PIE-SDK For C++打开静止卫星数据
1.功能简介
静止卫星是位于地球赤道上空约3.58万km处，与地面始终保持相对静止的卫星，静止卫星的特点是覆盖区域广，具有很强的机动灵活性，能够对特定区域进行分钟级高重复观测，可快速监测灾害目标的动态变化。目前风云2系列、风云4系列、葵花（Himawari）系列、高分4卫星均为静止卫星。
[静止卫星位置示意图]
[卫星运行轨迹图]
[FY2G数据成像图] [GF4数据成像图]
PIE支持静止卫星数据的显示和浏览，同时提供了针对常用静止卫星数据显示的优化方案，下面以FY4A数据为例来进行介绍。
2.功能实现说明
2.1 FY4A数据介绍
[FY4A数据成像图]
FY4A卫星是气象卫星，其数据采用HDF方式存储，包括4000、2000、1000、500四种分辨率的数据，不同分辨率数据包括不同的通道。其各通道均为默认标称投影的全圆盘的数据，其星下点和卫星姿态等信息均存储中HDF的对应数据集下。
[FY4A数据文件截图]
[HDF Explorer查看FY4A的4000分辨率数据]
HDF数据是采用了高效率压缩的数据，实现了高效的存储、分发。但却造成了数据的显示浏览缓慢（每次数据浏览，都需要从压缩文件中解压出原始数据，再获取到要显示浏览的数据），并且整个过程会占用大量的内存资源，为了保证数据的高效浏览效率，我们建议将HDF中的各通道数据生成一份支持快速浏览查看的tiff本地缓存数据，以满足浏览查看的需求。
下面我们以FY4A 4000m数据的NOMChannel13通道为例，来演示如何完成对FY4A数据的快速读取、浏览。
2.2 实现思路及原理说明
读取静止卫星的数据的思路为把静止卫星数据中的对应通道（NOMChannel13）保存为一份本地的栅格数据，再通过对栅格数据的浏览，完成对静止卫星数据的浏览。
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第一步 |
打开静止卫星数据为多数据集 |
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第二步 |
获取指定通道的栅格数据集 |
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第三步 |
读取第二步中的数据集的数据至内存中 |
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第四步 |
创建与静止卫星同数据类型、同宽高、同波段数的目标栅格文件 |
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第五步 |
将数据写入目标栅格数据文件 |
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第六步 |
对目标栅格数据赋值空间参考和六参数 |
2.3 核心接口与方法
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接口/类 |
方法 |
说明 |
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SysDataSource::DatasetFactory |
OpenDataset |
打开数据集 |
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CreateRasterDataset |
创建栅格数据集 |
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SysDataSource::RasterDatasetPtr |
Read |
将栅格数据读取至内存中 |
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Write |
将内存数据写入至栅格数据中 |
2.4 示例代码
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项目路径 |
百度云盘地址下/PIE示例程序/03.数据加载/05.打开静止卫星数据 |
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数据路径 |
百度云盘地址下/PIE示例数据/栅格数据/00.FY/FY4A/**.tif |
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视频路径 |
百度云盘地址下/PIE视频教程/03.数据加载/05.打开静止卫星数据.avi |
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示例代码 |
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//加载静止卫星数据 void PIEMainWindow::On_OpenStaticData_Triggered(bool checked) { QString filter = "HDF Files (*.hdf *.h5)"; QString lstFile = QFileDialog::getOpenFileName(nullptr, "添加数据", "", filter); if (lstFile.isEmpty()) return;
QFileInfo fileInfo(lstFile); QString desDir = fileInfo.absoluteDir().absolutePath(); QString fileName = fileInfo.baseName(); QString channelName = "NOMChannel13"; QString desTif = desDir + "/" + fileName+"_" +channelName+ ".tiff"; QFileInfo desTifInfo(desTif); if (desTifInfo.exists()) return;
SysGeometry::SpatialReferencePtr spatialReference = new SysGeometry::ProjectedCoordinateSystem(); QString prj4 = "+proj=geos +h=35785863 +a=6378137.0 +b=6356752.3 +lon_0=104.7 +no_defs"; spatialReference->ImportFromProj4(prj4);
SysDataSource::MultiDatasetPtr mulDataSetPtr = SysDataSource::DatasetFactory::Instance()->OpenDataset(lstFile, SysDataSource::GA_ReadOnly); if (mulDataSetPtr == nullptr) return; SysDataSource::RasterDatasetPtr channelDataset= mulDataSetPtr->GetDataset(channelName); if (channelDataset!=nullptr) { //1、获取栅格数据集的相关参数
int nWidth = channelDataset->GetRasterXSize(); int nHeight = channelDataset->GetRasterYSize(); SysDataSource::PixelDataType pixDataType = channelDataset->GetRasterBand(0)->GetRasterDataType(); int bandCount = channelDataset->GetBandCount(); QVector<int> bandMap; int* bandMapTarget = new int[bandCount]; for (int i=0;i<bandCount;i++) { bandMap.insert(i, i + 1); bandMapTarget[i] = i + 1; }
//2、读取数据至内存中 SysDataSource::PixelBufferPtr bufferPtr = channelDataset->Read(0, 0, nWidth, nHeight, nWidth, nHeight, bandMap);
//3、创建目标栅格数据并写入 SysDataSource::RasterDatasetPtr targetDataSetPtr = SysDataSource::DatasetFactory::Instance()->CreateRasterDataset(desTif, nWidth, nHeight, bandCount, pixDataType, "GTiff", nullptr); bool flag= targetDataSetPtr->Write(0, 0, nWidth, nHeight, bufferPtr->GetData(), nWidth, nHeight, pixDataType, bandCount, bandMapTarget); if (flag) { //设置空间投影并设置无效值 targetDataSetPtr->SetSpatialReference(spatialReference); targetDataSetPtr->GetRasterBand(0)->SetNoDataValue(65535); //设置六参数 double* geoTransform = new double[6]; int beginLineNum = 0; int nReslution = 4000; geoTransform[0] = -5496000; geoTransform[1] = nReslution; geoTransform[2] = 0; geoTransform[3] = 5496000 - beginLineNum * nReslution; geoTransform[4] = 0; geoTransform[5] = -nReslution; targetDataSetPtr->SetGeoTransform(geoTransform); targetDataSetPtr->Flush(); SysCarto::LayerPtr channelLayer = SysCarto::LayerFactory::Instance()->CreateDefaultRasterLayer(targetDataSetPtr); m_pCurrentControl->GetMap()->AddLayer(channelLayer); m_pCurrentControl->GetActiveView()->PartialRefresh(SysCarto::ViewAll); } } } |
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2.5示例截图
