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创建数据集

gdal不单是读取,还可以创建数据集。而且创建的过程也是很迅速快捷的。可以参考一下[http://www.gdal.org/gdal_tutorial.html 这里]的快速指南(在Techniques for Creating Files,Using CreateCopy()和Using Create()这三段)

gdal创建数据集有两种方式。一种用Create方法,一种用CreateCopy方法。所有支持创建新文件的驱动都支持CreateCopy方法,但只有少数支持Create方法。判断是否支持Create或者CreateCopy方法可以在驱动对象原数据当中检查DCAP_CREATE和DCAP_CREATECOPY的值。当然,要验证,还需要创建一个Driver。当然,要创建数据集更需要创建一个Driver!

   1 format = "GTiff"
   2 driver = gdal.GetDriverByName( format )
   3 metadata = driver.GetMetadata()
   4 if metadata.has_key(gdal.DCAP_CREATE) \
   5   and metadata[gdal.DCAP_CREATE] == 'YES':
   6     print 'Driver %s supports Create() method.' % format
   7 if metadata.has_key(gdal.DCAP_CREATECOPY) \
   8   and metadata[gdal.DCAP_CREATECOPY] == 'YES':
   9     print 'Driver %s supports CreateCopy() method.' % format

上面是例子,先创建一个GeoTiff的数据集格式驱动driver,然后提取出驱动的原数据,看原数据中是否有DCAP_CREATE或者DCAP_CREATECOPY的属性,通过判断这两个属性的值,就可以指导这个驱动是否是支持用Create创建数据集还是支持用CreateCopy创建数据集。

原文中有一条注意:许多驱动是只读的并且不支持Create和CreateCopy 创建驱动时要创建的驱动名是什么,可以参考[http://www.gdal.org/formats_list.html 这里]。第二列就是驱动名。第三列是是否支持创建数据集。如果不支持创建,那么也就无法调用Create或者CreateCopy了。 使用CreateCopy比较简单。就是把一个格式的图像直接转化为另一个格式的图像。

看看CreateCopy的原型:

   1 >>> help(driver.CreateCopy)
   2 Help on method CreateCopy in module gdal:
   3 CreateCopy(self, filename, source_ds, strict=1, options=[], callback=None, callb
   4 ack_data=None) method of gdal.Driver instance
   5 >>>

第一个参数是源文件的名称,第二个是目标文件名称。第三以后的参数都可选。如果不输入也可以。程序按照默认的方式运行。第三个参数取值是0或者1(True或者False)。取值为非的时候说明即使不能精确匹配地由原数据转化为目标数据,程序也照样执行CreateCopy方法,不会产生致命错误。这种错误有可能是输出格式不支持输入数据格式象元的数据类型,或者是目标数据不支持写入空间参考等等。 文中举个例子:

   1 src_ds = gdal.Open( src_filename )
   2 dst_ds = driver.CreateCopy( dst_filename, src_ds, 0 )

文中接着又举了个更复杂的例子。来说明第四个参数,第四个参数是指在格式转换中所要用到的一些特殊的参数。

   1 src_ds = gdal.Open( src_filename )
   2 dst_ds = driver.CreateCopy( dst_filename, src_ds, 0,
   3                             [ 'TILED=YES', 'COMPRESS=PACKBITS' ] )

这个例子就是说明在转换Tiff的过程中用瓦片式存储代替条带式存储。用的压缩方法是PACKBITS。第四个参数根据各种格式都可能有不同的选项。所以无法统一列出,在[http://gdal.maptools.org/frmt_gtiff.html 这里]可以看到GTiff的全部创建参数。只有在根据各种不同格式时参考各自的参数和写法。 第五个和第六个参数是登记一个挂钩函数。使得可以把转换过程反映出来(比如画个进度条什么的)。这两个函数就不多说了。

如果你不存在一个已有的文件来创建新的文件,就需要用到Create方法了。它可以把建立在内存中的虚拟数据集创建到实际文件。

   1 >>> help(driver.Create)
   2 Help on method Create in module gdal:
   3 Create(self, filename, xsize, ysize, bands=1, datatype=1, options=[]) method of
   4 gdal.Driver instance
   5 >>>

可以看出来,这个函数和CreateCopy很像,不过它多了几个参数,xsize,ysize是图像大小,bands是图像的波段(通道)数,datatype就是图像的象元数据类型了。 dst_ds = driver.Create( dst_filename, 512, 512, 1, gdal.GDT_Byte ) 这句就创建了一个图像。宽度是512*512,单波段,数据类型是Byte这里要注意,它少了源数据,因为这里用不到源数据。它创建了一个空的数据集。 要使它有东西,需要用其他步骤往里头塞东西。

   1 import Numeric, osr
   2 dst_ds.SetGeoTransform( [ 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30 ] )
   3 srs = osr.SpatialReference()
   4 srs.SetUTM( 11, 1 )
   5 srs.SetWellKnownGeogCS( 'NAD27' )
   6 dst_ds.SetProjection( srs.ExportToWkt() )
   7 raster = Numeric.zeros( (512, 512) )
   8 dst_ds.GetRasterBand(1).WriteArray( raster )

这里的例子往里面塞了个空间范围和坐标系(关于这些下面的文章再重点介绍),还有一个512*512的全部都是0的数组数据。当然这样做,你在打开数据的时候只能看到一片黑乎乎。如果你要使你的数据有点实质性参考价值的话,你要把一个丰富多彩的数组塞到图片当中。当然这最好的办法就是从已有的数据中读取了。当然,出了从原数据中老老实实读出数据后,还可以进行矩阵魔术。使其满足我们的需要。然后再写到磁盘上。

不是每个数据都支持Create,比如JPG,PNG。所以,要写入内存中的数据,[http://lists.maptools.org/pipermail/gdal-dev/2002-January/003254.html 官方建议]用Create先建立一个过渡用的tiff,再用CreateCopy来创建JPG或者PNG。(有点麻烦哦)

注意

在转换GTiff的过程中,需要注意一点。利用默认的参数在生成gtiff的过程中有可能出问题。比如用

   1 dataset = gdal.Open("e:/gisdata/gtif/sd.tif")
   2 width = dataset.RasterXSize
   3 height = dataset.RasterYSize
   4 data = dataset.ReadAsArray(0,0,width,height)
   5 driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
   6 driver.CreateCopy("e:/sd.tif",dataset,0)

代码转出的GTiff文件虽然在ESRI的系列软件和其他一些看图程序中可以正常显示,但是在windows图像浏览器中不能正常显示,更重要的是在java的jai中不能正常显示。究其原因,是GDAL在导出的时候把284号域(PlanarConfiguration域)设成了2,也就是RRRR……,GGGG……,BBBB……模式显示。但是在一些软件中只认值1,也就是RGBRGBRGBRGB……,所以上面的代码需要修改成

   1 dataset = gdal.Open("e:/gisdata/gtif/sd.tif")
   2 width = dataset.RasterXSize
   3 height = dataset.RasterYSize
   4 data = dataset.ReadAsArray(0,0,width,height)
   5 driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
   6 driver.CreateCopy("e:/sd.tif",dataset,0,["INTERLEAVE=PIXEL"])

默认的INTERLEAVE是BAND(tags[284]=2),我们把它改成PIXEL(tags[284]=1)。这样就可以正常显示了。 更多的创建参数看[http://gdal.maptools.org/frmt_gtiff.html 这里]。

小例子

下面介绍一个建立3波段GTiff的小例子。当然凭空想个数据出来是很难的一件事情,除非我可以飞到几万米高空瞻仰地球母亲:),于是我只好从另一个GTiff中读数据出来然后保存成另一个GTiff文件,做个意思吧。

import gdal
import Numeric
dataset = gdal.Open("e:/gisdata/gtif/sd.tif")
width = dataset.RasterXSize
height = dataset.RasterYSize
datas = dataset.ReadAsArray(0,0,width,height)
driver = gdal.GetDriverByName("GTiff")
tods = driver.Create("e:/gisdata/sd2.tif",width,height,3,options=["INTERLEAVE=PIXEL"])
tods.WriteRaster(0,0,width,height,datas.tostring(),width,height,
                band_list=[1,2,3])


当然datas可以另外组织,比如这样也可以

datas = dataset.ReadAsArray(0,0,width,height)
datas = Numeric.concatenate(datas)


datas = []
for i in range(3):
    band = dataset.GetRasterBand(i+1)
    data = band.ReadAsArray(0,0,width,height)
    datas.append(Numeric.reshape(data,(1,-1)))
datas = Numeric.concatenate(datas)


下面再看看空间参考如何导入。比如我们导入一个NAD27的空间参考,我们可以这样写

import osr
tods.SetGeoTransform( [ 444720, 30, 0, 3751320, 0, -30 ] )
srs = osr.SpatialReference()
srs.SetUTM( 11, 1 )
srs.SetWellKnownGeogCS( 'NAD27' )
tods.SetProjection( srs.ExportToWkt() )


反馈

如果您发现我写的东西中有问题,或者您对我写的东西有意见,请登陆[http://groups.google.com/group/geosings?hl=zh-CN 这个论坛]。