基於GDAL庫，讀取.nc檔案（以海洋表溫資料為例）
對於做海洋資料處理的同學，會經常遇到nc格式的檔案，nc檔案的格式全稱是NetCDF，具體的詳細解釋請查詢官網【https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/index.html】，一般從全球大洋資料庫裡面下載的溫鹽、風場及雲量等資料，基本上是nc檔案格式，每一個檔案裡面包含多個數據集，例如最簡單的海面表溫資料（ Sea surface temperature data），資料範圍是全球，空間解析度為 0.25 *0.25(~25km)，時間解析度為3 hour，所以一天的觀測資料裡面包含著兩個子資料集（subDataset），一是海洋表溫資料集，另一個是遺失資料說明資訊資料集，在第一個子資料集（海洋表溫資料集）內，又會包含分層資料，也就是每隔3個小時時間解析度下的表溫資料。
基於前期查詢李民錄老師的《GDAL原始碼剖析與開發指南》一書才瞭解到，GDAL庫本身是支援上述檔案的讀取的，故編譯GDAL庫（2.3.2版本），編譯器採用MSVC2017版本，開發平臺採用QT 5.11.2版本，由於QT本身不具有MSVC編譯器配套的偵錯程式，所以去微軟官網下載了相應的偵錯程式（winsdksetup.exe，安裝的時候只選擇安裝Debugging Tools for Windows即可）；經過查詢GDAL官網的資料，GDAL庫如若進行nc檔案的讀取和建立，必須還要單獨下載NetCDF庫檔案，安裝好後，配置環境變數即可，編譯GDAL庫時，設定好opt檔案，開始編譯，編譯成功後即可通過下述參考部落格1（Qt配置GDAL）方法，配置GDAL庫。
配置完成以後，即可進行檔案的讀取工作，話不多說，獻上程式碼
讀取-標頭檔案
1 #ifndef NCFILEREAD_H
2 #define NCFILEREAD_H
3
4
5 class ncFileRead
6 {
7 public:
8void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName);
9 };
10
11 #endif // NCFILEREAD_H
讀取-原始檔
1 #include "ncfileread.h"
2
3 #include <gdal_priv.h>
4 #include <vector>
5 #include <QVector>
6 #include <string>
7 #include <QString>
8 #include <QStringList>
9 #include <QDebug>
10
11 using namespace std;
12
13 void ncFileRead::fileRead(const char *ncFileName)
14 {
15vector <string>vFileSets;
16vector <string>pStrDesc;
17vector<vector<float>>allSSTPixelNum;
18
19GDALAllRegister();
20CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路徑
21GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ncFileName,GA_ReadOnly);//開啟HDF資料集
22if (fileDataset == NULL)
23{
24return;
25}
26
27char** sublist = GDALGetMetadata((GDALDatasetH) fileDataset,"SUBDATASETS");//獲得資料的字串，可以打印出來看看自己需要的資料在那
28
29int iCount = CSLCount(sublist);
30if(iCount <= 0){
31qDebug() << "該檔案沒有子資料" << endl;
32GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
33}
34
35//儲存資料集資訊
36for(int i = 0; sublist[i] != NULL;i++){
37
38qDebug() << sublist[i] << endl;
39
40if(i%2 != 0){
41continue;
42}
43
44/**
45* 01、海洋表溫度資料集 float32
46* 02、資料丟失補充資訊 int8
47* */
48string tmpstr = sublist[i];
49tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+1);
50const char *tmpc_str = tmpstr.c_str();
51
52string tmpdsc = sublist[i+1];
53tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+1);
54
55GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//開啟該資料
56
57if (hTmpDt != NULL)
58{
59vFileSets.push_back(tmpc_str);
60}
61if(&pStrDesc != NULL){
62pStrDesc.push_back(tmpdsc);
63}
64GDALClose(hTmpDt);
65}
66
67
68//資料處理
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70qDebug() << "read RasterBand(1) ......" << endl;
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72//讀取第一個波段
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74QString qtmpdsc = QString::fromStdString(pStrDesc[0]);
75QStringList qtmpdsclist = qtmpdsc.split(" ");
76QString dataset_name = qtmpdsclist[1];
77
78float *lineData = NULL;
79if (dataset_name == "sea_surface_temperature")
80{
81GDALDataset*tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[0].data(), GA_ReadOnly);
82int BandNum = tempDt->GetRasterCount();
83
84GDALRasterBand * poBand = tempDt->GetRasterBand(1);
85lineData = new float[1 * poBand->GetXSize()];
86for (int iLine = 0; iLine < poBand->GetYSize(); iLine++)
87{
88allSSTPixelNum.resize(poBand->GetYSize());
89for (int iPixel = 0; iPixel < poBand->GetXSize(); iPixel++)
90{
91allSSTPixelNum[iLine].resize(poBand->GetXSize());
92poBand->RasterIO(GF_Read, 0, iLine, poBand->GetXSize(), 1,lineData, poBand->GetXSize(), 1, GDT_Float32, 0, 0);
93allSSTPixelNum[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
94}
95}
96if (lineData)
97{
98delete[]lineData;
99lineData = NULL;
100}
101GDALClose((GDALDatasetH)tempDt);
102}
103
104
105qDebug() << "read complete!" << endl;
106
107GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
108
109 }
主函式呼叫
1 #include <QCoreApplication>
2
3 #include "ncfileread.h"
4 #include <QWidget>
5
6 int main(int argc, char *argv[])
7 {
8QCoreApplication a(argc, argv);
9
10ncFileRead nfr;
11nfr.fileRead("F:/Data File/test/SEAFLUX-OSB-CDR_V02R00_SST_D20060101_C20160824.nc");
12
13return a.exec();
14 }
檔案讀取結果
至此，nc檔案的讀取工作已經完成，資料讀取上來以後，即可進行進一步的資料處理工作。
致謝
感謝李民錄老師的指導，以及其他不知姓名的的博主，再次感謝你們對於技術的分享！
參考部落格
1、Qt配置GDAL【https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53106786?locationNum=13&fps=1】
2、使用GDAL讀取necdf資料【https://blog.csdn.net/bluels01/article/details/8091260】
3、使用GDAL獲取HDF等資料集中的影象【https://blog.csdn.net/liminlu0314/article/details/8478339】