GDAL C++ API 学习之路 （4） Spatial Reference System篇 OGRSpatialReference类

class OGRSpatialReference        #include

OGRSpatialReference 是 GDAL/OGR 库中的一个重要类，用于管理和操作地理空间数据的空间参考系统（Spatial Reference System，SRS）。它提供了一系列功能，允许用户定义、查询、解析和转换地理空间数据的坐标系统和投影信息

Public Functions

IsSameGeogCS

int IsSameGeogCS（const OGRSpatialReference*） const 

GeogCS是否匹配

参数:

poOther -- 正在比较的 SRS。

返回: 如果它们相同，则为 TRUE，否则为 FALSE

    // 定义两个 WGS 84 经纬度坐标系的WKT字符串
    const char* wktString1 = "GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]";
    const char* wktString2 = "GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]";
    
    // 创建两个 OGRSpatialReference 对象，并从WKT字符串中导入空间参考系统
    OGRSpatialReference srs1;
    srs1.importFromWkt(&wktString1);
    OGRSpatialReference srs2;
    srs2.importFromWkt(&wktString2);
    
    // 判断两个空间参考系统是否具有相同的地理坐标系
    int isSameGeogCS = srs1.IsSameGeogCS(&srs2);

    // 输出判断结果
    if (isSameGeogCS) {
        printf("两个空间参考系统具有相同的地理坐标系。\n");
    } else {
        printf("两个空间参考系统具有不同的地理坐标系。\n");
    }

IsSameVertCS

int IsSameVertCS（const OGRSpatialReference*） const

VertCS是否匹配

参数:

poOther -- 正在比较的 SRS。

返回: 如果它们相同，则为 TRUE，否则为 FALSE

IsSame

int IsSame（const OGRSpatialReference*） const 

这两个空间参考描述的是同一个系统吗

参数:

poOtherSRS -- 与之进行比较的 SRS。

返回: 如果等效，则为 TRUE，否则为 FALSE

   // 定义两个相同的 WGS 84 经纬度坐标系的WKT字符串
    const char* wktString1 = "GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]";
    const char* wktString2 = "GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]";
    
    // 创建两个 OGRSpatialReference 对象，并从WKT字符串中导入空间参考系统
    OGRSpatialReference srs1;
    srs1.importFromWkt(&wktString1);
    OGRSpatialReference srs2;
    srs2.importFromWkt(&wktString2);
    
    // 判断两个空间参考系统是否完全相同
    int isSame = srs1.IsSame(&srs2);

IsSame

int IsSame(const OGRSpatialReference*, const char *const *papszOptions) const

这两个空间参考描述的是同一个系统吗

参数:

• poOtherSRS -- 与之进行比较的 SRS。

• papszOptions -- 选项。空或空终止的选项列表

返回: 如果等效，则为 TRUE，否则为 FALSE

Clear

void Clear()

擦除当前定义

SetProjection

OGRErr SetProjection（const char*)

设置投影名称

参数:

pszProjection -- 投影名称，应从 ogr_srs_api.h 中的宏中选择，例如 SRS_PT_TRANSVERSE_MERCATOR。

返回: OGRERR_NONE成功

    // 定义一个 UTM 投影的 WKT 字符串
    const char* wktString = "PROJCS[\"WGS 84 / UTM zone 18N\",GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]],PROJECTION[\"Transverse_Mercator\"],PARAMETER[\"latitude_of_origin\",0],PARAMETER[\"central_meridian\",-75],PARAMETER[\"scale_factor\",0.9996],PARAMETER[\"false_easting\",500000],PARAMETER[\"false_northing\",0],UNIT[\"metre\",1,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"32618\"]]";
    
    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置空间参考系统的投影信息
    OGRErr err = srs.SetProjection(wktString);

SetGeocCS

OGRErr SetGeocCS（const char *pszGeocName)

设置用户可见的 GEOCCS 名称

参数:

pszName -- 要分配的用户可见名称。不用作密钥。

返回: OGRERR_NONE成功

    // 定义一个地心坐标系的 WKT 字符串
    const char* wktString = "GEOCCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"metre\",1,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],AXIS[\"Geocentric X\",OTHER],AXIS[\"Geocentric Y\",EAST],AXIS[\"Geocentric Z\",NORTH],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4984\"]]";
    
    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置空间参考系统的地心坐标系名称
    OGRErr err = srs.SetGeocCS(wktString);

SetProjCS

OGRErr SetProjCS（const char*)

设置用户可见的 PROJCS 名称

参数:

pszName -- 要分配的用户可见名称。不用作密钥。

返回: OGRERR_NONE成功

    // 定义一个墨卡托投影坐标系的 WKT 字符串
    const char* wktString = "PROJCS[\"Mercator\",GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]],PROJECTION[\"Mercator_1SP\"],PARAMETER[\"central_meridian\",0],PARAMETER[\"scale_factor\",1],PARAMETER[\"false_easting\",0],PARAMETER[\"false_northing\",0],UNIT[\"metre\",1,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],AXIS[\"Easting\",EAST],AXIS[\"Northing\",NORTH],AUTHORITY[\"EPSG\",\"3395\"]]";
    
    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置空间参考系统的投影坐标系名称
    OGRErr err = srs.SetProjCS(wktString);

SetGeogCS

OGRErr SetGeogCS(const char *pszGeogName, const char *pszDatumName, const char *pszEllipsoidName, double dfSemiMajor, double dfInvFlattening, const char *pszPMName = nullptr, 

double dfPMOffset = 0.0, const char *pszUnits = nullptr, double dfConvertToRadians = 0.0)

设置地理坐标系

此方法用于设置地理坐标系的基准面、椭球体、本初子午线和角度单位。它可以单独用于建立地理空间参考，也可以应用于投影坐标系以建立基础地理坐标系。

参数:

• pszGeogName -- 地理坐标系的用户可见名称（不用作键）。

• pszDatumName -- 此基准的键名称。OpenGIS 规范列出了一些已知值，否则具有标准变换的 EPSG 基准名称被视为合法键。

• pszSpheroidName -- 用户可见的椭球体名称（不用作键）

• dfSemiMajor -- 椭球体的半长轴。

• dfInvFlattening -- 椭球体的反向扁平化。这可以从半短轴计算为 1/f = 1.0 / （1.0 - 半小/半长）。

• pszPMName -- 本初子午线的名称（不用作键） 如果为 NULL，则将使用默认值“Greenwich”。

• dfPMOffset -- 格林威治相对于本初子午线的经度。始终以度为单位

• pszAngularUnits -- 角度单位名称（有关某些标准名称，请参见 ogr_srs_api.h）。如果为 NULL，则将假定值为“度”。

• dfConvertToRadians -- 将角度单位乘以将其转换为弧度的值。如果 pszAngularUnits 为 NULL，则将使用值 SRS_UA_DEGREE_CONV。

返回:  OGRERR_NONE成功

    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置地理坐标系的属性
    OGRErr err = srs.SetGeogCS("WGS 84", "WGS_1984", "WGS 84", 6378137, 298.257223563);

SetWellKnownGeogCS

OGRErr SetWellKnownGeogCS（const char*)

根据众所周知的名称设置 GeogCS

参数:

pszName -- 已知地理坐标系的名称。

返回:  OGRERR_NONE成功时，或者OGRERR_FAILURE如果无法识别名称、目标对象已初始化或无法成功查找 EPSG 值

    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置为 WGS 84 地理坐标系
    OGRErr err = srs.SetWellKnownGeogCS("WGS84");

CopyGeogCSFrom

OGRErr CopyGeogCSFrom（const OGRSpatialReference *poSrcSRS)

从另一个 OGRSpatialReference 复制 GEOGCS

参数:

poSrcSRS -- 用于从中复制 GEOGCS 信息的空间参考。

返回: OGRERR_NONE成功或错误代码

    // 定义一个源空间参考系统，用于复制地理坐标系信息
    const char* srcWktString = "GEOGCS[\"WGS 84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID[\"WGS 84\",6378137,298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]";
    OGRSpatialReference srcSRS;
    srcSRS.importFromWkt(&srcWktString);
    
    // 创建一个目标空间参考系统
    OGRSpatialReference dstSRS;
    
    // 复制源空间参考系统中的地理坐标系信息到目标空间参考系统
    OGRErr err = dstSRS.CopyGeogCSFrom(&srcSRS);

SetCompoundCS

OGRErr SetCompoundCS（const char *pszName， const OGRSpatialReference *poHorizSRS， const OGRSpatialReference *poVertSRS)

设置复合坐标系        此方法将当前的SRS替换为由水平和垂直坐标系组成的COMPD_CS坐标系

参数:

• pszName -- 复合坐标系的名称。

• poHorizSRS - 水平SRS（PROJCS或GEOGCS）。

• poVertSRS -- 垂直 SRS （VERT_CS）。

返回: OGRERR_NONE成功

    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置复合坐标系
    const char* compoundCSName = "WGS 84 + EGM96";
    
    // 创建水平坐标系（地理或投影）和垂直坐标系的空间参考系统
    OGRSpatialReference horizSRS, vertSRS;
    horizSRS.SetWellKnownGeogCS("WGS84");
    vertSRS.importFromEPSG(5773); // EGM96 - Earth Gravitational Model 1996
    
    // 设置复合坐标系
    OGRErr err = srs.SetCompoundCS(compoundCSName, &horizSRS, &vertSRS);

SetCoordinateEpoch

void SetCoordinateEpoch（double dfCoordinateEpoch)

将坐标纪元设置为十进制年

参数:

dfCoordinateEpoch -- 将纪元坐标为十进制年（例如 2021.3）

    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置坐标时期为 2000.0 年
    double coordinateEpoch = 2000.0;
    srs.SetCoordinateEpoch(coordinateEpoch);
    
    // 输出设置结果
    printf("成功设置空间参考系统的坐标时期为 %.1f 年。\n", coordinateEpoch);

空间参考系统的坐标时期为 2000.0 年。

如果坐标时期是 2000.0 年，并且时间是 1998 年，那么相对于坐标时期 2000.0 年，时间差为 -2.0 年。

时间差的计算方式是目标时间减去坐标时期。如果目标时间晚于坐标时期，时间差为正数，如果目标时间早于坐标时期，时间差为负数。

在这个例子中，如果时间是 1998 年，相对于坐标时期 2000.0 年，时间差为 -2.0 年。这意味着你的空间数据中的位置信息是相对于 2000 年的，如果你想要将这些位置信息转换为相对于 1998 年的位置，你可以根据时间差 -2.0 年进行相应的坐标转换。这样，你就可以考虑地球在这 2 年时间内的微小变化，得到更精确的位置信息。

GetCoordinateEpoch

double GetCoordinateEpoch（） const

返回: 坐标纪元 将纪元坐标为十进制年（例如 2021.3），如果未设置或相关，则为 0

    // 创建一个 OGRSpatialReference 对象
    OGRSpatialReference srs;
    
    // 设置坐标时期为 2000.0 年
    double coordinateEpoch = 2000.0;
    srs.SetCoordinateEpoch(coordinateEpoch);
    
    // 获取坐标时期并输出结果
    double retrievedEpoch = srs.GetCoordinateEpoch();
    printf("空间参考系统的坐标时期为 %.1f 年。\n", retrievedEpoch);

空间参考系统的坐标时期为 2000.0 年。