GDAL

撰写:

田冬冬, 姚家园

审核:

陈箫翰

最近更新日期:

2023-09-21


GDALGeospatial Data Abstraction Library)是光栅(raster)和矢量(vector)地理空间数据格式的转换库/工具,支持多种光栅或矢量地理空间数据格式的互相转换和处理。

历史上,GDAL 仅用于处理光栅地理空间数据,而 OGR 则仅用于处理矢量地理空间数据。自 GDAL 2.0 开始,二者集成在一起了,一般统称为 GDAL 或 GDAL/OGR。因此,GDAL 现在具备了处理光栅和矢量地理空间数据格式的能力。

备注

若无显式说明,本手册提到 GDAL 和 GDAL/OGR 时,表示同一个意思;提到 OGR 时,仅表示地理空间矢量数据格式。

GDAL/OGR 有两个核心部分:

  • GDAL 部分:支持多种光栅地理空间数据格式的互相转换,如常见的 netCDF、GeoTiff、HDF5、XYZ 等,详见光栅格式列表

  • OGR 部分:支持多种矢量数据格式的互相转换,如常见的 OGR/GMT(即 GMT)、Shapefile 、KML、MapInfo、Excel 等,详见矢量格式列表

GDAL 提供了几十个不同功能的程序,这里仅介绍比较常用的几个程序。更完整的程序列表见 https://gdal.org/programs/index.html

ogr2ogr

GDAL 提供的 ogr2ogr 命令可以实现几十种地理矢量数据格式之间的互相转换。因而,可以用其将任意地理矢量数据格式转换为 GMT 可识别的 OGR/GMT 格式,供 GMT 直接使用。该命令的详细用法请参考 ogr2ogr 官方文档

该命令的基本用法是:

ogr2ogr -f GMT 输出数据文件名 输入数据文件名

当输出文件名为空(即 "")时,则输出数据与输入数据的文件名相同,仅后缀不同。

示例

  1. 将 Shapefile 格式的数据文件 gadm41_USA_0.shp 转换为 GMT 格式:

    $ ogr2ogr -f GMT "" gadm41_USA_0.shp
    
  2. 将 GeoJSON 格式的数据文件 gadm41_USA_0.json 转换为 GMT 格式:

    $ ogr2ogr -f GMT "" gadm41_USA_0.json
    
  3. 将 Geopackage 格式的数据文件 gadm41_USA.gpkg 转换为 GMT 格式。

    与 Shapefile 和 GeoJSON 格式不同的是,Geopackage 格式中可以包含多个 layer 的数据,因而在转换时需要指定提取哪个 layer 的数据。使用 ogrinfo 命令可以查看数据的基本属性:

    $ ogrinfo gadm41_USA.gpkg
    INFO: Open of `gadm41_USA.gpkg'
          using driver `GPKG' successful.
    1: ADM_ADM_0 (Multi Polygon)
    2: ADM_ADM_1 (Multi Polygon)
    3: ADM_ADM_2 (Multi Polygon)
    

    可以看到该数据中包含了三层,即 ADM_ADM_0ADM_ADM_1ADM_ADM_2。因而,可以使用如下命令分别提取三层数据:

    $ ogr2ogr -f GMT "" gadm41_USA.gpkg ADM_ADM_0
    $ ogr2ogr -f GMT "" gadm41_USA.gpkg ADM_ADM_1
    $ ogr2ogr -f GMT "" gadm41_USA.gpkg ADM_ADM_2
    

    三个命令分别生成文件 ADM_ADM_0.gmtADM_ADM_1.gmtADM_ADM_2.gmt

gdal_translate

GDAL 提供的 gdal_translate 命令可以实现多种地理空间光栅数据格式之间的互相转换。该命令的详细用法请参考 gdal_translate 官方文档,这里只介绍该命令的基本用法:

gdal_translate -of 格式 输入数据文件名 输出数据文件名

例如,将 GeoTiff 格式的数据文件数据 srtm_56_05.tif 转换为 GMT 使用的 netCDF 格式:

gdal_translate -of netCDF srtm_56_05.tif srtm_56_05.nc