GDAL集成对KML文件的支持

1. 正文

GDAL可以支持将KML作为矢量文件文件读取，但是需要在编译的时候添加第三方库的支持，否则默认的编译结果是还是会不识别这种格式。

查阅官方文档发现有两种驱动可以支持KML：一种驱动名称是KML，需要Expat库的支持，这是一个解析XML格式的库；另一种驱动名称是LIBKML，需要LibKML库的支持，这是google自己的KML读写库。第二种方式支持的功能更多，并且LibKML本身也需要Expat库的支持。如果两种驱动都存在，那么在读取的时候第二种会覆盖第一种，也就是采用LIBKML的方式读取KML。我这里就是顺手把两种驱动都添加进去了。

阅读这篇文章之前需要预先知道GDAL是如何编译的，可参看《Win64下编译集成GEOS和Proj4的GDAL》。

1.1. 编译LibKML

LibKML的源码托管在GitHub（可点击点击进入）。下载解压后可在其根目录找到libkml.sln这个文件，通过这个文件可以在visual studio中打开，然后直接编译就可以了。总结下在编译过程中我遇到的问题：

1.1.1. 第三方库支持

LibKML的源码文件夹中已经自带了其需要的第三方库，如下图所示：

LibKML这个静态库挺奇怪，只需要包含第三方对应的头文件即可编译了，所以如果编译的时候提示找不到头文件，可以自己把包含目录重新设置一下，如下图所示。这种问题一般都是包含目录的相对路径出错或者缺失造成的。

1.1.2. 编译错误

在编译libkmlbase这个库的file_win32.cc这个文件的时候，提示这段代码出错：

// Internal to the win32 file class. We need a conversion from string to
// LPCWSTR.
static std::wstring Str2Wstr(const string& str) {
  std::wstring wstr(str.length(), L'');
  std::copy(str.begin(), str.end(), wstr.begin());
  return wstr;
}

// Internal to the win32 file class. We need a conversion from std::wstring to
// string.
string Wstr2Str(const std::wstring& wstr) {
  size_t s = wstr.size();
  string str(static_cast(s+1), 0);
  WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr.c_str(), static_cast(s), &str[0],
                      static_cast(s), NULL, NULL);
  return str;
}

出错的地方在std::wstring wstr(str.length(), L'')这一行，错误提示是“error C2137: 空字符常量”。其实就是C/C++没有定义“空字符常量”，L''这种写法不太标准，将其改成L' '就可以了。同时这段代码还存在另一个问题：这段代码的意思是字符串wstring和字符串string互相转换，但是很明显这种写法是不支持中文字符的。我这里就将这段代码替换为：

//改动：
//str 与 wstr 的互转
static std::wstring Str2Wstr(const string& str)
{
    size_t i;
    std::string curLocale = setlocale(LC_ALL, NULL);
    setlocale(LC_ALL, "chs");
    const char* _source = str.c_str();
    size_t _dsize = str.size() + 1;
    wchar_t* _dest = new wchar_t[_dsize];
    wmemset(_dest, 0x0, _dsize);
    mbstowcs_s(&i, _dest, _dsize, _source, _dsize);
    std::wstring result = _dest;
    delete[] _dest;
    setlocale(LC_ALL, curLocale.c_str());
    return result;
}
string Wstr2Str(const std::wstring& wstr)
{
    size_t i;
    std::string curLocale = setlocale(LC_ALL, NULL);
    setlocale(LC_ALL, "chs");
    const wchar_t* _source = wstr.c_str();
    size_t _dsize = 2 * wstr.size() + 1;
    char* _dest = new char[_dsize];
    memset(_dest, 0x0, _dsize);
    wcstombs_s(&i, _dest, _dsize, _source, _dsize);
    std::string result = _dest;
    delete[] _dest;
    setlocale(LC_ALL, curLocale.c_str());
    return result;
}

1.2. 配置GDAL

修改GDAL的编译配置文件nmake.opt，找到LibKML部分，修改为：

# Uncomment out the following lines to enable LibKML support.
#LIBKML_DIR = C:/Dev/libkml
#LIBKML_INCLUDE = -I$(LIBKML_DIR)/src -I$(LIBKML_DIR)/third_party/boost_1_34_1
#LIBKML_LIBRARY = $(LIBKML_DIR)/msvc/Release
#LIBKML_LIBS =  $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlbase.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlconvenience.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/libkmldom.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlengine.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlregionator.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlxsd.lib \
#       $(LIBKML_LIBRARY)/minizip_static.lib \
#       $(LIBKML_DIR)/third_party\expat.win32/libexpat.lib \
#       $(LIBKML_DIR)/third_party\uriparser-0.7.5.win32/release/uriparser.lib \
#       $(LIBKML_DIR)/third_party\zlib-1.2.3.win32/lib/minizip.lib \
#       $(LIBKML_DIR)/third_party\zlib-1.2.3.win32/lib/zlib.lib
LIBKML_DIR = C:/Work/GDALBuild/libkml-master
LIBKML_INCLUDE = -I$(LIBKML_DIR)/src -I$(LIBKML_DIR)/third_party/boost_1_34_1
LIBKML_LIBRARY = $(LIBKML_DIR)/x64/Release
LIBKML_LIBS =   $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlbase.lib \
        $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlconvenience.lib \
        $(LIBKML_LIBRARY)/libkmldom.lib \
        $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlengine.lib \
        $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlregionator.lib \
        $(LIBKML_LIBRARY)/libkmlxsd.lib \
    $(LIBKML_DIR)/third_party/zlib-1.2.3/contrib/minizip/x64/Release/minizip_static.lib \
    $(EXPAT_DIR)/build/Release/libexpat.lib \
        $(LIBKML_DIR)/third_party/uriparser-0.7.5/win32/uriparser.lib \
        $(LIBKML_DIR)/third_party\zlib-1.2.3.win32/lib/minizip.lib \
        $(LIBKML_DIR)/third_party\zlib-1.2.3.win32/lib/zlib.lib

这里的目录设置可能每个人有点不太一样，注意不要硬抄根据实际情况修改下。具体来说LIBKML_DIR定义的一个根目录，通过这个目录依次找到：LIBKML_INCLUDE包含的头文件目录；LIBKML_LIBRARY依赖的库文件目录；LIBKML_LIBS具体的每一个lib。

minizip_static.lib这个文件可能没有直接提供，但是是有源代码的，可以自己编译一下：

libexpat.lib文件也有点不同，宏(EXPAT_DIR)来自于Expat部分：

# Uncomment for Expat support (required for KML, GPX and GeoRSS read support).
#EXPAT_DIR = "C:\Program Files\Expat 2.0.1"
#EXPAT_INCLUDE = -I$(EXPAT_DIR)/source/lib
#EXPAT_LIB = $(EXPAT_DIR)/bin/libexpat.lib
EXPAT_DIR = "C:\Work\GDALBuild\libexpat-master"
EXPAT_INCLUDE = -I$(EXPAT_DIR)/expat/lib
EXPAT_LIB = $(EXPAT_DIR)/build/Release/libexpat.lib

这个Expat部分理论上是可以用third_party中已经编译好的头文件和lib的，但是我这里并没有详细求证，因为我是先配置好Expat再配置LibKML的，Expat是自己编译的。

1.3. 链接问题

在编译链接GDAL的过程中，出现了形如“无法解析的外部符号“这种类型的错误，如下所示：

这是由于LibKML默认工程中包含的文件不全，GDAL在编译链接的时候找不到实现造成的。只需要搜索无法解析的函数所在的文件，将其加入到LibKML的工程中，重新编译LibKML和GDAL就可以了。我这里缺失的文件有：

1. libkmldom工程：xal.h、xal.cc、gx_timeprimitive.h、gx_timeprimitive.cc、gx_tour.h、gx_tour.cc
2. libkmlbase工程： zip_file.h、zip_file.cc、uri_parser.cc、xml_namespaces.h、xml_namespaces.cc
3. libkmlengine工程：id_mapper.h、id_mapper.cc、find_xml_namespaces.h、find_xml_namespaces.cc

2. 参考

[1] gdal集成kml库的做法
[2] 解决gdal集成libkml的链接错误
[2] std::wstring