基於GDAL庫，讀取.nc文件（以海洋表溫數據為例）C++版

　　對於做海洋數據處理的同學，會經常遇到nc格式的文件，nc文件的格式全稱是NetCDF，具體的詳細解釋請查詢官網【https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/index.html】，一般從全球大洋數據庫里面下載的溫鹽、風場及雲量等數據，基本上是nc文件格式，每一個文件里面包含多個數據集，例如最簡單的海面表溫數據（Sea surface temperature data），數據范圍是全球，空間分辨率為0.25 *0.25(~25km)，時間分辨率為3 hour，所以一天的觀測數據里面包含着兩個子數據集（subDataset），一是海洋表溫數據集，另一個是遺失數據說明信息數據集，在第一個子數據集（海洋表溫數據集）內，又會包含分層數據，也就是每隔3個小時時間分辨率下的表溫數據。

　　基於前期查詢李民錄老師的《GDAL源碼剖析與開發指南》一書才了解到，GDAL庫本身是支持上述文件的讀取的，故編譯GDAL庫（2.3.2版本），編譯器采用MSVC2017版本，開發平台采用QT 5.11.2版本，由於QT本身不具有MSVC編譯器配套的調試器，所以去微軟官網下載了相應的調試器（winsdksetup.exe，安裝的時候只選擇安裝Debugging Tools for Windows即可）；經過查找GDAL官網的資料，GDAL庫如若進行nc文件的讀取和創建，必須還要單獨下載NetCDF庫文件，安裝好后，配置環境變量即可，編譯GDAL庫時，設定好opt文件，開始編譯，編譯成功后即可通過下述參考博客1（Qt配置GDAL）方法，配置GDAL庫。

　　配置完成以后，即可進行文件的讀取工作，話不多說，獻上代碼

讀取-頭文件

 

#ifndef NCFILEREAD_H
#define NCFILEREAD_H


class ncFileRead
{
public:
    void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName);
};

#endif // NCFILEREAD_H

讀取-源文件

#include "ncfileread.h"

#include <gdal_priv.h>
#include <vector>
#include <QVector>
#include <string>
#include <QString>
#include <QStringList>
#include <QDebug>

using namespace std;

void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName)
{
    vector <string>         vFileSets;
    vector <string>         pStrDesc;
    vector<vector<float>>   allSSTPixelNum;

    GDALAllRegister();
    CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路徑
    GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//打開HDF數據集
    if (fileDataset == NULL)
    {
        return;
    }

    char** sublist = GDALGetMetadata((GDALDatasetH) fileDataset,"SUBDATASETS");//獲得數據的字符串，可以打印出來看看自己需要的數據在那

    int iCount = CSLCount(sublist);
    if(iCount <= 0){
        qDebug() << "該文件沒有子數據" << endl;
        GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
    }

    //存儲數據集信息
    for(int i = 0; sublist[i] != NULL;i++){

        qDebug() << sublist[i] << endl;

        if(i%2 != 0){
            continue;
        }

        /**
         * 01、海洋表溫度數據集 float32
         * 02、數據丟失補充信息 int8
         * */
        string tmpstr = sublist[i];
        tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1);
        const char *tmpc_str = tmpstr.c_str();

        string tmpdsc = sublist[i+1];
        tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1);

        GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//打開該數據

        if (hTmpDt != NULL)
        {
            vFileSets.push_back(tmpc_str);
        }
        if(&pStrDesc != NULL){
            pStrDesc.push_back(tmpdsc);
        }
        GDALClose(hTmpDt);
    }


    //數據處理

    qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl;

    //讀取第一個波段

    QString qtmpdsc = QString::fromStdString(pStrDesc[0]);
    QStringList qtmpdsclist = qtmpdsc.split(" ");
    QString dataset_name = qtmpdsclist[1];

    float *lineData = NULL;
    if (dataset_name == "sea_surface_temperature")
    {
        GDALDataset  *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[0].data(), GA_ReadOnly);
        int BandNum = tempDt->GetRasterCount();

        GDALRasterBand * poBand = tempDt->GetRasterBand(1);
        lineData = new float[1 * poBand->GetXSize()];
        for (int iLine = 0; iLine < poBand->GetYSize(); iLine++)
        {
            allSSTPixelNum.resize(poBand->GetYSize());
            for (int iPixel = 0; iPixel < poBand->GetXSize(); iPixel++)
            {
                allSSTPixelNum[iLine].resize(poBand->GetXSize());
                poBand->RasterIO(GF_Read, 0, iLine, poBand->GetXSize(), 1,lineData, poBand->GetXSize(), 1, GDT_Float32, 0, 0);
                allSSTPixelNum[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
             }
        }
        if (lineData)
        {
            delete[]lineData;
            lineData = NULL;
        }
        GDALClose((GDALDatasetH)tempDt);
    }


    qDebug() << "read complete!" << endl;

    GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);

}

主函數調用

#include <QCoreApplication>

#include "ncfileread.h"
#include <QWidget>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    ncFileRead nfr;
    nfr.fileRead("F:/Data File/test/SEAFLUX-OSB-CDR_V02R00_SST_D20060101_C20160824.nc");

    return a.exec();
}

 文件讀取結果

 

　　至此，nc文件的讀取工作已經完成，數據讀取上來以后，即可進行進一步的數據處理工作。

致謝

　　感謝李民錄老師的指導，以及其他不知姓名的的博主，再次感謝你們對於技術的分享！

  

參考博客

1、Qt配置GDAL【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1】

2、使用GDAL讀取necdf數據【https://blog.csdn.net/bluels01/article/details/8091260】

3、使用GDAL獲取HDF等數據集中的圖像【https://blog.csdn.net/liminlu0314/article/details/8478339】