PIE SDK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FY4A4000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。


第一步


打开静止卫星数据为多数据集


第二步


获取指定通道的栅格数据集


第三步


读取第二步中的数据集的数据至内存中


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


第五步


将数据写入目标栅格数据文件


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


接口/类


方法


说明


DataSource.DatasetFactory


OpenDataset


打开数据集


DataSource.DatasetFactory


CreateRasterDataset


创建栅格数据集


DataSource.IRasterDataset


Read


将栅格数据读取至内存中


DataSource.IRasterDataset


Write


将内存数据写入至栅格数据中

2.4  示例代码


项目路径


百度云盘地址下/PIE示例程序/05.打开静止卫星数据


数据路径


百度云盘地址下/PIE示例数据/科学数据集\HDF文件夹下数据


视频路径


百度云盘地址下/PIE视频教程/05.打开静止卫星数据.avi


示例代码


OpenFileDialog openFile = new OpenFileDialog();

openFile.Filter = "HDF数据|*.hdf";

if (openFile.ShowDialog() != DialogResult.OK)

return;

string channelName = "NOMChannel13";//波段名称

string tempTif = System.IO.Path.GetDirectoryName(openFile.FileName) + "\\NOMChannel13.tiff";//输出tiff路径

ISpatialReference spatialReference = new ProjectedCoordinateSystem();//目标空间参考

spatialReference.ImportFromUserInput("+proj=geos +h=35785863 +a=6378137.0 +b=6356752.3 +lon_0=104.7 +no_defs");

IRasterLayer rasterLayer = OpenStaticData(openFile.FileName, channelName, tempTif, spatialReference);// OpenStaticData方法的定义在下面

if (rasterLayer == null)

return;

//添加至地图并刷新视图

mapControlMain.FocusMap.AddLayer(rasterLayer as ILayer);

mapControlMain.ActiveView.PartialRefresh(ViewDrawPhaseType.ViewAll);

/// <summary>

/// 打开风云4A、风云2G等静止卫星数据,读取指定波段数据为tiff

/// </summary>

/// <param name="filePath">hdf路径</param>

/// <param name="channelName">波段通道名称</param>

/// <param name="tiffPath">生成tiff路径</param>

/// <param name="spatialReference">空间参考</param>

/// <returns></returns>

private IRasterLayer OpenStaticData(string filePath, string channelName, string tiffPath, ISpatialReference spatialReference)

{

IRasterLayer rasteLayer = null;

try

{

//打开MultiDataset

IMultiDataset hdfDataset = PIE.DataSource.DatasetFactory.OpenDataset(filePath, OpenMode.ReadOnly) as IMultiDataset;

if (hdfDataset != null)

{

//遍历,查找指定通道的Dataset,进行数据格式转换

for (int i = 0; i < hdfDataset.GetDatasetCount(); i++)

{

IDataset pTempDataset = hdfDataset.GetDataset(i);

if (pTempDataset.Name == channelName)

{

//将RasterDataset写入指定tiff

IRasterDataset hdfRasterDatasetBand = pTempDataset as IRasterDataset;

int nWidth = hdfRasterDatasetBand.GetRasterXSize();

int nHeight = hdfRasterDatasetBand.GetRasterYSize();

PixelDataType eDateType = hdfRasterDatasetBand.GetRasterBand(0).GetRasterDataType();

int count = hdfRasterDatasetBand.GetBandCount();

int[] bandMap = new int[count];

for (int j = 0; j < count; j++)

{

bandMap[j] = j + 1;

}

string[] tempList = null;

IPixelBuffer pixBuffer = hdfRasterDatasetBand.Read(0, 0, nWidth, nHeight, nWidth, nHeight, bandMap);

//创建输出栅格数据集

IRasterDataset tifRasterDataset = DatasetFactory.CreateRasterDataset(tiffPath, nWidth, nHeight, count, eDateType, "GTiff", tempList);

bool flag = tifRasterDataset.Write(0, 0, nWidth, nHeight, pixBuffer.GetData_Ref(), nWidth, nHeight, eDateType, count, bandMap);

tifRasterDataset.SpatialReference = spatialReference;

tifRasterDataset.GetRasterBand(0).SetNoDataValue(65535);

//六参数,根据输入坐标的不同需要进行动态设置,本示例代码以风云4A-4000m的数据作为实验数据。

int beginLineNum = 0;

int nReslution = 4000;

string beginlineNumStr = hdfDataset.GetMetadataItem("Begin_Line_Number", "");

if (string.IsNullOrEmpty(beginlineNumStr))

{

beginlineNumStr = hdfDataset.GetMetadataItem("geospatial_lat_lon_extent_begin_line_number", "");

if (string.IsNullOrEmpty(beginlineNumStr)) beginLineNum = 183;

}

if (!string.IsNullOrEmpty(beginlineNumStr))

{

StringBuilder sb = new StringBuilder();

foreach (char charStr in beginlineNumStr)

{

if ((charStr >= ‘0‘ && charStr <= ‘9‘) || charStr == ‘ ‘ || charStr == ‘-‘) sb.Append(charStr);

}

bool result = int.TryParse(sb.ToString(), out beginLineNum);

}

double[] geoTransform = new double[6];

geoTransform[0] = -5496000;

geoTransform[1] = nReslution;

geoTransform[2] = 0;

geoTransform[3] = 5496000 - beginLineNum * nReslution;

geoTransform[4] = 0;

geoTransform[5] = -nReslution;

tifRasterDataset.SetGeoTransform(geoTransform);

(tifRasterDataset as IDisposable).Dispose();

(hdfRasterDatasetBand as IDisposable).Dispose();

(pixBuffer as IDisposable).Dispose();

rasteLayer = PIE.Carto.LayerFactory.CreateDefaultLayer(tiffPath) as IRasterLayer;

break;

}

}

}

}

catch (Exception ex)

{

rasteLayer = null;

}

return rasteLayer;

}

mapControlMain.FocusMap.AddLayer(fLayer as ILayer);

mapControlMain.ActiveView.PartialRefresh(PIE.Carto.ViewDrawPhaseType.ViewAll);

2.5  示例截图

原文地址:https://www.cnblogs.com/PIESat/p/10143034.html

时间: 2024-08-27 21:36:04

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