GDAL虚拟文件简介

在博客正文开始之前，先祝大家在新的一年里工作顺利、万事如意。新年新气象，希望在新的一年里能够和大家多多交流，共同学习进步。

GDAL虚拟文件大概从1.6.0版本开始，最开始主要是用来访问zip或gz等压缩包归档文件中的数据。距离详细可以参考网址：http://trac.osgeo.org/gdal/wiki/UserDocs/ReadInZip。最开始只支持两种虚拟文件系统，/vsigzip和/viszip。对于.zip文件只支持读取，而/visgzip支持读取和顺序写入。但是写入的速度有些慢。

自1.8.0开始，GDAL可以读取未压缩的.tar或者压缩过的.tar.gz/.tgz压缩包中的数据。

下面分别举个简单的例子（使用的是gdalinfo工具和ogrinfo工具）来进行说明。

读取gz文件：

gdalinfo /vsigzip/path/to/the/file.gz
gdalinfo /vsigzip//home/path/to/the/file.gz

上面第一行，/path/to/the/file.gz，这个是文件的相对路径。第二行是绝对路径，这个路径是Linux系统下的路径，Linux系统下的绝对路径都是用/来开头的；按照GDAL的说明，对于Linux下的绝对路径，前面要多加一个/。Windows下一般都是盘符开头的，如第四行中的C:/path/to/the/file.zip就是。

读取Zip文件：

gdalinfo /vsizip/path/to/the/file.zip/path/inside/the/zip/file.tif
gdalinfo /vsizipC:/path/to/the/file.zip/path/inside/the/zip/file.tif

先看上面两句话，第一句话和第二句基本一样，只不过第一句是相对路径，第二句是绝对路径。下面以第二句为例进行说明。第二句的文件路径是：/vsizipC:/path/to/the/file.zip/path/inside/the/zip/file.tif。这个路径可以拆为三部分，分别用不同的颜色来表示。红色的部分用来标记虚拟文件系统的类型，是一个zip格式的；第二部分深红色表示的是这个zip文件的路径；第三部分就是绿色的部分，用来表示的值zip压缩包中tif数据的路径。
这里有个小说明，加入这个zip文件中只有一个数据，那么可以不用写后面的第三部分，直接写到第二部分即可。

读取.tar.gz和.tgz文件：

读取.tar.gz和.tgz文件和上面的类似。自1.8.0版本开始，GDAL可以读取tar.gz和tgz格式的归档文件中的数据。读取的语法与上面的非常类似，如下：

gdalinfo /vsitar/path/to/the/file.tar/path/inside/the/tar/file
gdalinfo /vsitar/path/to/the/file.tar.gz/path/inside/the/targz/file

上面两句意思差不多，一个是读取tar中的，一个是读取tar.gz中的数据。还是以第二个为例进行说明。文件路径为/vsitar/path/to/the/file.tar.gz/path/inside/the/targz/file，还是三部分，第一部分用来说明虚拟文件的格式，第二部分是tar.gz的路径，第三部分是数据在tar.gz压缩包中的路径。

需要注意的是，读取tar.gz格式的数据要比读取zip数据慢很多。主要原因是tar.gz是整个包里面的所有文件一起压缩，而zip中是每个文件单独压缩。所以读取tar.gz中最后一个文件的时候，需要把前面的所有的文件都进行解压。
读取网络文件：

接下来是另外一个虚拟文件系统 /vsicurl，这个主要是用来读取网络数据的。这个也是在1.8.0版本中新加入的。比如可以直接访问一个网络上的shp数据。比如：

ogrinfo -ro -al -so /vsicurl/http://svn.osgeo.org/gdal/trunk/autotest/ogr/data/poly.shp

ogrinfo这个工具不多说了，类似gdalinfo，主要是用来查看矢量数据的信息用的。主要看后面的路径部分。/vsicurl/http://svn.osgeo.org/gdal/trunk/autotest/ogr/data/poly.shp只有两部分，第一部分是红色的，用来标记后面的是一个网络路径，第二部分就是一个网络数据的路径。

上面输出的内容如下：

图1 访问网络shp输出的结果

有了上面的几个虚拟文件系统为记住，那么就可以把上面的进行组合来进行访问，比如要读取一个网络中的zip压缩包的一个shp数据，就需要先读取网络中的zip数据，然后再读取zip中的shp数据。例子如下：

ogrinfo -ro -al -so /vsizip/vsicurl/http://svn.osgeo.org/gdal/trunk/autotest/ogr/data/poly.zip.shp
ogrinfo -ro -al -so /vsizip/vsicurl/http://svn.osgeo.org/gdal/trunk/autotest/ogr/data/poly.zip

上面的路径就比较复杂了，中间使用了两个虚拟文件系统，/vsizip/vsicurl/http://svn.osgeo.org/gdal/trunk/autotest/ogr/data/poly.zip/poly.shp，分为四部分来说明，第一部分是zip，第二部分是curl网络，第三部分是真正的zip地址，第四部分是zip中shp的数据，按照上面的说明，假如这个zip中只有这一个shp数据，那么这个第四部分是可以省略不写的，比如上面的第二行。

上面两行输出的内容是一样的，截图如下：

图2 访问网络zip输出的结果

图3 访问网络zip输出的结果

除此之外还有更复杂的，假如一个数据在ftp服务器上，而且需要用户名和密码才能访问。这样的数据gdal还是可以照样访问，前提是你知道用户名和密码。例子如下：

ogrinfo -ro -al -so /vsizip/vsicurl/ftp://user:[email protected]/foldername/file.zip/example.shp

路径是/vsizip/vsicurl/ftp://user:[email protected]/foldername/file.zip/example.shp，我们依旧用颜色来进行拆分，第一部分和第二部分以及第四部分和上面的一样。不一样的是第三部分，绿色的部分，中间有个user:password@这个东西，从字面意思很清楚，分别是用户名和密码，@后面是数据地址。

最后再说一下，不是所有的格式都支持虚拟文件系统的，如何判断文件是否支持虚拟文件系统，一个简单的方法就是使用gdal工具中的--formats命令，然后在输出的格式中，后面的括弧中有加v的就表示支持，没有加v的就不支持。比如我输出的是：

太多了，图截不下，贴到后面吧：

C:\warmerda\bld\bin>gdalinfo.exe --formats
Supported Formats:
  VRT (rw+v): Virtual Raster
  GTiff (rw+v): GeoTIFF
  NITF (rw+v): National Imagery Transmission Format
  RPFTOC (rov): Raster Product Format TOC format
  ECRGTOC (rov): ECRG TOC format
  HFA (rw+v): Erdas Imagine Images (.img)
  SAR_CEOS (rov): CEOS SAR Image
  CEOS (rov): CEOS Image
  JAXAPALSAR (rov): JAXA PALSAR Product Reader (Level 1.1/1.5)
  GFF (rov): Ground-based SAR Applications Testbed File Format (.gff)
  ELAS (rw+v): ELAS
  AIG (rov): Arc/Info Binary Grid
  AAIGrid (rwv): Arc/Info ASCII Grid
  GRASSASCIIGrid (rov): GRASS ASCII Grid
  SDTS (rov): SDTS Raster
  DTED (rwv): DTED Elevation Raster
  PNG (rwv): Portable Network Graphics
  JPEG (rwv): JPEG JFIF
  MEM (rw+): In Memory Raster
  JDEM (rov): Japanese DEM (.mem)
  GIF (rwv): Graphics Interchange Format (.gif)
  BIGGIF (rov): Graphics Interchange Format (.gif)
  ESAT (ro): Envisat Image Format
  FITS (rw+): Flexible Image Transport System
  BSB (rov): Maptech BSB Nautical Charts
  XPM (rwv): X11 PixMap Format
  BMP (rw+v): MS Windows Device Independent Bitmap
  DIMAP (rov): SPOT DIMAP
  AirSAR (ro): AirSAR Polarimetric Image
  RS2 (ro): RadarSat 2 XML Product
  PCIDSK (rw+v): PCIDSK Database File
  PCRaster (rw): PCRaster Raster File
  ILWIS (rw+v): ILWIS Raster Map
  SGI (rw+): SGI Image File Format 1.0
  SRTMHGT (rwv): SRTMHGT File Format
  Leveller (rw+): Leveller heightfield
  Terragen (rw+): Terragen heightfield
  HDF4 (ro): Hierarchical Data Format Release 4
  HDF4Image (rw+): HDF4 Dataset
  ISIS3 (rov): USGS Astrogeology ISIS cube (Version 3)
  ISIS2 (rw+v): USGS Astrogeology ISIS cube (Version 2)
  PDS (rov): NASA Planetary Data System
  TIL (rov): EarthWatch .TIL
  ERS (rw+v): ERMapper .ers Labelled
  ECW (rov): ERDAS Compressed Wavelets (SDK 4.2)
  JP2ECW (rov): ERDAS JPEG2000 (SDK 4.2)
  JPEG2000 (rwv): JPEG-2000 part 1 (ISO/IEC 15444-1)
  L1B (rov): NOAA Polar Orbiter Level 1b Data Set
  FIT (rwv): FIT Image
  GRIB (rov): GRIdded Binary (.grb)
  MrSID (rov): Multi-resolution Seamless Image Database (MrSID)
  JP2MrSID (rov): MrSID JPEG2000
  MG4Lidar (ro): MrSID Generation 4 / Lidar (.sid)
  RMF (rw+v): Raster Matrix Format
  WCS (rov): OGC Web Coverage Service
  WMS (rwv): OGC Web Map Service
  MSGN (ro): EUMETSAT Archive native (.nat)
  RST (rw+v): Idrisi Raster A.1
  INGR (rw+v): Intergraph Raster
  GSAG (rwv): Golden Software ASCII Grid (.grd)
  GSBG (rw+v): Golden Software Binary Grid (.grd)
  GS7BG (rov): Golden Software 7 Binary Grid (.grd)
  COSAR (ro): COSAR Annotated Binary Matrix (TerraSAR-X)
  TSX (rov): TerraSAR-X Product
  COASP (ro): DRDC COASP SAR Processor Raster
  R (rwv): R Object Data Store
  PNM (rw+v): Portable Pixmap Format (netpbm)
  DOQ1 (rov): USGS DOQ (Old Style)
  DOQ2 (rov): USGS DOQ (New Style)
  ENVI (rw+v): ENVI .hdr Labelled
  EHdr (rw+v): ESRI .hdr Labelled
  GenBin (rov): Generic Binary (.hdr Labelled)
  PAux (rw+): PCI .aux Labelled
  MFF (rw+): Vexcel MFF Raster
  MFF2 (rw+): Vexcel MFF2 (HKV) Raster
  FujiBAS (ro): Fuji BAS Scanner Image
  GSC (rov): GSC Geogrid
  FAST (rov): EOSAT FAST Format
  BT (rw+v): VTP .bt (Binary Terrain) 1.3 Format
  LAN (rw+v): Erdas .LAN/.GIS
  CPG (ro): Convair PolGASP
  IDA (rw+): Image Data and Analysis
  NDF (rov): NLAPS Data Format
  EIR (rov): Erdas Imagine Raw
  DIPEx (rov): DIPEx
  LCP (rov): FARSITE v.4 Landscape File (.lcp)
  GTX (rw+v): NOAA Vertical Datum .GTX
  LOSLAS (rov): NADCON .los/.las Datum Grid Shift
  NTv2 (rw+v): NTv2 Datum Grid Shift
  ACE2 (rov): ACE2
  SNODAS (rov): Snow Data Assimilation System
  RIK (ro): Swedish Grid RIK (.rik)
  USGSDEM (rwv): USGS Optional ASCII DEM (and CDED)
  GXF (ro): GeoSoft Grid Exchange Format
  HTTP (ro): HTTP Fetching Wrapper
  BAG (ro): Bathymetry Attributed Grid
  HDF5 (ro): Hierarchical Data Format Release 5
  HDF5Image (ro): HDF5 Dataset
  NWT_GRD (rov): Northwood Numeric Grid Format .grd/.tab
  NWT_GRC (rov): Northwood Classified Grid Format .grc/.tab
  ADRG (rw+v): ARC Digitized Raster Graphics
  SRP (rov): Standard Raster Product (ASRP/USRP)
  BLX (rw): Magellan topo (.blx)
  Rasterlite (rw): Rasterlite
  SAGA (rw+v): SAGA GIS Binary Grid (.sdat)
  KMLSUPEROVERLAY (rwv): Kml Super Overlay
  XYZ (rwv): ASCII Gridded XYZ
  HF2 (rwv): HF2/HFZ heightfield raster
  OZI (rov): OziExplorer Image File
  CTG (rov): USGS LULC Composite Theme Grid
  E00GRID (rov): Arc/Info Export E00 GRID
  ZMap (rwv): ZMap Plus Grid
  NGSGEOID (rov): NOAA NGS Geoid Height Grids