基于GDAL库，读取海洋风场数据（.nc格式）c++版

        经过这一段时间的对海洋数据的处理，接触了大量的与海洋相关的数据，例如海洋地形、海洋表面温度、盐度、湿度、云场、风场等数据，除了地形数据是grd格式外，其他的都是nc格式的数据。本文将以海洋风场数据为例，进行nc格式文件的读取。

         海洋风场数据（ccmp_wind）一般情况下会包含三个数据集：第一个数据集是uwnd（standard_name = "eastward_wind"），第二个数据集是vwnd（standard_name = "northward_wind"），第三个数据集是nobs或者wspd。前两个数据集是矢量数据，表示此处的风场方向最后一个数据集是标量数据，代表此处的风速。每个数据集中数据的存储又分为四个波段（也可以说是图层），一天的观测时间分为四个时间点，所以有四个图层。

          gdal库可以提供对nc格式数据的读取，本次数据的读取是在qt+vs2017环境下配置gdal库和netcdf库，环境的配置可以在网上找到，gdal库的配置可以根据《gdal源码剖析和开发指南》书中的内容进行编译和配置，配置完成后就可以运行数据，读取nc文件。

           数据读取的代码如下：

头文件：

 1 #ifndef ccmpfileread_h
 2 #define ccmpfileread_h
 3 class ccmpfileread
 4 {
 5 public:
 6     void ccmpfileread::fileread(const char*ccmpfilename);
 7 };
 8 
 9 
10 
11 #endif // ccmpfileread_h

源文件：

  1 #include "ccmpfileread.h"
  2 
  3 #include <gdal_priv.h>
  4 #include <vector>
  5 #include <qvector>
  6 
  7 #include <string>
  8 #include <qstring>
  9 #include <qstringlist>
 10 #include <qdebug>
 11 
 12 #include <fstream>
 13 
 14 using namespace std;
 15 
 16 void ccmpfileread::fileread(const char *ccmpfilename)
 17 {
 18     vector <string>         vfilesets;
 19     vector <string>         pstrdesc;
 20     vector<vector<float>>   allsstpixelnum1,allsstpixelnum2,allsstpixelnum3;
 21 
 22 
 23     gdalallregister();
 24     cplsetconfigoption("gdal_filename_is_utf8","no");//中文路径
 25     gdaldataset* filedataset = (gdaldataset*) gdalopen(ccmpfilename,ga_readonly);//打开hdf数据集
 26     if (filedataset == null)
 27     {
 28         return;
 29     }
 30 
 31     char** sublist = gdalgetmetadata((gdaldataseth) filedataset,"subdatasets");//获得数据的字符串，可以打印出来看看自己需要的数据在那
 32 
 33     int icount = cslcount(sublist);
 34     if(icount <= 0){
 35         qdebug() << "该文件没有子数据" << endl;
 36         gdalclose((gdaldriverh)filedataset);
 37     }
 38 
 39     //存储数据集信息
 40     for(int i = 0; sublist[i] != null;i++)
 41     {
 42 
 43         qdebug() << sublist[i] << endl;
 44 
 45         if(i%2 != 0)
 46         {
 47             continue;
 48         }
 49 
 50         //三个数据集：uwnd vwnd wspd 只读取前两个数据集，第三个数据集是补充数据集
 51 
 52         string tmpstr = sublist[i];
 53         tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1);
 54         const char *tmpc_str = tmpstr.c_str();
 55 
 56         string tmpdsc = sublist[i+1];
 57         tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1);
 58 
 59         gdaldataset* htmpdt = (gdaldataset*)gdalopen(tmpc_str,ga_readonly);//打开该数据
 60 
 61         if (htmpdt != null)
 62         {
 63             vfilesets.push_back(tmpc_str);
 64         }
 65         if(&pstrdesc != null){
 66             pstrdesc.push_back(tmpdsc);
 67         }
 68         gdalclose(htmpdt);
 69     }
 70 
 71 
 72 //三个数据集分别读取
 73 
 74     qdebug() << "read uwnd ......" << endl;
 75 
 76     qstring qtmpdsc1 = qstring::fromstdstring(pstrdesc[0]);//锁定某一个数据集
 77 
 78     qdebug()<<qtmpdsc1<<endl;
 79 
 80     float *linedata = null;
 81     if (qtmpdsc1!=null)
 82     {
 83         gdaldataset  *tempdt = (gdaldataset *)gdalopen(vfilesets[0].data(), ga_readonly);
 84                int bandnum = tempdt->getrastercount();
 85 
 86                int panbandmap[1] ={1};
 87                linedata = new float[1 * 200*200];
 88           tempdt->rasterio(gf_read,508,112,32,24,linedata,50,50,gdt_float32,1,panbandmap,0,0,0);
 89 
 90 
 91            for (int iline = 0; iline <tempdt->getrasterysize(); iline++)
 92             {
 93                  allsstpixelnum1.resize(tempdt->getrasterysize());
 94             for (int ipixel = 0; ipixel < tempdt->getrasterxsize(); ipixel++)
 95              {
 96                   allsstpixelnum1[iline].resize(tempdt->getrasterxsize());
 97                   tempdt->rasterio(gf_read, 0, iline, tempdt->getrasterxsize(), 1,linedata, tempdt->getrasterxsize(), 1, gdt_float32, 1, panbandmap,0,0,0);
 98                   allsstpixelnum1[iline][ipixel] = linedata[ipixel];
 99                 }
100 
101            }
102            if(linedata)
103              {
104             delete[]linedata;
105             linedata = null;
106               }
107 
108            qdebug() << "uwnd read over!" << endl;
109 
110            qdebug() <<"uwnd="<<'\n'<<allsstpixelnum1[200]<<'\n'<<endl;
111 
112         }
113 
114     //d读取vwnd数据集
115 
116     qstring qtmpdsc2 = qstring::fromstdstring(pstrdesc[2]);
117 
118     if (qtmpdsc2!=null)
119     {
120         gdaldataset  *tempdt = (gdaldataset *)gdalopen(vfilesets[0].data(), ga_readonly);
121                int bandnum = tempdt->getrastercount();
122                qdebug()<<bandnum<<endl;
123                int panbandmap[1] ={1};
124                linedata = new float[1 * 200*200];
125           tempdt->rasterio(gf_read,508,112,32,24,linedata,50,50,gdt_float32,1,panbandmap,0,0,0);
126 
127 
128            for (int iline = 0; iline <tempdt->getrasterysize(); iline++)
129             {
130                  allsstpixelnum2.resize(tempdt->getrasterysize());
131             for (int ipixel = 0; ipixel < tempdt->getrasterxsize(); ipixel++)
132              {
133                   allsstpixelnum2[iline].resize(tempdt->getrasterxsize());
134                   tempdt->rasterio(gf_read, 0, iline, tempdt->getrasterxsize(), 1,linedata, tempdt->getrasterxsize(), 1, gdt_float32, 1, panbandmap,0,0,0);
135                   allsstpixelnum2[iline][ipixel] = linedata[ipixel];
136                 }
137 
138            }
139            if(linedata)
140              {
141             delete[]linedata;
142             linedata = null;
143               }
144 
145            qdebug() << "vwnd read over!" << endl;
146 
147            qdebug() <<"vwnd="<<'\n'<<allsstpixelnum2[200]<<'\n'<<endl;
148 
149         }
150 
151     //读取wspd数据
152 
153     qstring qtmpdsc3 = qstring::fromstdstring(pstrdesc[2]);
154 
155     if (qtmpdsc3!=null)
156     {
157         gdaldataset  *tempdt = (gdaldataset *)gdalopen(vfilesets[0].data(), ga_readonly);
158                int bandnum = tempdt->getrastercount();
159                qdebug()<<bandnum<<endl;
160                int panbandmap[1] ={1};
161                linedata = new float[1 * 200*200];
162           tempdt->rasterio(gf_read,508,112,32,24,linedata,50,50,gdt_float32,1,panbandmap,0,0,0);
163 
164 
165            for (int iline = 0; iline <tempdt->getrasterysize(); iline++)
166             {
167                  allsstpixelnum3.resize(tempdt->getrasterysize());
168             for (int ipixel = 0; ipixel < tempdt->getrasterxsize(); ipixel++)
169              {
170                   allsstpixelnum3[iline].resize(tempdt->getrasterxsize());
171                   tempdt->rasterio(gf_read, 0, iline, tempdt->getrasterxsize(), 1,linedata, tempdt->getrasterxsize(), 1, gdt_float32, 1, panbandmap,0,0,0);
172                   allsstpixelnum3[iline][ipixel] = linedata[ipixel];
173                 }
174 
175            }
176 
177            if(linedata)
178              {
179             delete[]linedata;
180             linedata = null;
181               }
182 
183            qdebug() << "wspd read over!" << endl;
184 
185            qdebug() <<"wspd="<<'\n'<<allsstpixelnum3[200]<<'\n'<<endl;
186 
187            gdalclose((gdaldataseth)tempdt);
188 
189         }
190 
191         gdalclose((gdaldriverh)filedataset);
192 }

主函数调用：

1 #include <qcoreapplication>
2 #include <ccmpfileread.h>
3 int main(int argc, char *argv[])
4 {
5     qcoreapplication a(argc, argv);
6     ccmpfileread a1;
7     a1.fileread("e:/odp_workplace/odp_data/testdata/ccmp_wind_analysis_198707_v02.0_l3.5_rss.nc");
8     return a.exec();
9 }

输出结果：

如上图所示数据已经读取并显示成功。