前言

??上一篇使用mingw32版本的gdal，過(guò)程曲折，為更好的更方便搭建環(huán)境，在windows上msvc方式對(duì)于庫(kù)比較友好。

大地坐標(biāo)簡(jiǎn)介

概述

??大地坐標(biāo)（Geodetic coordinate）是大地測(cè)量中以參考橢球面為基準(zhǔn)面的坐標(biāo)，地面點(diǎn)P的位置用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H表示。

原理

??當(dāng)點(diǎn)在參考橢球面上時(shí)，僅用大地經(jīng)度和大地緯度表示。大地經(jīng)度是通過(guò)該點(diǎn)的大地子午面與起始大地子午面（通過(guò)格林尼治天文臺(tái)的子午面）之間的夾角。規(guī)定以起始子午面起算，向東由0°至180°稱(chēng)為東經(jīng)；向西由0°至180°稱(chēng)為西經(jīng)。大地緯度是通過(guò)該點(diǎn)的法線(xiàn)與赤道面的夾角，規(guī)定由赤道面起算，由赤道面向北從0°至90°稱(chēng)為北緯；向南從0°到90°稱(chēng)為南緯。大地高是地面點(diǎn)沿法線(xiàn)到參考橢球面的距離。

北京54坐標(biāo)系：BJZ54

??北京54坐標(biāo)系(BJZ54)是指北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球?yàn)榛A(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。

• 長(zhǎng)半軸a = 6378245m

• 短半軸b = 6356863.0188m

• 第一偏心率平方e2 = 0.006693421622

• 扁率α =1/298.3

世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)：WGS-84

??WGS-84坐標(biāo)系是世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)，其坐標(biāo)原點(diǎn)在地心，采用WGS-84橢球（1984世界大地坐標(biāo)系）。
??WGS-84坐標(biāo)系是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系，是一種協(xié)議地球坐標(biāo)系。
??WGS-84坐標(biāo)系的定義是：原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向BIH（1984.0）定義的地極（CTP）方向，即國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO，它由IAU和IUGG共同推薦。X軸指向BIH定義的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z，X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。
??WGS-84橢球采用國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第17屆大會(huì)測(cè)量常數(shù)推薦值，采用的兩個(gè)常用基本幾何參數(shù)：

• 長(zhǎng)半軸a = 6378137m

• 短半軸b = 6356752.3142m

• 第一偏心率平方e2 = 0.00669437999013

• 扁率 α= 1/298.257223563

國(guó)家大地坐標(biāo)系：CGCS2000

??2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，是我國(guó)當(dāng)前最新的國(guó)家大地坐標(biāo)系，英文名稱(chēng)為China Geodetic Coordinate System 2000，英文縮寫(xiě)為CGCS2000。
??2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心；2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的Z軸由原點(diǎn)指向歷元2000.0的地球參考極的方向，該歷元的指向由國(guó)際時(shí)間局給定的歷元為1984.0的初始指向推算，定向的時(shí)間演化保證相對(duì)于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋轉(zhuǎn)，X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線(xiàn)與地球赤道面（歷元2000.0）的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。采用廣義相對(duì)論意義下的尺度。

• 長(zhǎng)半軸a = 6378137m

• 短半軸b = 6356752.314m

• 第一偏心率平方e2 = 0.00669438002290

• 扁率α = 1/298.257222101

GDAL庫(kù)

概述

??GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一個(gè)在X/MIT許可協(xié)議下的開(kāi)源柵格空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換庫(kù)。它利用抽象數(shù)據(jù)模型來(lái)表達(dá)所支持的各種文件格式。它還有一系列命令行工具來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理。 OGR是GDAL項(xiàng)目的一個(gè)分支，提供對(duì)矢量數(shù)據(jù)的支持。 有很多著名的GIS類(lèi)產(chǎn)品都使用了GDAL/OGR庫(kù)，包括ESRI的ARCGIS 9.3，Google Earth和跨平臺(tái)的GRASS GIS系統(tǒng)。利用GDAL/OGR庫(kù)，可以使基于Linux的地理空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)提供對(duì)矢量和柵格文件數(shù)據(jù)的支持。

功能特征

• GDAL提供對(duì)多種柵格數(shù)據(jù)的支持，包括Arc/Info ASCII Grid(asc)，GeoTiff (tiff)，Erdas Imagine Images(img)，ASCII DEM(dem) 等格式。

• GDAL使用抽象數(shù)據(jù)模型(abstract data model)來(lái)解析它所支持的數(shù)據(jù)格式，抽象數(shù)據(jù)模型包括數(shù)據(jù)集(dataset)，坐標(biāo)系統(tǒng)，仿射地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(Affine Geo Transform)，大地控制點(diǎn)(GCPs)，元數(shù)據(jù)(Metadata)，柵格波段(Raster Band)，顏色表(Color Table)，子數(shù)據(jù)集域(Subdatasets Domain)，圖像結(jié)構(gòu)域(Image_Structure Domain)，XML域(XML:Domains)。

• GDALMajorObject類(lèi)：帶有元數(shù)據(jù)的對(duì)象。

• GDALDdataset類(lèi)：通常是從一個(gè)柵格文件中提取的相關(guān)聯(lián)的柵格波段集合和這些波段的元數(shù)據(jù);

• GDALDdataset也負(fù)責(zé)所有柵格波段的地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(georeferencing transform)和坐標(biāo)系定義。

• GDALDriver類(lèi)：文件格式驅(qū)動(dòng)類(lèi)，GDAL會(huì)為每一個(gè)所支持的文件格式創(chuàng)建一個(gè)該類(lèi)的實(shí)體，來(lái)管理該文件格式。

• GDALDriverManager類(lèi)：文件格式驅(qū)動(dòng)管理類(lèi)，用來(lái)管理GDALDriver類(lèi)。

OGR體系結(jié)構(gòu)

• Geometry類(lèi)：Geometry (包括OGRGeometry等類(lèi))封裝了OpenGIS的矢量數(shù)據(jù)模型，并提供了一些幾何操作，WKB(Well Knows Binary)和WKT(Well Known Text)格式之間的相互轉(zhuǎn)換，以及空間參考系統(tǒng)(投影)。

• Spatial Reference類(lèi)：OGRSpatialReference封裝了投影和基準(zhǔn)面的定義。

• Feature類(lèi)：OGRFeature封裝了一個(gè)完整feature的定義，一個(gè)完整的feature包括一個(gè)geometry和geometry的一系列屬性。

• Feature Definition類(lèi)：OGRFeatureDefn里面封裝了feature的屬性，類(lèi)型、名稱(chēng)及其默認(rèn)的空間參考系統(tǒng)等。一個(gè)OGRFeatureDefn對(duì)象通常與一個(gè)層(layer)對(duì)應(yīng)。

• Layer類(lèi)：OGRLayer是一個(gè)抽象基類(lèi)，表示數(shù)據(jù)源類(lèi)OGRDataSource里面的一層要素(feature)。

• Data Source類(lèi)：OGRDataSource是一個(gè)抽象基類(lèi)，表示含有OGRLayer對(duì)象的一個(gè)文件或一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

• Drivers類(lèi)：OGRSFDriver對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所支持的矢量文件格式。類(lèi)OGRSFDriver由類(lèi)OGRSFDriverRegistrar來(lái)注冊(cè)和管理。

下載地址

??Home：https://gdal.org/download.html
?選擇3.2.1版本

關(guān)于編譯順序

?? 因?yàn)槭紫冗x擇的是之前vs2019編譯成功的版本，但是本次vs2017x64無(wú)解了。
??gdal依賴(lài)proj，proj又依賴(lài)sqlite，所以本篇先sqlite，再proj，最后gdal。

編譯SQLite 3.34.1（windows msvc2017x64版本）

步驟一：下載解壓

??https://www.sqlite.org/download.html
??

步驟二：使用VS2017新建VC++空工程

??

??

步驟三：添加文件到工程

??

??

步驟四：添加宏命令

??

_USRDLL SQLITE_ENABLE_RTREE SQLITE_ENABLE_COLUMN_METADATA SQLITE_ENABLE_FTS5 SQLITE_ENABLE_UNLOCK_NOTIFY

??

步驟六：修改sqlite3.def

sqlite3_unlock_nofity

??

步驟七：修改目標(biāo)

??這里release和debug都要改成配置類(lèi)型“靜態(tài)庫(kù)(.lib)”：
??

步驟八：編譯成功

??編譯：
??

??

??

??

編譯PROJ 6.2.0（windows msvc2017x64版本）

步驟一：下載解壓

??https://proj.org/download.html
??

步驟二：CMake配置，添加sqlite3

??

??（注意：配置的時(shí)候選擇編譯器就要選擇x64的，不要去vs里面再建，有些環(huán)境變量需要CMake帶進(jìn)去）
??沒(méi)有添加SQLIte，則會(huì)報(bào)錯(cuò)：
??

??添加：
??

??

??安裝python到系統(tǒng)，自己下個(gè)python3.7.3版本，裝到系統(tǒng)，然后將python的可執(zhí)行文件添加進(jìn)系統(tǒng)變量：
??

??然后重啟CMake，再繼續(xù)：
??

??下個(gè)對(duì)應(yīng)版本的sqlite3.exe：
??

??繼續(xù)配置，配置通過(guò)：
??

步驟三：CMake生成工程

??

步驟四：打開(kāi)編譯（使用vs2017打開(kāi)）

??

??（PS：若是這里沒(méi)有x64，則是需要在CMakeGui的時(shí)候配置configure選擇x64，在這里新建是會(huì)要報(bào)錯(cuò)的）

步驟五：編譯成功

??

??

編譯GDAL（windows msvc2017x64版本）

步驟一：下載解壓

??之前做osgearth編譯過(guò)Qt5.15的2019x64版本，本次編譯qt5.9.3的2017x64版本。
??

步驟二：修改源碼

??修改目錄下的nmake.opt文件，如下：
??第41行的代碼修改為：
??

!IFNDEF MSVC_VER#MSVC_VER=1800 # VS2013#MSVC_VER=1900 # VS2015MSVC_VER=1910 # vs2017#MSVC_VER=1921 # VS2019!ENDIF WIN64=1

步驟三：打開(kāi)vs2017命令行編譯

??

??

??找到目錄，并輸入命令：

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 DEBUG=1

??出現(xiàn)錯(cuò)誤：
??

??修改如下（前面鄙夷的時(shí)候，請(qǐng)注意proj的prefix_install路徑配置，來(lái)看install到哪個(gè)位置了）：
??

??入坑編譯過(guò)不去解決：
??

??然后繼續(xù)編譯：

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 DEBUG=1

步驟四：編譯

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 DEBUG=1

??

??這是前面配置proj的時(shí)候沒(méi)有去掉多shell32和ole32，然后繼續(xù)：
??

??這是沒(méi)有引入sqlite，重新在gdal引入下;
??

??然后繼續(xù)，終于編譯成功了，問(wèn)題居多，歷時(shí)兩天了，：
??

??

步驟五：安裝提取

??（這里debug就是代表調(diào)試模式）

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 DEBUG=1 install

??

??

??還得進(jìn)行一次devinstall：

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 DEBUG=1 devinstall

??

??

??

??頭文件終于出來(lái)了。

步驟六：走一遍非調(diào)試模式

??之前以為DEBUG是編譯過(guò)程打印調(diào)試信息，現(xiàn)在看來(lái)就是生成的庫(kù)是不是調(diào)試模式了，我們需要release所以再來(lái)一遍：

nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 install nmake /f makefile.vc MSVC_VER=1910 WIN64=1 devinstall

??

步驟七：調(diào)整工程測(cè)試

??對(duì)pri文件進(jìn)行windows庫(kù)的引入，如下圖：
??

模塊化

??

Demo源碼

GDALManager.pri

INCLUDEPATH += $$PWD DEPENDPATH += $$PWD HEADERS += \ ? ?$$PWD/GDALManager.h SOURCES += \ ? ?$$PWD/GDALManager.cpp win32 { ? ?# windows Qt5.9.3 msvc2017x64 版本 gdal ? ?INCLUDEPATH += $$PWD/gdal-3.2.1_msvc2017x64/include ? ?LIBS += -L$$PWD/gdal-3.2.1_msvc2017x64/lib ? ?LIBS += -lgdal_i ? ?# 引入也失敗了,當(dāng)前不深 # ? ?# windows Qt5.9.3 mingw32 版本 sqlite3# ? ?INCLUDEPATH += $$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/sqlite3/include# ? ?LIBS += -L$$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/sqlite3/lib# ? ?LIBS += -lsqlite3# ? ?# windows Qt5.9.3 mingw32 版本 proj6.2.0# ? ?INCLUDEPATH += $$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/proj6.2.0/include# ? ?LIBS += -L$$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/proj6.2.0/lib# ? ?LIBS += -lproj# ? ?# windows Qt5.9.3 mingw32 版本 gdal3.2.1# ? ?INCLUDEPATH += $$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/gdal3.2.1/include# ? ?LIBS += -L$$PWD/gdal3.2.1_qt593_mingw32/gdal3.2.1/lib# ? ?LIBS += -lgdal}else { ? ?DEFINES += LINUX ? ?# GDAL系統(tǒng)安裝的默認(rèn)路徑位/usr/local ? ?# 系統(tǒng)庫(kù)，頭文件路徑和庫(kù)文件默認(rèn)已包含 ? ?LIBS += -lgdal ? ?# PROJ系統(tǒng)安裝的默認(rèn)路徑位/usr/local ? ?# 系統(tǒng)庫(kù)，頭文件路徑和庫(kù)文件默認(rèn)已包含 ? ?LIBS += -lproj}

GDALManager.h

#ifndef GDALMANAGER_H#define GDALMANAGER_H#include <QObject>class GDALManager : public QObject{ ? ?Q_OBJECTpublic: ? ?explicit GDALManager(QObject *parent = 0);signals:public: ? ?static void testEnv(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // v1.0.0 測(cè)試環(huán)境private:};#endif // GDALMANAGER_H

GDALManager.cpp

#include "GDALManager.h"#include "gdal.h"#include <QDebug>#include <QDateTime>//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<__FUNCTION__//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QThread()::currentThread()//#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd")#define LOG qDebug()<<__FILE__<<__LINE__<<QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss:zzz")GDALManager::GDALManager(QObject *parent) ? ?: QObject(parent){ ? ?// 注冊(cè)所有驅(qū)動(dòng) ? ?GDALAllRegister();}void GDALManager::testEnv(){ ? ?QString version = QString(GDALVersionInfo("RELEASE_NAME")); ? ?LOG << version;}

工程模板v1.1.0

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