基於GDAL庫，讀取.nc檔案（以海洋表溫資料為例）
對於做海洋資料處理的同學，會經常遇到nc格式的檔案，nc檔案的格式全稱是NetCDF，具體的詳細解釋請查詢官網【https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/index.html】，一般從全球大洋資料庫裡面下載的溫鹽、風場及雲量等資料，基本上是nc檔案格式，每一個檔案裡面包含多個數據集，例如最簡單的海面表溫資料（Sea surface temperature data），資料範圍是全球，空間解析度為0.25 *0.25(~25km)，時間解析度為3 hour，所以一天的觀測資料裡面包含著兩個子資料集（subDataset），一是海洋表溫資料集，另一個是遺失資料說明資訊資料集，在第一個子資料集（海洋表溫資料集）內，又會包含分層資料，也就是每隔3個小時時間解析度下的表溫資料。
基於前期查詢李民錄老師的《GDAL原始碼剖析與開發指南》一書才瞭解到，GDAL庫本身是支援上述檔案的讀取的，故編譯GDAL庫（2.3.2版本），編譯器採用MSVC2017版本，開發平臺採用QT 5.11.2版本，由於QT本身不具有MSVC編譯器配套的偵錯程式，所以去微軟官網下載了相應的偵錯程式（winsdksetup.exe，安裝的時候只選擇安裝Debugging Tools for Windows即可）；經過查詢GDAL官網的資料，GDAL庫如若進行nc檔案的讀取和建立，必須還要單獨下載NetCDF庫檔案，安裝好後，配置環境變數即可，編譯GDAL庫時，設定好opt檔案，開始編譯，編譯成功後即可通過下述參考部落格1（Qt配置GDAL）方法，配置GDAL庫。
配置完成以後，即可進行檔案的讀取工作，話不多說，獻上程式碼
讀取-標頭檔案
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
讀取-原始檔
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");//中文路徑 21 GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//開啟HDF資料集 22 if (fileDataset == NULL) 23 { 24 return; 25 } 26 27 char** sublist = GDALGetMetadata((GDALDatasetH) fileDataset,"SUBDATASETS");//獲得資料的字串，可以打印出來看看自己需要的資料在那 28 29 int iCount = CSLCount(sublist); 30 if(iCount <= 0){ 31 qDebug() << "該檔案沒有子資料" << endl; 32 GDALClose((GDALDriverH)fileDataset); 33 } 34 35 //儲存資料集資訊 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、海洋表溫度資料集 float32 46 * 02、資料丟失補充資訊 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);//開啟該資料 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 //資料處理 69 70 qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl; 71 72 //讀取第一個波段 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 }
主函式呼叫
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 }
檔案讀取結果
至此，nc檔案的讀取工作已經完成，資料讀取上來以後，即可進行進一步的資料處理工作。
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！
參考部落格
1、Qt配置GDAL【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1】
2、使用GDAL讀取necdf資料【https://blog.csdn.net/bluels01/article/details/8091260】
3、使用GDAL獲取HDF等資料集中的影象【https://blog.csdn.net/liminlu0314/article/details/8478339】