基于GDAL库，读取.nc文件（以海洋表温数据为例）C++版
基于GDAL库，读取.nc文件
对于做海洋数据处理的同学，会经常遇到nc格式的文件，nc文件的格式全称是NetCDF，具体的详细解释请查询官网【https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/index.html】，一般从全球大洋数据库里面下载的温盐、风场及云量等数据，基本上是nc文件格式，每一个文件里面包含多个数据集，例如最简单的海面表温数据（Sea surface temperature data），数据范围是全球，空间分辨率为0.25 *0.25(~25km)，时间分辨率为3 hour，所以一天的观测数据里面包含着两个子数据集（subDataset），一是海洋表温数据集，另一个是遗失数据说明信息数据集，在第一个子数据集（海洋表温数据集）内，又会包含分层数据，也就是每隔3个小时时间分辨率下的表温数据。
基于前期查询李民录老师的《GDAL源码剖析与开发指南》一书才了解到，GDAL库本身是支持上述文件的读取的，故编译GDAL库（2.3.2版本），编译器采用MSVC2017版本，开发平台采用QT 5.11.2版本，由于QT本身不具有MSVC编译器配套的调试器，所以去微软官网下载了相应的调试器（winsdksetup.exe，安装的时候只选择安装Debugging Tools for Windows即可）；经过查找GDAL官网的资料，GDAL库如若进行nc文件的读取和创建，必须还要单独下载NetCDF库文件，安装好后，配置环境变量即可，编译GDAL库时，设定好opt文件，开始编译，编译成功后即可通过下述参考博客1（Qt配置GDAL）方法，配置GDAL库。
配置完成以后，即可进行文件的读取工作，话不多说，献上代码
读取-头文件
1 #ifndef NCFILEREAD_H 2 #define NCFILEREAD_H 3 4 5 class ncFileRead 6 { 7 public: 8 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName); 9 }; 10 11 #endif // NCFILEREAD_H
读取-源文件
1 #include "ncfileread.h" 2 3 #include <gdal_priv.h> 4 #include <vector> 5 #include <QVector> 6 #include <string> 7 #include <QString> 8 #include <QStringList> 9 #include <QDebug> 10 11 using namespace std; 12 13 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName) 14 { 15 vector <string> vFileSets; 16 vector <string> pStrDesc; 17 vector<vector<float>> allSSTPixelNum; 18 19 GDALAllRegister(); 20 CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路径 21 GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//打开HDF数据集 22 if (fileDataset == NULL) 23 { 24 return; 25 } 26 27 char** sublist = GDALGetMetadata((GDALDatasetH) fileDataset,"SUBDATASETS");//获得数据的字符串，可以打印出来看看自己需要的数据在那 28 29 int iCount = CSLCount(sublist); 30 if(iCount <= 0){ 31 qDebug() << "该文件没有子数据" << endl; 32 GDALClose((GDALDriverH)fileDataset); 33 } 34 35 //存储数据集信息 36 for(int i = 0; sublist[i] != NULL;i++){ 37 38 qDebug() << sublist[i] << endl; 39 40 if(i%2 != 0){ 41 continue; 42 } 43 44 /** 45 * 01、海洋表温度数据集 float32 46 * 02、数据丢失补充信息 int8 47 * */ 48 string tmpstr = sublist[i]; 49 tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1); 50 const char *tmpc_str = tmpstr.c_str(); 51 52 string tmpdsc = sublist[i+1]; 53 tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1); 54 55 GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//打开该数据 56 57 if (hTmpDt != NULL) 58 { 59 vFileSets.push_back(tmpc_str); 60 } 61 if(&pStrDesc != NULL){ 62 pStrDesc.push_back(tmpdsc); 63 } 64 GDALClose(hTmpDt); 65 } 66 67 68 //数据处理 69 70 qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl; 71 72 //读取第一个波段 73 74 QString qtmpdsc = QString::fromStdString(pStrDesc[0]); 75 QStringList qtmpdsclist = qtmpdsc.split(" "); 76 QString dataset_name = qtmpdsclist[1]; 77 78 float *lineData = NULL; 79 if (dataset_name == "sea_surface_temperature") 80 { 81 GDALDataset *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[0].data(), GA_ReadOnly); 82 int BandNum = tempDt->GetRasterCount(); 83 84 GDALRasterBand * poBand = tempDt->GetRasterBand(1); 85 lineData = new float[1 * poBand->GetXSize()]; 86 for (int iLine = 0; iLine < poBand->GetYSize(); iLine++) 87 { 88 allSSTPixelNum.resize(poBand->GetYSize()); 89 for (int iPixel = 0; iPixel < poBand->GetXSize(); iPixel++) 90 { 91 allSSTPixelNum[iLine].resize(poBand->GetXSize()); 92 poBand->RasterIO(GF_Read, 0, iLine, poBand->GetXSize(), 1,lineData, poBand->GetXSize(), 1, GDT_Float32, 0, 0); 93 allSSTPixelNum[iLine][iPixel] = lineData[iPixel]; 94 } 95 } 96 if (lineData) 97 { 98 delete[]lineData; 99 lineData = NULL; 100 } 101 GDALClose((GDALDatasetH)tempDt); 102 } 103 104 105 qDebug() << "read complete!" << endl; 106 107 GDALClose((GDALDriverH)fileDataset); 108 109 }
主函数调用
1 #include <QCoreApplication> 2 3 #include "ncfileread.h" 4 #include <QWidget> 5 6 int main(int argc, char *argv[]) 7 { 8 QCoreApplication a(argc, argv); 9 10 ncFileRead nfr; 11 nfr.fileRead("F:/Data File/test/SEAFLUX-OSB-CDR_V02R00_SST_D20060101_C20160824.nc"); 12 13 return a.exec(); 14 }
文件读取结果
至此，nc文件的读取工作已经完成，数据读取上来以后，即可进行进一步的数据处理工作。
致谢
感谢李民录老师的指导，以及其他不知姓名的的博主，再次感谢你们对于技术的分享！
参考博客
1、Qt配置GDAL【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1】
2、使用GDAL读取necdf数据【https://blog.csdn.net/bluels01/article/details/8091260】
3、使用GDAL获取HDF等数据集中的图像【https://blog.csdn.net/liminlu0314/article/details/8478339】