使用GDAL对HDF数据进行geoloc校正
在上一篇博客中，大概说了下怎么使用gdal提供的gdalwarp工具来进行校正处理。其实质与envi的glt校正应该是一样的。我把gdalwarp的代码封装了一下，写了一个类来进行geoloc处理。希望对大家有用。
先是头文件，函数的注释很详细，就不多说了。后面的源文件就是从gdalwarp.cpp中摘录出来的，有兴趣的可以看gdalwarp.cpp ，下面的代码只是把这个文件中没有用到的代码删除了，同时有些参数直接写死了。不太清楚的可以直接看原来的代码。
/*************************************************************************** * * Time: 2013-03-02 * Project: 遥感处理算法 * Purpose: 地理查找表校正 * Author: 李民录 * Copyright (c) 2013, [email protected] * Describe: 地理查找表校正，用于HDF数据的校正算法 * ****************************************************************************/ #ifndef IMAGEGEOLOCWARP_H #define IMAGEGEOLOCWARP_H #include "ImgCore.h" /** * \file ImageGeoLocWarp.h * @brief 地理查找表校正 * * 地理查找表校正，主要用于HDF数据的校正。比如海洋卫星数据等，MODIS数据等。 * 一般在该类型的数据中，有两个Latitude和Longitude的32位浮点数的数据集， * 用来存储数据的经纬度坐标，在校正过程中使用这两个进行处理 */ class IMGALG_API CImageGeoLocWarp { public: /** * @brief 构造函数，地理查找表校正 * @param pszSrcFile 原始数据路径 * @param pszDstFile 结果数据路径 * @param pszFormat 结果数据格式 * @param pProcess 进度条指针 */ CImageGeoLocWarp(const char* pszSrcFile, const char* pszDstFile, const char* pszFormat = "HFA", CProcessBase* pProcess = NULL); /** * @brief 析构函数 */ ~CImageGeoLocWarp(); /** * @brief 获取输出参数信息 * @param iHeight 输出图像高度 * @param iWidth 输出图像宽度 * @param padfGeoTransform 输出GeoTransform六参数 * @param padfExtent 输出图像四至范围 * @return 是否计算成功，以及错误代码 */ int GetSuggestedWarpOutput(int &iHeight, int &iWidth, double *padfGeoTransform = NULL, double *padfExtent = NULL); /** * @brief 执行校正算法 * @param dResX 输出图像横向分辨率，默认为0，表示自动计算输出象元大小 * @param dResY 输出图像纵向分辨率，默认为0，表示自动计算输出象元大小 * @param resampling 重采样方式，默认为双线性内插 * @return 是否计算成功，以及错误代码 */ int DoGeoLocWarp(double dResX = 0.0, double dResY = 0.0, ResampleMethod resampling = RM_Bilinear); private: //输入参数 const char* m_pszSrcFile; /*! 原始数据路径 */ const char* m_pszDstFile; /*! 结果数据路径 */ const char* m_pszFormat; /*! 结果数据格式 */ CProcessBase* m_pProcess; /*! 进度条指针 */ ResampleMethod m_Resampling; /*! 重采样方式 */ string m_strWkt; /*! 输出文件投影串，这里只能是WGS84经纬度 */ }; #endif //IMAGEGEOLOCWARP_H
下面是源文件，主要是对gdalwarp.cpp进行了精简，去除了和geoloc无关的代码。
/*************************************************************************** * * Time: 2013-03-02 * Project: 遥感处理算法 * Purpose: 地理查找表校正 * Author: 李民录 * Copyright (c) 2013, [email protected] * Describe: 地理查找表校正，用于HDF数据的校正算法 * ****************************************************************************/ #include "ImageGeoLocWarp.h"//上面的头文件 #include "ImageCommon.h"//这个头文件就是之前的那个使用gdal对数据进行管理的博客（用到的函数是删除临时文件） #include "gdal_priv.h" #include "gdalwarper.h" #include "ogr_srs_api.h" CImageGeoLocWarp::CImageGeoLocWarp(const char* pszSrcFile, const char* pszDstFile, const char* pszFormat, CProcessBase* pProcess) { m_pszSrcFile = pszSrcFile; /*! 原始数据路径 */ m_pszDstFile = pszDstFile; /*! 结果数据路径 */ m_pszFormat = pszFormat; /*! 结果数据格式 */ m_pProcess = pProcess; /*! 进度条指针 */ m_Resampling = RM_Bilinear; /*! 重采样方式，默认为双线性 */ m_strWkt = SRS_WKT_WGS84; //投影只能是WGS84 } CImageGeoLocWarp::~CImageGeoLocWarp() { } int CImageGeoLocWarp::GetSuggestedWarpOutput(int &iHeight, int &iWidth, double *padfGeoTransform, double *padfExtent) { if(m_pszSrcFile == NULL || m_pszDstFile == NULL) return RE_PARAMERROR; GDALAllRegister(); GDALDatasetH hSrcDS = GDALOpen( m_pszSrcFile, GA_ReadOnly ); //打开文件 if(hSrcDS == NULL ) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("打开待纠正影像失败！"); return RE_FILENOTEXIST; } if(m_strWkt.empty()) //目标投影不存在 { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("目标投影不存在！"); GDALClose( hSrcDS ); return RE_PARAMERROR; } // 创建坐标转换参数 char** papszWarpOptions = NULL; papszWarpOptions = CSLSetNameValue( papszWarpOptions, "METHOD", "GEOLOC_ARRAY" ); papszWarpOptions = CSLSetNameValue( papszWarpOptions, "DST_SRS", m_strWkt.c_str() ); void *hTransformArg = GDALCreateGenImgProjTransformer2( hSrcDS, NULL, papszWarpOptions ); if(hTransformArg == NULL ) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("坐标转换参数错误！"); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); return RE_PARAMERROR; } GDALTransformerInfo* psInfo = (GDALTransformerInfo*)hTransformArg; // 获取目标文件大小以及转换参数信息 double adfDstGeoTransform[6] = {0}; double adfExtent[4]; int nPixels = 0, nLines = 0; CPLErr eErr = GDALSuggestedWarpOutput2( hSrcDS, psInfo->pfnTransform, hTransformArg, adfDstGeoTransform, &nPixels, &nLines, adfExtent, 0 ); iWidth = nPixels; iHeight = nLines; if(padfGeoTransform != NULL) memcpy(padfGeoTransform, adfDstGeoTransform, sizeof(double)*6); if(padfExtent != NULL) memcpy(padfExtent, adfExtent, sizeof(double)*4); GDALDestroyGenImgProjTransformer(hTransformArg); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); if(eErr != CE_None) return RE_PARAMERROR; else return RE_SUCCESS; } int CImageGeoLocWarp::DoGeoLocWarp(double dResX, double dResY, ResampleMethod resampling) { m_Resampling = resampling; if(m_pszSrcFile == NULL || m_pszDstFile == NULL) return RE_PARAMERROR; if(FileIsUsed(m_pszDstFile, m_pProcess)) return RE_FILEISUESED; if(m_pProcess != NULL) { m_pProcess->ReSetProcess(); m_pProcess->SetMessage("正在执行影像地理校正..."); } GDALAllRegister(); GDALDatasetH hSrcDS = GDALOpen( m_pszSrcFile, GA_ReadOnly ); //打开文件 if(hSrcDS == NULL ) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("打开待纠正影像失败！"); return RE_FILENOTEXIST; } if(m_strWkt.empty()) //目标投影不存在 { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("目标投影不存在！"); GDALClose( hSrcDS ); return RE_PARAMERROR; } // 创建坐标转换参数 char** papszWarpOptions = NULL; papszWarpOptions = CSLSetNameValue( papszWarpOptions, "METHOD", "GEOLOC_ARRAY" ); papszWarpOptions = CSLSetNameValue( papszWarpOptions, "DST_SRS", m_strWkt.c_str() ); void *hTransformArg = GDALCreateGenImgProjTransformer2( hSrcDS, NULL, papszWarpOptions ); if(hTransformArg == NULL ) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("坐标转换参数错误！"); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); return RE_PARAMERROR; } GDALTransformerInfo* psInfo = (GDALTransformerInfo*)hTransformArg; // 获取目标文件大小以及转换参数信息 double adfDstGeoTransform[6] = {0}; double adfExtent[4]; int nPixels = 0, nLines = 0; CPLErr eErr = GDALSuggestedWarpOutput2( hSrcDS, psInfo->pfnTransform, hTransformArg, adfDstGeoTransform, &nPixels, &nLines, adfExtent, 0 ); if(eErr != CE_None) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("获取目标文件大小以及转换参数信息错误！"); GDALDestroyGenImgProjTransformer(hTransformArg); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); return RE_PARAMERROR; } // 如果用户指定了输出图像的分辨率 if ( dResX != 0.0 || dResY != 0.0 ) { // 如果只指定了一个，使用自动计算的结果 if ( dResX == 0.0 ) dResX = adfDstGeoTransform[1]; if ( dResY == 0.0 ) dResY = adfDstGeoTransform[5]; // 确保分辨率符号正确 if ( dResX < 0.0 ) dResX = -dResX; if ( dResY > 0.0 ) dResY = -dResY; // 计算输出图像的范围 double minX = adfDstGeoTransform[0]; double maxX = adfDstGeoTransform[0] + adfDstGeoTransform[1] * nPixels; double maxY = adfDstGeoTransform[3]; double minY = adfDstGeoTransform[3] + adfDstGeoTransform[5] * nLines; // 按照用户指定的分辨率来计算图像的输出大小以及范围 nPixels = ( int )((( maxX - minX ) / dResX ) + 0.5 ); nLines = ( int )((( minY - maxY ) / dResY ) + 0.5 ); adfDstGeoTransform[0] = minX; adfDstGeoTransform[3] = maxY; adfDstGeoTransform[1] = dResX; adfDstGeoTransform[5] = dResY; } // 获得波段数目 int nBandCount = GDALGetRasterCount(hSrcDS); // 创建输出文件数据类型与源文件相同 GDALDataType eDT = GDALGetRasterDataType(GDALGetRasterBand(hSrcDS, 1)); // 创建输出结果文件 GDALDriverH hDriver = GDALGetDriverByName( m_pszFormat); if(hDriver == NULL ) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("不支持该种类型数据！"); GDALDestroyGenImgProjTransformer(hTransformArg); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); return RE_FILENOTSUPPORT; } GDALDatasetH hDstDS = GDALCreate( hDriver, m_pszDstFile, nPixels, nLines, nBandCount, eDT, NULL ); if(hDstDS == NULL) { if(m_pProcess != NULL) m_pProcess->SetMessage("创建输出文件失败！"); GDALDestroyGenImgProjTransformer(hTransformArg); CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALClose( hSrcDS ); return RE_CREATEFAILED; } // 设置投影等信息 GDALSetProjection( hDstDS, m_strWkt.c_str() ); GDALSetGeoTransform( hDstDS, adfDstGeoTransform ); if (hTransformArg != NULL) GDALSetGenImgProjTransformerDstGeoTransform( hTransformArg, adfDstGeoTransform); // 逐个波段获取颜色表 GDALColorTableH hCT; for (int i=1; i<=nBandCount; i++)//band从1开始算 { hCT = GDALGetRasterColorTable( GDALGetRasterBand(hSrcDS, i) ); if( hCT != NULL ) GDALSetRasterColorTable( GDALGetRasterBand(hDstDS, i), hCT ); } // 创建转换选项 CSLDestroy( papszWarpOptions ); //先释放之前的 papszWarpOptions = NULL; papszWarpOptions = CSLSetNameValue(papszWarpOptions, "INIT_DEST", "0"); GDALTransformerFunc pfnTransformer = NULL; pfnTransformer = GDALGenImgProjTransform; //坐标转换函数 GDALWarpOptions *psWarpOptions = GDALCreateWarpOptions(); psWarpOptions->papszWarpOptions = CSLDuplicate(papszWarpOptions); psWarpOptions->hSrcDS = hSrcDS; psWarpOptions->hDstDS = hDstDS; psWarpOptions->nBandCount = nBandCount; // 申请内存 psWarpOptions->panSrcBands = (int *) CPLMalloc(sizeof(int) * psWarpOptions->nBandCount ); psWarpOptions->panDstBands = (int *) CPLMalloc(sizeof(int) * psWarpOptions->nBandCount ); for (int j=0; j<nBandCount; j++) { psWarpOptions->panSrcBands[j] = j + 1; psWarpOptions->panDstBands[j] = j + 1; } psWarpOptions->eResampleAlg = (GDALResampleAlg)resampling; psWarpOptions->pfnProgress = ALGTermProgress; //进度条回调函数; psWarpOptions->pProgressArg = m_pProcess; //进度条指针 psWarpOptions->papszWarpOptions = papszWarpOptions; psWarpOptions->pfnTransformer = pfnTransformer; psWarpOptions->pTransformerArg = hTransformArg; CPLErr Err = CE_None; GDALWarpOperation oOperation; if( oOperation.Initialize( psWarpOptions ) == CE_None ) Err = oOperation.ChunkAndWarpImage( 0, 0, nPixels, nLines); else { CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALDestroyGenImgProjTransformer( hTransformArg ); GDALClose( hDstDS ); GDALClose( hSrcDS ); RasterDelete(m_pszDstFile); //删除结果数据 return RE_FAILED; } CSLDestroy( papszWarpOptions ); GDALDestroyGenImgProjTransformer( hTransformArg ); GDALClose( hDstDS ); GDALClose( hSrcDS ); if (m_pProcess && !m_pProcess->m_bIsContinue) { RasterDelete(m_pszDstFile); //删除结果数据 return RE_USERCANCEL; } if (Err != CE_None) return RE_FAILED; return RE_SUCCESS; }
调用代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <boost/progress.hpp> //boost计时函数
int main()
{
int iRev = RE_SUCCESS;
CConsoleProcess *pPro = new CConsoleProcess();
progress_timer *pTime = new progress_timer(); // 开始计时
// 对HDF数据中的一个字数据进行处理，下面分别是子数据集的路径和输出文件路径
const char* pszSrc = "HDF4_SDS:UNKNOWN:\"D:\\Data\\hdf\\H1BCLR101106020418636.L2C.HDF\":12";
const char* pszDst = "D:\\Data\\hdf\\H1BCLR101106020418636_12.tif";
CImageGeoLocWarp warp(pszSrc, pszDst, "HFA", pPro);
iRev = warp.DoGeoLocWarp(0.0, 0.0, RM_NearestNeighbour);
if(iRev == RE_SUCCESS)
printf("success!\n");
else
printf("failed!\n");
delete pPro;
delete pTime;
::system("pause");
return 0;
}
最后再说一下，代码中的返回值，RE_开头的去我之前的博客中去找，就是一些常量，用于标记返回的信息。还有那个进度条的类，也在我之前的博客都有说明的。上面的代码中用到的第三方库就是BOOST和GDAL，算法中只有GDAL一个，BOOST库只在main函数中用来计时用的。其他的在我之前的博客都有说明的。
不要指望把我的代码拿过去直接编译就能过去，那样的话，我觉得对你也没有啥进步。如果一个人看懂我的代码的话，那些不认识的函数也就大概能猜出是个啥意思了，自己写一个也很简单的。学习别人的代码，不要指望直接就能用，关键是还要看别人的思路，然后结合自己的项目（工程）来进行改造来达到自己的目的，这才是一种对自己有利的学习方式。废话有点多，觉得说的没道理的后面这些话就当没有吧。