gdal 基础

gdal 安装

windows

gdal core

进入下载网站;
点击左栏 - DOWNLOADS - Stable Releases,
下载 gdal-305-1916-x64-core.msi 安装包,
安装 gdal core, 安装模式选择 typical,
配置环境变量,
- 编辑 PATH 环境变量, 添加 GDAL 安装路径;
  - 如 C: \Program Files\GDAL;
- 添加 GDAL_DATA 环境变量, 变量值设置为 GDAL 安装路径下的 gdal-data 子文件夹;
  - 如 C: \Program Files\GDAL\gdal-data;
- 添加 GDAL_DRIVER_PATH 环境变量, 变量值设置为 GDAL 安装路径下的 gdalplugins 子文件夹;
  - 如 C: \Program Files\GDAL\gdalplugins;

gdal python binding

进入下载网站;
根据你的 python 版本选择对应安装包;
安装 python binding;
通过 pip list 检测 GDAL 是否安装成功;

# 文件路径修改为你的 whl 安装包路径
pip install C:\Users\KXH\Downloads\GDAL-3.4.3-cp39-cp39-win_amd64.whl

linux

gdal core 和 gdal python binding

终端执行下列代码, 可一口气复制并执行;

sudo add-apt-repository ppa:ubuntugis/ppa && sudo apt update
sudo apt update
sudo apt install gdal-bin
sudo apt install libgdal-dev
export CPLUS_INCLUDE_PATH=/usr/include/gdal
export C_INCLUDE_PATH=/usr/include/gdal
pip install GDAL

conda

conda install -c conda-forge gdal

gdal 黑魔法

vsimem

# 存储至内存中
gdal.Warp('/vsimem/simplify_tif.tif',
          in_raster,
          )

gdal 体系结构

osr

处理空间坐标系;

体系结构

SpatialReference 类: 建立地理/投影坐标系;
CoordinateTransformation 类: 地理/投影坐标系转换;

ogr

处理矢量文件;

体系结构

Driver: 矢量文件对应格式的数据驱动;
- DataSource: 矢量数据文件(库);
  - Layer: 矢量文件图层;
    - Feature: 矢量文件要素;
      - FieldDefn: 字段元数据;
      - Geometry: 几何对象;
    - FeatureDefn: Feature 元数据;
  - SpatialReference: 空间参考;

具体关系

DataSource 中具有多个 Layer;
Layer 具有多个 Feature;
Layer 中的所有 Feature 对应一个 FeatureDefn;
Feature 具有多个 Geometry 和 Field;
- Field 对应一个 FieldDefn;

gdal

处理栅格文件;

体系结构

Driver: 栅格文件对应格式的数据驱动;
- Dataset: 栅格数据文件;
  - Band: 波段;
ColorTable: 栅格文件颜色表;

常用 API

osr

SpatialReference

osr.SpatialReference() -> SpatialReference 构造函数;
- 创建 SpatialReference 实例;
SpatialReference.ImportFromXXX() 方法;
- 根据 XXX 创建 SpatialReference 实例;
- EPSG: int;
- WKT/XML: str;
SpatialReference.CloneGeogCS() -> SpatialReference 方法;
- 克隆地理坐标系;
SpatialReference.SetAxisMappingStrategy(strategy: str) 方法;
- 设置投影策略;
- 常用值: osr.OAMS_TRADITIONAL_GIS_ORDER;

CoordinateTransformation

osr.CoordinateTransformation(src: str | gdal.Dataset | org.Datasource, dst: str | gdal.Dataset | org.Datasource) -> CoordinateTransformation 构造函数;
- 创建 CoordinateTransformation 实例;
CoordinateTransformation.TransformPoint(x: int, y: int, [, z: int]) -> tuple 方法;
- 对 [x, y, z] 进行坐标变换;

ogr

ogr.GetDriverByName(name: str) -> Driver 函数;
- 创建 Driver 实例;
- 常见 Driver;
  - ESRI Shapefile;
  - GeoJSON;
ogr.CreateLayer(name: str, srs: SpatialReference, geomType: ogr.geomType, options=["ENCODING=UTF-8"]) -> Layer 函数;
- 创建 Layer 实例;
ogr.Feature(featureDefn: ogr.FeatureDefn) -> Feature 构造函数;
- 根据 featureDefn 实例创建 Feature 实例;
ogr.FieldDefn(name: str, fieldType: ogr.FieleType) -> FieldDefn 构造函数;
- 创建 FieldDefn 实例;
ogr.Geometry(: ogr.geomType) -> Geometry 构造函数;
- 创建 Geometry 实例;
ogr.CreateGeometryFromXXX() -> Geometry 函数;
- 根据 XXX 创建 Geometry 实例;
- GML/Json/Wkb/Wkt: str;

Driver

Driver.Open(path: str, update: int = 0) -> DataSource 方法;
- 创建 DataSource 实例;
- update: DataSource 实例是否可编辑, 默认不可编辑;
Driver.CreateDataSource(path: str) -> DataSource 方法;
- 创建 DataSource 实例;
Driver.DeleteDataSource(path: str) 方法;
- 删除 DataSource 实例;

DataSource

DataSource.GetLayer(index: int = 0) 方法;
- 获取 Layer 实例;
DataSource.GetLayerCount() -> int 方法;
- 获取 Layer 实例数量;

Layer

Layer.GetExtent() -> tuple 方法;
- 获取空间范围;
- tuple: [minx, maxx, miny, maxy]
Layer.GetSpatialRef() -> str 方法;
- 获取 SpatialReference 实例;
Layer.GetLayerDefn() -> FeatureDefn 方法;
- 获取 FeatureDefn 实例;
Layer.CreateFeature(feature: ogr.Feature) 方法;
- 添加 Feature 实例;
Layer.GetNextFeature() 方法;
- 获取下一个 Feature 实例;
Layer.SetFeature(feature: ogr.Feature) 方法;
- 重写已经存在的 Feature 实例;
Layer.CreateField(fieldDefn: ogr.FieldDefn) 方法;
- 添加 Field 实例;
Layer.DeleteFeature(FID: int) 方法;
- 删除 Feature 实例;

Feature

Feature.GetFieldCount() -> int 方法;
- 获取 Field 实例数量;
Feature.GetField(id/name: int | str) -> Field 方法;
- 获取 Field 实例;
Feature.SetField(id/name: int | str, value) 方法;
- 设置 Field 实例字段值;
Feature.SetGeometry(geom: ogr.Geometry) 方法;
- 添加 Geometry 实例;
Feature.GetGeometryRef() -> Geometry 方法;
- 获取 Geometry 实例;
Feature.GetFID() -> int 方法;
- 获取 FID;

FeatureDefn

FeatureDefn.GetFieldCount() -> int 方法;
- 获取 Field 实例数量;
FeatureDefn.GetFieldDefn(id/name: int | str) -> FieldDefn 方法;
- 获取 FieldDefn 实例;

FieldDefn

FieldDefn.GetNameRef() -> str 方法;
- 获取字段名;

Geometry

Geometry.AddPoint(x: float, y: float, z: float = 0) 方法;
- 添加 [x, y, z] 坐标点;
Geometry.AddGeometry(geom: ogr.Geometry) 方法;
- 添加 Geometry 实例;
Geometry.CloseRings() 方法;
- 闭合 wkbLinearRing 类型实例;
Geometry.Transform(coordinateTransformation: osr.CoordinateTransformation) 方法;
- 对自身进行投影转换;

几何图形类型

元数据	含义
x, y	坐标
z	高程
m	属性

数据类型	含义
ogr.wkbPoint(Z/M/ZM)	点
ogr.wkbLineString(Z/M/ZM)	线
ogr.wkbPolygon(Z/M/ZM)	面
ogr.wkbMultiLineString(Z/M/ZM)	多个点
ogr.wkbMultiPolygon(Z/M/ZM)	多个面
ogr.wkbGeometryCollection(Z/M/ZM)	不同种类几何体集合
ogr.wkbLinearRing(Z/M/ZM)

字段数据类型

数据类型	含义
ogr.OFTInteger	32bit integer
ogr.OFTIntegerList	List of 32bit integers
ogr.OFTReal	Double Precision floating point
ogr.OFTRealList	List of doubles
ogr.OFTString	String of ASCII chars
ogr.OFTStringList	Array of strings
ogr.OFTBinary	Raw Binary data
ogr.OFTDate	Raw Binary data
ogr.OFTTime	Time
ogr.OFTDateTime	Date and Time
ogr.OFTInteger64	Single 64bit integer
ogr.OFTInteger64List	List of 64bit integers

gdal

gdal.open(path) -> Dataset 方法;
- 打开 path 对应栅格文件创建 Dataset 实例;
gdal.GetDriverByName(name) -> Driver 方法;
- 根据 name 创建 Driver 实例;

Dataset

Dataset.GetProjectionRef() -> str 方法;
- 获取 Dataset 实例投影信息;
Dataset.RasterCount -> int 属性: Dataset 实例波段数量;
Dataset.RasterXSize -> int 属性: Dataset 实例水平方向像素数量;
Dataset.RasterYSize -> int 属性: Dataset 实例垂直方向像素数量;
Dataset.GetGeoTransform() -> tuple 方法;
- 获取 Dataset 实例的仿射地理坐标变换 (tuple 类型);
- 0: 左上角横坐标;
- 1: 水平分辨率;
- 2: 地图旋转角度, 一般为 0;
- 3: 左上角纵坐标;
- 4: 地图旋转角度一般为 0;
- 5: 垂直分辨率;
Dataset.GetRasterBand(i) -> Band 方法;
- 根据 i (从 1 开始) 获取 Dataset 实例的对应波段;

Band

Band.ComputeRasterMinMax(approx_ok: int = 0) -> tuple 方法;
- 返回最大最小值;
- approx_ok: 0 为精确计算, 1 为近似计算;
- tuple: [max, min]
Band.ComputeStatistics(approx_ok: int) -> tuple 方法;
- 返回统计数据;
- tuple: [max, min, mean, std];
Band.ReadAsArray(xoff=0, yoff=0, win_xsize=None, win_ysize=None, buf_xsize=None, buf_ysize=None) -> numpy array 方法;
- 转换为 numpy 数组;
- xoff/yoff: 读取矩阵的起始位置, 默认为 0;
- win_xsize/win_ysize: 读取矩阵大小, 默认为整幅图像;
- buf_xsize/buf_ysize: 输出矩阵大小, gdal 自动缩放;
Band.SetRasterColorTable(colorTable: gdal.ColorTable) 方法;
- 设置 ColorTable 实例;

ColorTable

gdal.ColorTable() -> gdal.ColorTable 构造函数;
- 返回 ColorTable 实例;
ColorTable.CreateColorRamp(startValue: int, startRgb: list, endValue: int, endRgb: list);
- 设置颜色表中一段色阶;
- value: 起始/终止值;
- Rgb: value 对应 rgb(a) 颜色;

gdalconst

栅格文件编码类型

类型	调用
GDT_Unknown	gdalconst.GDT_Unknown
GDT_Byte	gdalconst.GDT_Byte
GDT_UInt16	gdalconst.GDT_UInt16
GDT_Int16	gdalconst.GDT_Int16
GDT_UInt32	gdalconst.GDT_UInt32
GDT_Int32	gdalconst.GDT_Int32
GDT_Float32	gdalconst.GDT_Float32
GDT_Float64	gdalconst.GDT_Float64
GDT_CInt16	gdalconst.GDT_CInt16
GDT_CInt32	gdalconst.GDT_CInt32
GDT_CFloat32	gdalconst.GDT_CFloat32
GDT_CFloat64	gdalconst.GDT_CFloat64
GDT_TypeCount	gdalconst.GDT_TypeCount

复杂 API

gdal.Warp() 函数

gdal.Warp(dst, src, options) 函数;
- 对 src 进行重采样, 镶嵌, 裁剪, 合并等一系列操作并输出至 dst;
- dst/src: dataset / filePath;
- options: gdal.WarpOptions() 函数;

gdal.WarpOptions() 函数

format: 设置输出栅格文件格式;
- "GTiff";
- "PNG";
dstNodata: 设置栅格文件的无效值;
cutlineDSName: 裁剪输出栅格文件的矢量文件;
cropToCutline: 设置是否使用 cutline 对应范围作为输出栅格文件的范围;

gdal.Translate() 函数

gdal.Translate(dst, src, options) 函数;
- 对 src 栅格图像类型转换等一系列操作并输出至 dst;
- dst/src: dataset / filePath;
- options: gdal.TranslateOptions() 函数;

gdal.TranslateOptions() 函数

format: 设置输出栅格文件格式;
- "GTiff";
- "PNG";
outputType: 设置栅格文件编码格式
scaleParams: 设置栅格文件栅格值转换的比例缩放参数
- [[src_min, src_max, [dst_min, dst_max]]]

gdal.Grid() 函数

gdal.Grid(dst, src, options) 函数;
- 实现矢量数据内插栅格数据;
- dst/src: dataset / filePath;
- options: gdal.GridOptions() 函数;

gdal.GridOptions() 函数

format: 设置输出栅格文件格式;
- "GTiff";
- "PNG";
outputType: 设置栅格文件编码格式;
algorithm: 设置空间内插方法;
- 具体参数: 'https: //gdal.org/programs/gdal_grid.html#interpolation-algorithms'
- 反距离加权: "invdist: power=2.0: smoothing=0.0: radius1=0.0: radius2=0.0: angle=0.0: max_points=0: min_points=0: nodata=0.0"
zfield: 设置 Z 字段;
weight/height: 设置输出栅格图像尺寸;

gdal 安装​

windows​

gdal core​

gdal python binding​

linux​

gdal core 和 gdal python binding​

conda​

gdal 黑魔法​

vsimem​

gdal 体系结构​

osr​

osr​

体系结构​

ogr​

ogr​

体系结构​

具体关系​

gdal​

gdal​

体系结构​

常用 API​

osr​

SpatialReference​

CoordinateTransformation​

ogr​

ogr​

Driver​

DataSource​

Layer​

Feature​

FeatureDefn​

FieldDefn​

Geometry​

几何图形类型​

字段数据类型​

gdal​

gdal​

Dataset​

Band​

ColorTable​

gdalconst​

栅格文件编码类型​

复杂 API​

gdal.Warp() 函数​

gdal.WarpOptions() 函数​

gdal.Translate() 函数​

gdal.TranslateOptions() 函数​

gdal.Grid() 函数​

gdal.GridOptions() 函数​

gdal 安装

windows

gdal core

gdal python binding

linux

gdal core 和 gdal python binding

conda

gdal 黑魔法

vsimem

gdal 体系结构

osr

osr

体系结构

ogr

ogr

体系结构

具体关系

gdal

gdal

体系结构

常用 API

osr

SpatialReference

CoordinateTransformation

ogr

ogr

Driver

DataSource

Layer

Feature

FeatureDefn

FieldDefn

Geometry

几何图形类型

字段数据类型

gdal

gdal

Dataset

Band

ColorTable

gdalconst

栅格文件编码类型

复杂 API

gdal.Warp() 函数

gdal.WarpOptions() 函数

gdal.Translate() 函数

gdal.TranslateOptions() 函数

gdal.Grid() 函数

gdal.GridOptions() 函数