xffd\x0b\x84\xf3\xffdddndnoz\xf3\xff\xff\xff\xff\xff\xffz\xde\xff\xff\xff16\xff\xff\xff\xff\xff\xf3\xf3\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff17\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff'18>>>我們就把圖像中位于230,270，寬度10?度10的數(shù)據(jù)讀取出來了。我們看完了數(shù)據(jù)集的主要函數(shù)。似乎已經(jīng)夠?了。的確，如果只是為了顯?圖像，這些的確已經(jīng)夠了。但是如果需要更多信息，我們就不得供我們操作的(具體的API列表看這?)。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>dir(band)2['AdviseRead','Checksum','ComputeRasterMinMax','DataType'3,'Fill','FlushCache','GetHistogram','GetMaximum','GetMetadata','GetMinimum','GetNoDataValue','GetOffset','GetOverview','GetRasterColorTable','GetScale','GetStatistics','ReadAsArray','ReadRaster','SetDefaultHistogram','SetDescription','SetMetadata','SetNoDataValue','SetRasterColorInterpre8tation','SetRasterColorTable','WriteArray','WriteRaster','XSize','YSize','9doc','init','module','_o']10>>>挑?個有?的吧。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>band.XSize29503>>>band.YSize47005>>>617>>>時候?importgdalconst引?。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>importgdalconst2>>>dir(gdalconst)3['CE_Debug','CE_Failure','CE_Fatal','CE_None','CE_Warning','CPLES_Backslash4Quotable','CPLES_CSV','CPLES_SQL','CPLES_URL','CPLES_XML','CPLE_AppDefined'5,'CPLE_AssertionFailed','CPLE_FileIO','CPLE_IllegalArg','CPLE_NoWriteAccess'6,'CPLE_None','CPLE_NotSupported','CPLE_OpenFailed','CPLE_OutOfMemory','CPLE_UserInterrupt','CXT_Attribute','CXT_Comment','CXT_Element','CXT_Literal','CXT_Text','DCAP_CREATE',9IONOPTIONLIST','DMD_HELPTOPIC','DMD_LONGNAME','DMD_MIMETYPE'10,'GA_ReadOnly','GA_Update','GCI_BlackBand','GCI_BlueBand',11'GCI_CyanBand','GCI_GrayIndex','GCI_GreenBand','GCI_HueBand','GCI_LightnessB12and','GCI_MagentaBand','GCI_PaletteIndex','GCI_RedBand','GCI_SaturationBand'13,'GCI_Undefined','GCI_YellowBand','GDT_Byte','GDT_CFloat32','GDT_CFloat64',14'GDT_CInt16','GDT_CInt32','GDT_Float32','GDT_Float64','GDT_Int16','GDT_Int1532','GDT_TypeCount','GDT_UInt16','GDT_UInt32','GDT_Unknown','GF_Read','GF_Write','GPI_CMYK','GPI_Gray','GPI_HLS','GPI_RGB','GRA_Bilinear','GRA_Cubic','GRA_CubicSpline','GRA_NearestNeighbour','builtins','doc','file18','name']19>>>那些GDT開頭的就是數(shù)值數(shù)據(jù)類型。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>band.GetNoDataValue()265535.03>>>4>>>5>>>bandputeRasterMinMax()6(1.0,255.0)7>>>Maximum是表?在本波段數(shù)值中最?的值，Minimum當(dāng)然就是表?本波段中最?的值啦。我們可以看到在?開始這兩個都沒有值。因?yàn)閷τ?件格0或者255在任何情況下都?意義。在很多情況下0，255需要和其他值?樣表??個實(shí)際意義。雖然可能它最終會被顯?得和???樣。??些位置上的點(diǎn)要表?的意思是“什么也不是”，它在那個位置上只是為了占?個位置，使得整體圖像看起來像個矩形?已。在做實(shí)際應(yīng)?的時候兩種值的處理將會完全不?樣。所以需要設(shè)置?意義值，來和其他的值區(qū)別開來。??ComputeRasterMinMax算出的最?最?值，是排除了?意義值后計算出來的最?最?值。TogglelinenumbersTogglelinenumbers1>>>band.GetRasterColorInterpretation()223>>>gdalconst.GCI_PaletteIndex425>>>colormap=band.GetRasterColorTable()6>>>dir(colormap)7['Clone','GetColorEntry','GetColorEntryAsRGB','GetCount','GetPaletteInterpre8tation','SetColorEntry','del','doc','init','module','str9','_o','own_o',10>>>colormap.GetCount()1125612>>>13114>>>gdalconst.GPI_RGB15116>>>foriinrange(colormap.GetCount()):17...printcolormap.GetColorEntry(i),18...19(0,0,0,255)(0,0,28,255)(0,0,56,255)(0,0,85,255)(0,0,113,255)20(0,0,142,255)(0,0,170,255)(0,0,199,255)(0,0,227,255)(0,0,255,21255)(0,28,0,255)(0,28,28,255)(0,28,56,255)(0,28,85,255)(0,28,22113,255)(0,28,142,255)(0,28,170,255)(0,28,199,255)(0,28,227,25523)(0,28,255,255)(0,56,0,255)(0,56,28,255)(0,56,56,255)(0,56,8524,255)(0,56,113,255)(0,56,142,255)(0,56,170,255)(0,56,199,255)(250,56,227,255)(0,56,255,255)(0,85,0,255)(0,85,28,255)(0,85,56,26255)(0,85,85,255)(0,85,113,255)(0,85,142,255)(0,85,170,255)(0,2785,199,255)(0,85,227,255)(0,85,255,255)(0,113,0,255)(0,113,28,28255)(0,113,56,255)(0,113,85,255)(0,113,113,255)(0,113,142,255)(290,113,170,255)(0,113,199,255)(0,113,227,255)(0,113,255,255)(0,13042,0,255)(0,142,28,255)(0,142,56,255)(0,142,85,255)(0,142,113,31255)(0,142,142,255)(0,142,170,255)(0,142,199,255)(0,142,227,255)32(0,142,255,255)(0,170,0,255)(0,170,28,255)(0,170,56,255)(0,17033,85,255)(0,170,113,255)(0,170,142,255)(0,170,170,255)(0,170,19934,255)(0,170,227,255)(0,170,255,255)(0,199,0,255)(0,199,28,255)35(0,199,56,255)(0,199,85,255)(0,199,113,255)(0,199,142,255)(0,19369,170,255)(0,199,199,255)(0,199,227,255)(0,199,255,255)(0,227,037,255)(0,227,28,255)(0,227,56,255)(0,227,85,255)(0,227,113,255)38(0,227,142,255)(0,227,170,255)(0,227,199,255)(0,227,227,255)(0,39227,255,255)(0,255,0,255)(0,255,28,255)(0,255,56,255)(0,255,85,40255)(0,255,113,255)(0,255,142,255)(0,255,170,255)(0,255,199,25541)(0,255,227,255)(0,255,255,255)(28,0,0,255)(28,0,28,255)(28,0,4256,255)(28,0,85,255)(28,0,113,255)(28,0,142,255)(28,0,170,255)43(28,0,199,255)(28,0,227,255)(28,0,255,255)(28,28,0,255)(28,28,4428,255)(28,28,56,255)(28,28,85,255)(28,28,113,255)(28,28,142,24555)(28,28,170,255)(28,28,199,255)(28,28,227,255)(28,28,255,255)46(28,56,0,255)(28,56,28,255)(28,56,56,255)(28,56,85,255)(28,56,47113,255)(28,56,142,255)(28,56,170,255)(28,56,199,255)(28,56,227,48255)(28,56,255,255)(28,85,0,255)(28,85,28,255)(28,85,56,255)(2498,85,85,255)(28,85,113,255)(28,85,142,255)(28,85,170,255)(28,8550,199,255)(28,85,227,255)(28,85,255,255)(28,113,0,255)(28,113,2851,255)(28,113,56,255)(28,113,85,255)(28,113,113,255)(28,113,142,52255)(28,113,170,255)(28,113,199,255)(28,113,227,255)(28,113,255,53255)(28,142,0,255)(28,142,28,255)(28,142,56,255)(28,142,85,255)54(28,142,113,255)(28,142,142,255)(28,142,170,255)(28,142,199,255)55(28,142,227,255)(28,142,255,255)(28,170,0,255)(28,170,28,255)(2856,170,56,255)(28,170,85,255)(28,170,113,255)(28,170,142,255)(28,57170,170,255)(28,170,199,255)(28,170,227,255)(28,170,255,255)(28,58199,0,255)(28,199,28,255)(28,199,56,255)(28,199,85,255)(28,199,59113,255)(28,199,142,255)(28,199,170,255)(28,199,199,255)(28,199,60227,255)(28,199,255,255)(28,227,0,255)(28,227,28,255)(28,227,56,61255)(28,227,85,255)(28,227,113,255)(28,227,142,255)(28,227,170,62255)(28,227,199,255)(28,227,227,255)(28,227,255,255)(28,255,0,25635)(28,255,28,255)(28,255,56,255)(28,255,85,255)(28,255,113,255)64(28,255,142,255)(28,255,170,255)(28,255,199,255)(28,255,227,255)65(28,255,255,255)(56,0,0,255)(56,0,28,255)(56,0,56,255)(56,0,8566,255)(56,0,113,255)(56,0,142,255)(56,0,170,255)(56,0,199,255)(6756,0,227,255)(56,0,255,255)(56,28,0,255)(56,28,28,255)(56,28,5686,255)(56,28,85,255)(56,28,113,255)(56,28,142,255)(56,28,170,25695)(56,28,199,255)(56,28,227,255)(56,28,255,255)(56,56,0,255)(5670,56,28,255)(56,56,56,255)(5