Python下gdal的安装，及解决运行过程中可能出现的memory error问题

最近迷上了用python处理卫星数据，gdal包是不得不提的一个。本篇文章写于程序运行时的等待过程中，时间紧迫不免有些疏漏。另，我本人也只是一只菜鸡，写此教程的目的，也在于总结这两星期的经验教训，祭奠一下走过的弯路浪费的时间。希望各位大佬们不要笑话，也请多多提建议，帮助小张同学提高业务能力。废话不再多说，进入正题！！！

"gdal"是一个开源的、功能强大的栅格文件读写库。可是它的"安装"有时却让小白们感到疼痛；好不容易跟着教程安装成了，在运行过程中，当需要处理的数据太大时，却被频频提示"内存错误" – 如，memoryerror:unable to allocate 43.9 mib for an array with shape (4800, 4800) and data typeuint16。

出现"memoryerror"的原因有很多。其中一种是因为“python版本过低/在win64操作系统上安装了win32版本的python”；当安装的是32位的python时，即使用户将”虚拟内存”的设置的再大，也无法从根本上解决” memoryerror”（虚拟内存的设置请参照https://zhuanlan.zhihu.com/p/37332255）。原因在小节一中详述。本篇教程将从最基本的windows系统下的python安装开始讲起，希望可以帮助遇此问题的虫友。

教程目录如下:

一．Python的下载、安装和配置

二．当电脑中装有多个python版本时，如何使他们兼容

三．用”pip install”法在python下安装gdal库

四．配置windows虚拟内存

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一．Python的下载、安装和配置

电脑上装有arcgis等软件的小白会发现，python2.7早已顺带被装载了自己的电脑里。需注意的是 –此python版本的环境是32位的！即使电脑内存非常大，处理非常大的卫星数据时，你的32位python也非常有可能遇到"memoryerror"问题。这是因为"32位操作系统可以寻址2的32次方个字节的内存范围，64位操作系统则可寻址2的64次方个字节的内存范围。因此，32位的操作系统理论上只能使用约4GB的内存，要是想让程序使用超过4GB的内存，就要选择64位的操作系统。"

图一: Python版本的选择

Python可以在https://www.python.org/上免费下载，我选择了64位的Python 3.8.6。安装包选择的是Windows x86-64 executable installer (图一), 因为它更方便用户自定义”程序储存路径”以及自动添加”path环境变量”。 自定义”程序储存路径” 就不赘述了，个人认为路径越简单越好（我就直接存储为"C:\python3.8" , 以下的讲解也以此为示范，大家可以根据自己的便利选择储存路径）。

图二: 检查path下是否已经添加"C:\python3.8\Scripts\" 和"C:\python3.8\"

安装好后，检查系统环境变量的path (图二)（检查方式请参照: https://jingyan.baidu.com/article/8ebacdf02d3c2949f65cd5d0.html）。若打开系统变量的path，发现已经有"C:\python3.8\Scripts\" 和"C:\python3.8\" ，则说明path已经被设置好；若没有的话，可自己手动添加。

二．当电脑中装有多个python版本时，如何使他们兼容

有一个需要注意的问题- 当电脑里安装了多个版本的Python时，并尝试装一些包如gdal或者更新pip时，会报错。那么如何配置才能使他们兼容，不影响用户的使用呢？原则就是将不同版本下的"python.exe"和"pip.exe"分别命名。如，将Python3.8.6的命名为”python38.exe”和”pip38.exe”； 将Python2.7.5的命名为”python27.exe”和”pip27.exe”。具体请参照https://blog.csdn.net/qq_40260867/article/details/84062299。在此不做赘述。

我的电脑里同时装有Python3.8.6和Python2.7.5。打开CMD检查一下”兼容”是否设置成功 (打开cmd的方式https://jingyan.baidu.com/article/e4511cf329b0e42b845eaf2e.html)。分别输入python27和python38，若像如图三显示的那样，就是设置成功了。

图三: 在cmd中进一步检查两个版本的python的兼容是否设置妥当

三．用”pip install”法在python下安装gdal库

先在https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/里下载合适版本的gdal whl文件。版本的选择主要取决于”windows操作系统的位数”和”python的版本”。我是64位操作系统，准备在python3.8.6下安装gdal库，所以选择下载”GDAL‑3.1.3‑cp38‑cp38‑win_amd64.whl”(图四)。cp后的38表示支持python3.3.6，amd后的64表示支持64位操作系统。记住下载gdal whl文件的储存位置。我的存在"C:\Users\zhang\Downloads"下。

 图四: gdal whl 文件的版本选择

gdal通过cmd用"pip instal"语法安装。在第二小节里，我将python3.8.6的pip命名为了pip38，所以在这里用pip38而不是pip。pip38 install后接续下载的gdal whl文件的储存地址。如，pip38 install C:\Users\zhang\Downloads\GDAL-3.1.3-cp38-cp38-win_amd64.whl （图五）

图五: cmd中用pip install 安装gdal包；安装成功后会显示"successfully"等字样，因为我已经安装过了，所以此出安装的结果显示的是"Requirement already satisfied"

五. 配置windows虚拟内存

至此，gdal已经成功在python3.8.6中成功安装了。为了进一步确保程序运行过程中，不会再出现内存错误，我们可以进一步配置windows虚拟内存。虚拟内存的设置请参照https://zhuanlan.zhihu.com/p/37332255 。内存可以根据自己的需要自定义设置大小。由图六可以看到，目前C盘下，我的可用空间为:37686MB。我将初始大小以及最大值均设置为: 30000MB。当然这是一个比较夸张的设定。为了不要再由内存错误，我也是拼了。

设置好后重启电脑。然后在python3.8中运行代码。无错！快速！流畅！开心的蹦蹦跳跳！！！！

图六: 虚拟内存的设置