开源地理数据处理软件包GDAL简介

2018-12-12 作者: xuzhiping 浏览: 587 次

摘要: GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一个在X/MIT 许可协议下的开源栅格空间数据转换库。该项目由 Frank Warmerdam教授于1998年发起。它利用抽象数据模型来 表达所支持的各种文件格式。它还有一系列....

GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一个在X/MIT 许可协议下的开源栅格空间数据转换库。该项目由 Frank Warmerdam教授于1998年发起。它利用抽象数据模型来 表达所支持的各种文件格式。它还有一系列命令行工具来进行 数据转换和处理。OGR(OpenGIS Simple Features Reference Implementation)是GDAL项目的一个子项目,提供对矢量数据的 支持。一般把这两个库合称为GDAL/OGR,或者简称为GDAL。 由于MIT协议的开放性,任何人都可以基于GDAL库来编写自己的 软件而不需要原作者的授权,所以有很多著名的GIS软件都使 用了GDAL/OGR库,包括商业公司ESRI的ArgGIS 9.2,Google的 Google Earth和开源的GRASS GIS系统。

GDAL/OGR支持多种操作系统,可以同时对Linux和windows下的 地理空间数据管理系统提供百余种矢量和栅格文件类型的支持。GDAL/OGR使用面向对象的C++语言编写,这令该库在支持百余种 格式的同时,还具有很高的执行效率。GDAL/OGR同时还提供多种 主流编程语言的绑定,除了C和C++语言之外,用户还可以在Perl、python、VB6、Ruby、Java、C#等语言中调用GDAL,这令GDAL的 应用变得非常广泛。

下面简要介绍GDAL/OGR的体系结构。

1. GDAL

GDAL提供对多种栅格数据的支持,包括Arc/Info ASCII Grid(asc),GeoTiff (tiff),Erdas Imagine Images(img),ASCII DEM(dem) 等格式。 GDAL使用抽象数据模型(abstract datamodel)来解析它 所支持的数据格式,抽象数据模型包括数据集(dataset),坐标 系统,仿射地理坐标转换(Affine Geo Transform),大地控制点,元数据(Metadata),栅格波段(Raster Band),颜色表(Color Table),子数据集域(Subdatasets Domain),图像结构域(Image _ Structure Domain),XML域(XML:Domains)。 GDAL包括如下几个部分:

  • GDALMajorObject类:带有元数据的对象。
  • GDALDdataset类:通常是从一个栅格文件中提取的相关联的栅格 波段集合和这些波段的元数据;GDALDdataset也负责所有栅格波 段的地理坐标转换(georeferencing transform)和坐标系定义。
  • GDALDriver类:文件格式驱动类,GDAL会为每一个所支持的文件 格式创建一个该类的实体,来管理该文件格式。
  • GDALDriverManager类:文件格式驱动管理类,用来管理GDALDriver类。

2. OGR

OGR提供对矢量数据格式的读写支持,它所支持的文件格式包括: ESRI Shapefiles, S-57, SDTS, PostGIS,Oracle Spatial,Mapinfo mid/mif , Mapinfo TAB。 OGR包括如下几部分:

  • Geometry:类Geometry (包括OGRGeometry等类)封装了 OpenGIS的矢量数据模型,并提供了一些几何操作,WKB (Well Knows Binary)和WKT(Well Known Text)格式之间的 相互转换,以及空间参考系统(投影)。
  • Spatial Reference:类OGRSpatialReference封装了投影和 基准面的定义。
  • Feature:类OGRFeature封装了一个完整feature的定义,一个 完整的feature包括一个geometry和geometry的一系列属性。
  • Feature Definition:类OGRFeatureDefn里面封装了feature的 属性,类型、名称及其默认的空间参考系统等。一个OGRFeatureDefn 对象通常与一个层(layer)对应。
  • Layer:类OGRLayer是一个抽象基类,表示数据源类 OGRDataSource里面的一层要素(feature)。
  • Data Source:类OGRDataSource是一个抽象基类,表示含有 OGRLayer对象的一个文件或一个数据库。
  • Drivers:类OGRSFDriver对应于每一个所支持的矢量文件格式。 类OGRSFDriver由类OGRSFDriverRegistrar来注册和管理。
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