【GDAL】GDAL库学习（C#版本）

1.GDAL

处理地理信息数据的开源库。提供了一系列工具和API，供开发者能够读取、转换、写入和处理多种栅格和矢量地理空间数据格式。
GDAL提供了C++、Python、Java、C#等多种编程语言的API，使开发者能够在不同的编程环境中使用GDAL的功能。

2.VS2022配置GDAL环境（C#），测试读取tiff图片

VS2022工具–NuGet包管理器–管理解决方案的NuGet程序包，直接安装GDAL包。

并且直接用应用到当前的控制台程序中。
找一张tiff格式的图片，或者用格式转换网站：https://www.zamzar.com/.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using OSGeo.GDAL;

namespace GDAL_test
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //使用之前必须要配置、注册
            GdalConfiguration.ConfigureGdal();
            GdalConfiguration.ConfigureOgr();
            Gdal.AllRegister();
            string tiffFilePath = "D:\\Users\\59723\\Desktop\\su7.tiff";

            // Open函数返回了Dataset类型的对象，相当于实例化
            Dataset dataset = Gdal.Open(tiffFilePath, Access.GA_ReadOnly);

            if(dataset == null ) 
            {
                Console.WriteLine("无法打开文件");
                return; 
            }
            
            // 获取图像信息
            int rasterCount = dataset.RasterCount;
            int width = dataset.RasterXSize;
            int height = dataset.RasterYSize;
            Console.WriteLine($"宽度：{width}，高度：{height}，波段数：{rasterCount}");

            // 读取第一个波段
            Band band = dataset.GetRasterBand(1);
            if( band == null )
            {
                Console.WriteLine("无法读取波段");
                return ;
            }
            // 这个地方被坑了好久，新版本的ComputeRasterMinMax(double[] argout, int approx_ok)，已经没有out入参关键字了
            double[] minMax = { 0, 0 };
            band.ComputeRasterMinMax(minMax, 0);
            Console.WriteLine($"最小值: {minMax[0]}, 最大值: {minMax[1]}");

            // 读取波段数据
            // 在堆区开辟了一个float[]类型的数组变量，大小为width * height图片像素
            float[] rasterData = new float[width * height];
            // 参数1-2：左上角位置，参数3-4：目标区域大小，参数5：接收容器，参数6-7：容器的宽高，参数8-9：默认0
            band.ReadRaster(0, 0, width, height, rasterData, width, height, 0, 0);
            // 处理波段数据 (例如，打印前10个像素值)
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                Console.WriteLine($"像素值[{i}]: {rasterData[i]}");
            }
            dataset.Dispose();

            Console.ReadKey();
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62

3.读取GeoTiff图片并提取相关地理信息

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using OSGeo.GDAL;

namespace GDAL_Geotiff
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            GdalConfiguration.ConfigureGdal();
            Gdal.AllRegister();

            string geotiff_file_path = "D:\\Users\\59723\\Desktop\\landscan-global-2022-colorized.tif";
            Dataset dataset = Gdal.Open(geotiff_file_path, Access.GA_ReadOnly);
            if(dataset == null ) 
            {
                Console.WriteLine("无法打开！");
                return;
            }

            Console.WriteLine("投影信息：");
            Console.WriteLine(dataset.GetProjection());
            //Console.ReadKey();

            double[] geoTransform = new double[6];
            dataset.GetGeoTransform(geoTransform);
            Console.WriteLine("地理变换参数：");
            Console.WriteLine("左上角X：" + geoTransform[0]);
            Console.WriteLine("像素宽度： " + geoTransform[1]);
            Console.WriteLine("旋转参数： " + geoTransform[2]);
            Console.WriteLine("左上角Y： " + geoTransform[3]);
            Console.WriteLine("旋转参数： " + geoTransform[4]);
            Console.WriteLine("像素高度： " + geoTransform[5]);

            int bandCount = dataset.RasterCount;
            Console.WriteLine($"波段数：{bandCount}");
            // 获取波段数
            for (int i=1; i<=bandCount;i++)
            {
                Band band = dataset.GetRasterBand(i); // 只有四个波段
                if (band == null)
                {
                    Console.WriteLine("无法获取波段信息");
                    return;
                }
                double min = 0, max = 0, mean = 0, stddev = 0;
                band.GetStatistics(0, 1, out min, out max, out mean, out stddev);
                Console.WriteLine($"--------波段{i}统计信息：");
                Console.WriteLine("最小值： " + min);
                Console.WriteLine("最大值： " + max);
                Console.WriteLine("均值： " + mean);
                Console.WriteLine("标准差： " + stddev);
            }
            Console.ReadKey();

            dataset.Dispose();
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63

解释：
1.dataset.GetGeoTransform(geoTransform);
返回一个包含6个参数的数组：

• geoTransform[0]：左上角像素的X坐标（地理坐标）。
• geoTransform[1]：像素宽度（水平分辨率，表示一个像素对应的实际距离）。
• geoTransform[2]：旋转参数（通常为0，如果图像是正北向上）。
• geoTransform[3]：左上角像素的Y坐标（地理坐标）。
• geoTransform[4]：旋转参数（通常为0，如果图像是正北向上）。
• geoTransform[5]：像素高度（垂直分辨率，通常为负值，因为图像通常从左上角开始）。

地理变换参数的公式：假设你有一个像素位置 (i, j)，要计算其地理坐标 (X, Y)，可以使用以下公式：
double x = geoTransform[0] + i * geoTransform[1] + j * geoTransform[2];
double y = geoTransform[3] + i * geoTransform[4] + j * geoTransform[5];

2.band.GetStatistics(0, 1, out min, out max, out mean, out stddev);

public void GetStatistics(
    int approxOK,
    int force,
    out double min,
    out double max,
    out double mean,
    out double stddev
);
1
2
3
4
5
6
7
8

• approxOK: 是否允许使用近似值。如果为1，表示允许返回近似统计数据；如果为0，则必须计算精确值。
• force: 是否强制重新计算统计数据。如果为1，表示强制重新计算；如果为0，如果统计数据已存在，则使用现有数据。
• min, max, mean, stddev: 输出参数，分别表示最小值、最大值、均值和标准差。