Unity读取GDAL格式航拍图的经纬度，高程，像素值

最近在做一个项目：依赖大疆航拍数据，在应用中渲染航拍图片，并获取每个点位的经纬高。

gdal解析工具：https://www.gisinternals.com/query.html?content=filelist&file=release-1930-x64-gdal-3-6-3-mapserver-8-0-0.zip

资源分析：

大疆航拍图是分片的，可以用大疆公司工具，导出整合数据，我们需要用到其中两个资源：

1.result.tif 这个资源包含所有像素的经纬度和像素信息

2.dsm.tif 这个资源包含所有的高程信息

一、项目分解一下需要实现三个功能：

1.1.获取像素信息用来渲染图片

1.2.获取经纬度信息

1.3.获取高程信息

二、需要解决的难题：

2.1.像素值太大，需要分片渲染

2.2.数据太大，读取速度太慢

2.3 精度如何

1.1 获取像素信息

读取文件：result.tif

cs 复制代码

//注册gdal
Gdal.AllRegister();

//读取result。tif文件
var dataset = Gdal.Open(sourcePath, Access.GA_ReadOnly);

//图片像素
var RasterXSize = dataset.RasterXSize;
var RasterYSize = dataset.RasterYSize;

Band band1 = dataset.GetRasterBand(1);
Band band2 = dataset.GetRasterBand(2);
Band band3 = dataset.GetRasterBand(3);

band1、band2、band3分别用来读取像素的rgb值

cs 复制代码

Color[] RGBData = new Color[width * height];

var bufR = new double[width * height];
band1.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufR, width, height, 0, 0);

var bufG = new double[width * height];
band2.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufG, width, height, 0, 0);

var bufB = new double[width * height];
band3.ReadRaster(startX, startY, width, height, bufB, width, height, 0, 0);

for (int i = 0; i < height; i++)
{
    for (int j = 0; j < width; j++)
    {
        var y = i;
        var x = j;

        int index = y * width + x;

        var valueR = (byte) bufR[index];
        var valueG = (byte) bufG[index];
        var valueB = (byte) bufB[index];

        RGBData[(height - i - 1) * width + j] = new Color32(valueR, valueG, valueB, 1);
     }
}

texture.SetPixels(RGBData);
texture.Apply();

用此方法读取从startX、startY到 startX + width、startY + height的像素值，每一片宽高我设置的是2048，可以根据机器性能适当调整。

最后将读取的像素保存到Texture2D中，按顺序渲染就可以了。

1.2 获取经纬度信息

读取文件：result.tif

cs 复制代码

//获取经纬度信息
dataset.GetGeoTransform(ori_transform);

//GeoTransform[0]，左上角横坐标（应该是投影坐标）
//GeoTransform[2]，行旋转
//GeoTransform[1]，像元宽度(影像在水平空间的分辨率)
//GeoTransform[3]，左上角纵坐标（应该是投影坐标）
//GeoTransform[4]，列旋转
//GeoTransform[5]，像元高度(影像在垂直空间的分辨率)

var lonMin = ori_transform[0];
var lonMax = ori_transform[0] + (RasterXSize * ori_transform[1]);
var latMax = ori_transform[3];
var latMin = ori_transform[3] + (RasterYSize * ori_transform[5]);

无人机拍摄时，保证正北方向是图片y轴方向，行旋转和列旋转就可以忽略不用计算。

将图片渲染之后，获取到点击位置所在图片中的比例，就可以计算出经纬度了

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var rate = GetRateByPoint(point);

var xSize = rate.x * RasterXSize;
var ySize = rate.y * RasterYSize;

var lon = lonMin + ori_transform[1] * xSize;
var lat = latMax + ori_transform[5] * ySize;

var gps = new Gps(lat, lon, 0);

1.3 获取高程

读取文件dsm.tif，读取过程和获取像素类似，高程保存在band1里面

cs 复制代码

band1.ReadRaster(x, y, 1, 1, bufH, 1, 1, 0, 0);

将高程填入gps的海拔就可以了

2.1 像素值太大，需要分片渲染

在1.1中，已经按分片读取处理了；实测航拍图有十几公里的时候，如果不分片，占用内存会超过10G，普通电脑难以运行起来，分片之后及时清理内存就可以适配大部分设备了

2.2 数据太大，读取速度太慢

我的解决方案是将分片读取的像素保存到本地外存中，dataset中的数据也保存到本地，在一次读取之后，再次运行时，值读取本地的分片图和配置文件就可以了，无需再解析gdal数据，速度会快几十倍。

2.3 精度如何

经过实地测量验证，精度误差小于1cm