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：

 #ifndef CCMPFILEREAD_H
 #define CCMPFILEREAD_H
 class ccmpFileRead
 {
 public:
     void ccmpFileRead::fileread(const char*ccmpFilename);
 };

 #endif // CCMPFILEREAD_H

源文件：

 #include "ccmpfileread.h"

 #include <gdal_priv.h>
 #include <vector>
 #include <QVector>

 #include <string>
 #include <QString>
 #include <QStringList>
 #include <QDebug>

 #include <fstream>

 using namespace std;

 void ccmpFileRead::fileread(const char *ccmpFilename)
 {
     vector <string>         vFileSets;
     vector <string>         pStrDesc;
     vector<vector<float>>   allSSTPixelNum1,allSSTPixelNum2,allSSTPixelNum3;

     GDALAllRegister();
     CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8","NO");//中文路径
     GDALDataset* fileDataset = (GDALDataset*) GDALOpen(ccmpFilename,GA_ReadOnly);//打开HDF数据集
     if (fileDataset == NULL)
     {
         return;
     }

     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

     int iCount = CSLCount(sublist);
     if(iCount <= ){
         qDebug() << "该文件没有子数据" << endl;
         GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
     }

     //存储数据集信息
     for(int i = ; sublist[i] != NULL;i++)
     {

         qDebug() << sublist[i] << endl;

         if(i% != )
         {
             continue;
         }

         //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

         string tmpstr = sublist[i];
         tmpstr = tmpstr.substr(tmpstr.find_first_of("=")+);
         const char *tmpc_str = tmpstr.c_str();

         string tmpdsc = sublist[i+];
         tmpdsc = tmpdsc.substr(tmpdsc.find_first_of("=")+);

         GDALDataset* hTmpDt = (GDALDataset*)GDALOpen(tmpc_str,GA_ReadOnly);//打开该数据

         if (hTmpDt != NULL)
         {
             vFileSets.push_back(tmpc_str);
         }
         if(&pStrDesc != NULL){
             pStrDesc.push_back(tmpdsc);
         }
         GDALClose(hTmpDt);
     }

 //三个数据集分别读取

     qDebug() << "read uwnd ......" << endl;

     QString qtmpdsc1 = QString::fromStdString(pStrDesc[]);//锁定某一个数据集

     qDebug()<<qtmpdsc1<<endl;

     float *lineData = NULL;
     if (qtmpdsc1!=NULL)
     {
         GDALDataset  *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[].data(), GA_ReadOnly);
                int BandNum = tempDt->GetRasterCount();

                int panBandmap[] ={};
                lineData = new float[ * *];
           tempDt->RasterIO(GF_Read,,,,,lineData,,,GDT_Float32,,panBandmap,,,);

            for (int iLine = ; iLine <tempDt->GetRasterYSize(); iLine++)
             {
                  allSSTPixelNum1.resize(tempDt->GetRasterYSize());
             for (int iPixel = ; iPixel < tempDt->GetRasterXSize(); iPixel++)
              {
                   allSSTPixelNum1[iLine].resize(tempDt->GetRasterXSize());
                   tempDt->RasterIO(GF_Read, , iLine, tempDt->GetRasterXSize(), ,lineData, tempDt->GetRasterXSize(), , GDT_Float32, , panBandmap,,,);
                   allSSTPixelNum1[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
                 }

            }
            if(lineData)
              {
             delete[]lineData;
             lineData = NULL;
               }

            qDebug() << "uwnd read over!" << endl;

            qDebug() <<"uwnd="<<'\n'<<allSSTPixelNum1[]<<'\n'<<endl;

         }

     //d读取vwnd数据集

     QString qtmpdsc2 = QString::fromStdString(pStrDesc[]);

     if (qtmpdsc2!=NULL)
     {
         GDALDataset  *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[].data(), GA_ReadOnly);
                int BandNum = tempDt->GetRasterCount();
                qDebug()<<BandNum<<endl;
                int panBandmap[] ={};
                lineData = new float[ * *];
           tempDt->RasterIO(GF_Read,,,,,lineData,,,GDT_Float32,,panBandmap,,,);

            for (int iLine = ; iLine <tempDt->GetRasterYSize(); iLine++)
             {
                  allSSTPixelNum2.resize(tempDt->GetRasterYSize());
             for (int iPixel = ; iPixel < tempDt->GetRasterXSize(); iPixel++)
              {
                   allSSTPixelNum2[iLine].resize(tempDt->GetRasterXSize());
                   tempDt->RasterIO(GF_Read, , iLine, tempDt->GetRasterXSize(), ,lineData, tempDt->GetRasterXSize(), , GDT_Float32, , panBandmap,,,);
                   allSSTPixelNum2[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
                 }

            }
            if(lineData)
              {
             delete[]lineData;
             lineData = NULL;
               }

            qDebug() << "vwnd read over!" << endl;

            qDebug() <<"vwnd="<<'\n'<<allSSTPixelNum2[]<<'\n'<<endl;

         }

     //读取wspd数据

     QString qtmpdsc3 = QString::fromStdString(pStrDesc[]);

     if (qtmpdsc3!=NULL)
     {
         GDALDataset  *tempDt = (GDALDataset *)GDALOpen(vFileSets[].data(), GA_ReadOnly);
                int BandNum = tempDt->GetRasterCount();
                qDebug()<<BandNum<<endl;
                int panBandmap[] ={};
                lineData = new float[ * *];
           tempDt->RasterIO(GF_Read,,,,,lineData,,,GDT_Float32,,panBandmap,,,);

            for (int iLine = ; iLine <tempDt->GetRasterYSize(); iLine++)
             {
                  allSSTPixelNum3.resize(tempDt->GetRasterYSize());
             for (int iPixel = ; iPixel < tempDt->GetRasterXSize(); iPixel++)
              {
                   allSSTPixelNum3[iLine].resize(tempDt->GetRasterXSize());
                   tempDt->RasterIO(GF_Read, , iLine, tempDt->GetRasterXSize(), ,lineData, tempDt->GetRasterXSize(), , GDT_Float32, , panBandmap,,,);
                   allSSTPixelNum3[iLine][iPixel] = lineData[iPixel];
                 }

            }

            if(lineData)
              {
             delete[]lineData;
             lineData = NULL;
               }

            qDebug() << "wspd read over!" << endl;

            qDebug() <<"wspd="<<'\n'<<allSSTPixelNum3[]<<'\n'<<endl;

            GDALClose((GDALDatasetH)tempDt);

         }

         GDALClose((GDALDriverH)fileDataset);
 }

主函数调用：

 #include <QCoreApplication>
 #include <ccmpfileread.h>
 int main(int argc, char *argv[])
 {
     QCoreApplication a(argc, argv);
     ccmpFileRead a1;
     a1.fileread("E:/odp_workplace/odp_data/testdata/CCMP_Wind_Analysis_198707_V02.0_L3.5_RSS.nc");
     return a.exec();
 }

输出结果：

如上图所示数据已经读取并显示成功。