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Unity读取GDAL格式航拍图的经纬度,高程,像素值

Unity读取GDAL格式航拍图的经纬度,高程,像素值

        最近在做一个项目:依赖大疆航拍数据,在应用中渲染航拍图片,并获取每个点位的经纬高。

        gdal解析工具:https://www.gisinternals.com/query.html?content=filelist&file=release-1930-x64-gdal-3-6-3-mapserver-8-0-0.zip

        资源分析:

        大疆航拍图是分片的,可以用大疆公司工具,导出整合数据,我们需要用到其中两个资源:

        1.result.tif  这个资源包含所有像素的经纬度和像素信息

        2.dsm.tif 这个资源包含所有的高程信息

        一、项目分解一下需要实现三个功能:

        1.1.获取像素信息用来渲染图片

        1.2.获取经纬度信息

        1.3.获取高程信息

        二、需要解决的难题:        

        2.1.像素值太大,需要分片渲染

        2.2.数据太大,读取速度太慢

        2.3 精度如何

        

1.1 获取像素信息

读取文件:result.tif

  1. //注册gdal
  2. Gdal.AllRegister();
  3. //读取result。tif文件
  4. var dataset = Gdal.Open(sourcePath, Access.GA_ReadOnly);
  5. //图片像素
  6. var RasterXSize = dataset.RasterXSize;
  7. var RasterYSize = dataset.RasterYSize;
  8. Band band1 = dataset.GetRasterBand(1);
  9. Band band2 = dataset.GetRasterBand(2);
  10. Band band3 = dataset.GetRasterBand(3);

band1、band2、band3分别用来读取像素的rgb值

  1. Color[] RGBData = new Color[width * height];
  2. var bufR = new double[width * height];
  3. band1.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufR, width, height, 0, 0);
  4. var bufG = new double[width * height];
  5. band2.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufG, width, height, 0, 0);
  6. var bufB = new double[width * height];
  7. band3.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufB, width, height, 0, 0);
  8. for (int i = 0; i < height; i++)
  9. {
  10. for (int j = 0; j < width; j++)
  11. {
  12. var y = i;
  13. var x = j;
  14. int index = y * width + x;
  15. var valueR = (byte) bufR[index];
  16. var valueG = (byte) bufG[index];
  17. var valueB = (byte) bufB[index];
  18. RGBData[(height - i - 1) * width + j] = new Color32(valueR, valueG, valueB, 1);
  19. }
  20. }
  21. texture.SetPixels(RGBData);
  22. texture.Apply();

        用此方法读取从startX、startY到 startX + width、startY + height的像素值,每一片宽高我设置的是2048,可以根据机器性能适当调整。

        最后将读取的像素保存到Texture2D中,按顺序渲染就可以了。

1.2 获取经纬度信息

读取文件:result.tif

  1. //获取经纬度信息
  2. dataset.GetGeoTransform(ori_transform);
  3. //GeoTransform[0],左上角横坐标(应该是投影坐标)
  4. //GeoTransform[2],行旋转
  5. //GeoTransform[1],像元宽度(影像在水平空间的分辨率)
  6. //GeoTransform[3],左上角纵坐标(应该是投影坐标)
  7. //GeoTransform[4],列旋转
  8. //GeoTransform[5],像元高度(影像在垂直空间的分辨率)
  9. var lonMin = ori_transform[0];
  10. var lonMax = ori_transform[0] + (RasterXSize * ori_transform[1]);
  11. var latMax = ori_transform[3];
  12. var latMin = ori_transform[3] + (RasterYSize * ori_transform[5]);

无人机拍摄时,保证正北方向是图片y轴方向,行旋转和列旋转就可以忽略不用计算。

将图片渲染之后,获取到点击位置所在图片中的比例,就可以计算出经纬度了

  1. var rate = GetRateByPoint(point);
  2. var xSize = rate.x * RasterXSize;
  3. var ySize = rate.y * RasterYSize;
  4. var lon = lonMin + ori_transform[1] * xSize;
  5. var lat = latMax + ori_transform[5] * ySize;
  6. var gps = new Gps(lat, lon, 0);

1.3 获取高程

读取文件dsm.tif,读取过程和获取像素类似,高程保存在band1里面

band1.ReadRaster(x, y, 1, 1, bufH, 1, 1, 0, 0);

将高程填入gps的海拔就可以了

2.1 像素值太大,需要分片渲染

在1.1中,已经按分片读取处理了;实测航拍图有十几公里的时候,如果不分片,占用内存会超过10G,普通电脑难以运行起来,分片之后及时清理内存就可以适配大部分设备了

2.2 数据太大,读取速度太慢

我的解决方案是将分片读取的像素保存到本地外存中,dataset中的数据也保存到本地,在一次读取之后,再次运行时,值读取本地的分片图和配置文件就可以了,无需再解析gdal数据,速度会快几十倍。

2.3 精度如何

经过实地测量验证,精度误差小于1cm

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