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.  1 #ifndef NCFILEREAD_H
  2.  2 #define NCFILEREAD_H
  3.  3 
  4.  4 
  5.  5 class ncFileRead
  6.  6 {
  7.  7 public:
  8.  8     void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName);
  9.  9 };
  10. 10 
  11. 11 #endif // NCFILEREAD_H

读取-源文件

  1.   1 #include "ncfileread.h"
  2.   2 
  3.   3 #include <gdal_priv.h>
  4.   4 #include <vector>
  5.   5 #include <QVector>
  6.   6 #include <string>
  7.   7 #include <QString>
  8.   8 #include <QStringList>
  9.   9 #include <QDebug>
  10.  10 
  11.  11 using namespace std;
  12.  12 
  13.  13 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName)
  14.  14 {
  15.  15     vector <string>         vFileSets;
  16.  16     vector <string>         pStrDesc;
  17.  17     vector<vector<float>>   allSSTPixelNum;
  18.  18 
  19.  19     GDALAllRegister();
  20.  20     CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路径
  21.  21     GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//打开HDF数据集
  22.  22     if (fileDataset == NULL)
  23.  23     {
  24.  24         return;
  25.  25     }
  26.  26 
  27.  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.  28 
  29.  29     int iCount = CSLCount(sublist);
  30.  30     if(iCount <= 0){
  31.  31         qDebug() << "该文件没有子数据" << endl;
  32.  32         GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
  33.  33     }
  34.  34 
  35.  35     //存储数据集信息
  36.  36     for(int i = 0; sublist[i] != NULL;i++){
  37.  37 
  38.  38         qDebug() << sublist[i] << endl;
  39.  39 
  40.  40         if(i%2 != 0){
  41.  41             continue;
  42.  42         }
  43.  43 
  44.  44         /**
  45.  45          * 01、海洋表温度数据集 float32
  46.  46          * 02、数据丢失补充信息 int8
  47.  47          * */
  48.  48         string tmpstr = sublist[i];
  49.  49         tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1);
  50.  50         const char *tmpc_str = tmpstr.c_str();
  51.  51 
  52.  52         string tmpdsc = sublist[i+1];
  53.  53         tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1);
  54.  54 
  55.  55         GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//打开该数据
  56.  56 
  57.  57         if (hTmpDt != NULL)
  58.  58         {
  59.  59             vFileSets.push_back(tmpc_str);
  60.  60         }
  61.  61         if(&pStrDesc != NULL){
  62.  62             pStrDesc.push_back(tmpdsc);
  63.  63         }
  64.  64         GDALClose(hTmpDt);
  65.  65     }
  66.  66 
  67.  67 
  68.  68     //数据处理
  69.  69 
  70.  70     qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl;
  71.  71 
  72.  72     //读取第一个波段
  73.  73 
  74.  74     QString qtmpdsc = QString::fromStdString(pStrDesc[0]);
  75.  75     QStringList qtmpdsclist = qtmpdsc.split(" ");
  76.  76     QString dataset_name = qtmpdsclist[1];
  77.  77 
  78.  78     float *lineData = NULL;
  79.  79     if (dataset_name == "sea_surface_temperature")
  80.  80     {
  81.  81         GDALDataset  *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[0].data(), GA_ReadOnly);
  82.  82         int BandNum = tempDt->GetRasterCount();
  83.  83 
  84.  84         GDALRasterBand * poBand = tempDt->GetRasterBand(1);
  85.  85         lineData = new float[1 * poBand->GetXSize()];
  86.  86         for (int iLine = 0; iLine < poBand->GetYSize(); iLine++)
  87.  87         {
  88.  88             allSSTPixelNum.resize(poBand->GetYSize());
  89.  89             for (int iPixel = 0; iPixel < poBand->GetXSize(); iPixel++)
  90.  90             {
  91.  91                 allSSTPixelNum[iLine].resize(poBand->GetXSize());
  92.  92                 poBand->RasterIO(GF_Read, 0, iLine, poBand->GetXSize(), 1,lineData, poBand->GetXSize(), 1, GDT_Float32, 0, 0);
  93.  93                 allSSTPixelNum[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
  94.  94              }
  95.  95         }
  96.  96         if (lineData)
  97.  97         {
  98.  98             delete[]lineData;
  99.  99             lineData = NULL;
  100. 100         }
  101. 101         GDALClose((GDALDatasetH)tempDt);
  102. 102     }
  103. 103 
  104. 104 
  105. 105     qDebug() << "read complete!" << endl;
  106. 106 
  107. 107     GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
  108. 108 
  109. 109 }

主函数调用

  1.  1 #include <QCoreApplication>
  2.  2 
  3.  3 #include "ncfileread.h"
  4.  4 #include <QWidget>
  5.  5 
  6.  6 int main(int argc, char *argv[])
  7.  7 {
  8.  8     QCoreApplication a(argc, argv);
  9.  9 
  10. 10     ncFileRead nfr;
  11. 11     nfr.fileRead("F:/Data File/test/SEAFLUX-OSB-CDR_V02R00_SST_D20060101_C20160824.nc");
  12. 12 
  13. 13     return a.exec();
  14. 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】

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