GDAL 实现创建几何对象

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前言

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几何对象作为图层要素对象，具有点、线、面、多点、多线、多线等多种类型。每种类型都有自己独特的结构，在GIS开发中，需要掌握其组成结构和创建方式。

在之前的文章中讲了如何使用GDAL或者ogr2ogr工具将txt以及csv文本数据转换为Shp格式，本篇教程在之前一系列文章的基础上讲解如何使用GDAL实现创建几何对象。

如果你还没有看过，建议从以上内容开始。

1. 开发环境

本文使用如下开发环境，以供参考。

时间：2025年

系统：Windows 11

Python：3.11.7

GDAL：3.11.1

2. 创建点几何对象

定义一个方法CreatePoint用于创建点Shp图层，接收一个参数pointPath指向点文件路径。

python 复制代码

"""
说明：创建点Shp图层
参数：
    -pointPath：点文件路径
"""
def CreatePoint(pointPath):

在GDAL中使用Geometry方法创建点几何对象，需要传入一个几何对象类型参数，创建点时该参数为ogr.wkbPoint。GeometryTypeToName方法可以获取几何对象类型名称，如下输出"Point"。接着使用AddPoint将坐标点添加到点对象中。

ini 复制代码

# 创建点几何对象
pointGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPoint)
geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(pointGeometry.GetGeometryType())
# print(f"几何对象名称：{geomeTypeName}")
# 添加坐标点
pointGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)

如下为创建点Shp图层完整方法。

python 复制代码

"""
说明：创建点几何对象
参数：
    -pointPath：点文件路径
"""
def CreatePoint(pointPath):
    print("开始创建点对象")

    # 添加shp数据驱动
    shpDriver = gdal.GetDriverByName("ESRI Shapefile")

    checkShpPath(pointPath,shpDriver)

    # 创建shp数据源
    shpDataSource = shpDriver.CreateDataSource(pointPath)
    if shpDataSource is None:
        print("无法创建点Shp数据源，请检查文件！")
        return False

    # 创建点数据图层
    pointLayer = shpDataSource.CreateLayer("point",geom_type=ogr.wkbPoint)

    # 添加id字段
    fieldDefn = ogr.FieldDefn("id",ogr.OFTInteger)
    pointLayer.CreateField(fieldDefn)

    # 获取要素结构
    featureDefn = pointLayer.GetLayerDefn()

    # 创建要素对象
    pointFeature = ogr.Feature(featureDefn)

    points = [
       "100.225207,27.665721",
       "105.330257,29.948948",
       "105.848739,23.856316",
       "99.567134,23.892995"
    ]
    # pointGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
    for i,point in enumerate(points):
        # print(f"点：{point}")
        res = point.split(",")
        # print(f"点：{res}")

        # 创建点几何对象
        pointGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPoint)
        geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(pointGeometry.GetGeometryType())
        # print(f"几何对象名称：{geomeTypeName}")

        pointGeometry.AddPoint(float(res[0]),float(res[1]))

        pointFeature.SetGeometry(pointGeometry)
        pointFeature.SetField("id",i)
        pointLayer.CreateFeature(pointFeature)

3. 创建线几何对象

定义一个方法CreatePolyline用于创建点Shp图层，接收一个参数polylinePath指向线文件路径。

python 复制代码

"""
说明：创建线Shp图层
参数：
    -polylinePath：线文件路径
"""   
def CreatePolyline(polylinePath):

使用Geometry方法创建线几何对象，将几何对象类型改为ogr.wkbLineString。接着使用AddPoint将坐标点添加到线对象中。

ini 复制代码

# 创建线几何对象
polylineGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLineString)
geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(polylineGeometry.GetGeometryType())
# 添加坐标点
polylineGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
polylineGeometry.AddPoint(105.330257,29.948948)
polylineGeometry.AddPoint(105.848739,23.856316)
polylineGeometry.AddPoint(99.567134,23.892995)

如下为创建线Shp图层完整方法。

scss 复制代码

"""
说明：创建线Shp图层
参数：
    -polylinePath：线文件路径
"""   
def CreatePolyline(polylinePath):
    print("开始创建线对象")

    # 添加shp数据驱动
    shpDriver = gdal.GetDriverByName("ESRI Shapefile")

    checkShpPath(polylinePath,shpDriver)

    # 创建shp数据源
    shpDataSource = shpDriver.CreateDataSource(polylinePath)
    if shpDataSource is None:
        print("无法创建点Shp数据源，请检查文件！")
        return False

    # 创建线数据图层
    polylineLayer = shpDataSource.CreateLayer("polyline",geom_type=ogr.wkbLineString)

    # 添加id字段
    fieldDefn = ogr.FieldDefn("id",ogr.OFTInteger)
    polylineLayer.CreateField(fieldDefn)

    # 获取要素结构
    featureDefn = polylineLayer.GetLayerDefn()

    # 创建要素对象
    pointFeature = ogr.Feature(featureDefn)
    points = [
       "100.225207,27.665721",
       "105.330257,29.948948",
       "105.848739,23.856316",
       "99.567134,23.892995",
       "100.225207,27.665721"
    ]
    # pointGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
    # 创建线几何对象
    polylineGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLineString)
    geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(polylineGeometry.GetGeometryType())
    polylineGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
    polylineGeometry.AddPoint(105.330257,29.948948)
    polylineGeometry.AddPoint(105.848739,23.856316)
    polylineGeometry.AddPoint(99.567134,23.892995)
    # print(f"几何对象名称：{geomeTypeName}")
    for i,point in enumerate(points):
        # print(f"点：{point}")
        res = point.split(",")
        # print(f"点：{res}")

        polylineGeometry.AddPoint(float(res[0]),float(res[1]))

    pointFeature.SetGeometry(polylineGeometry)
    pointFeature.SetField("id",1)

    polylineLayer.CreateFeature(pointFeature)

4. 创建面几何对象

定义一个方法CreatePolygon用于创建面Shp图层，接收一个参数polygonPath指向线文件路径。

python 复制代码

"""
说明：创建面Shp图层
参数：
    -polygonPath：面文件路径
"""     
def CreatePolygon(polygonPath):

在创建面几何对象之前需要先创建环形几何对象，类型参数为ogr.wkbLinearRing。

scss 复制代码

# 创建一个环形Geometry
ringGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLinearRing)
geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(ringGeometry.GetGeometryType())

ringGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
ringGeometry.AddPoint(105.330257,29.948948)
ringGeometry.AddPoint(105.848739,23.856316)
ringGeometry.AddPoint(99.567134,23.892995)

然后使用Geometry方法创建线面何对象，将几何对象类型改为ogr.wkbPolygon。接着使用AddGeometry将环形对象添加到面中。

ini 复制代码

# 创建面几何对象
polygonGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPolygon)
# 添加环形对象
polygonGeometry.AddGeometry(ringGeometry)

此外还有一种带有孔洞的多边形需要注意一下，此时环形几何对象分为内环和外环两种类型。

scss 复制代码

# 创建一个外环Geometry
outRingGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLinearRing)

outRingGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
outRingGeometry.AddPoint(105.330257,29.948948)
outRingGeometry.AddPoint(105.848739,23.856316)
outRingGeometry.AddPoint(99.567134,23.892995)
outRingGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
# 关闭环状几何
# outRingGeometry.CloseRings()

# 创建一个内环Geometry
inRingGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLinearRing)

inRingGeometry.AddPoint(100.415207,27.665721)
inRingGeometry.AddPoint(104.550257,27.665721)
inRingGeometry.AddPoint(104.550257,24.456316)
inRingGeometry.AddPoint(100.415207,24.456316)
inRingGeometry.AddPoint(100.415207,27.665721)
# 关闭环状几何
# inRingGeometry.CloseRings()

# 创建面几何对象
polygonGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPolygon)
polygonGeometry.AddGeometry(outRingGeometry)
polygonGeometry.AddGeometry(inRingGeometry)

对于面几何对象创建完成后需要关闭环状几何，可以调用几何对象CloseRings()或者在最后添加与第一个坐标相同点进行关闭。

scss 复制代码

outRingGeometry.CloseRings()
inRingGeometry.CloseRings()

如下为创建面Shp图层完整方法。

python 复制代码

"""
说明：创建面Shp图层
参数：
    -polygonPath：面文件路径
"""     
def CreatePolygon(polygonPath):
    print("开始创建面对象")

    # 添加shp数据驱动
    shpDriver = gdal.GetDriverByName("ESRI Shapefile")

    checkShpPath(polygonPath,shpDriver)

    # 创建shp数据源
    shpDataSource = shpDriver.CreateDataSource(polygonPath)
    if shpDataSource is None:
        print("无法创建点Shp数据源，请检查文件！")
        return False

    # 创建面数据图层
    polygonLayer = shpDataSource.CreateLayer("polygon",geom_type=ogr.wkbPolygon)

    # 添加id字段
    fieldDefn = ogr.FieldDefn("id",ogr.OFTInteger)
    polygonLayer.CreateField(fieldDefn)

    # 获取要素结构
    featureDefn = polygonLayer.GetLayerDefn()

    # 创建要素对象
    polygonFeature = ogr.Feature(featureDefn)

    points = [
       "100.225207,27.665721",
       "105.330257,29.948948",
       "105.848739,23.856316",
       "99.567134,23.892995",
       "100.225207,27.665721"
    ]
    # pointGeometry.AddPoint(100.225207,27.665721)
    # 创建一个环形Geometry
    ringGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLinearRing)
    geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(ringGeometry.GetGeometryType())

    # print(f"几何对象名称：{geomeTypeName}")
    for i,point in enumerate(points):
        print(f"点：{point}")
        res = point.split(",")
        print(f"点：{res}")

        ringGeometry.AddPoint(float(res[0]),float(res[1]))

    # 关闭环状几何
    # or ringGeometry.CloseRings()

    # 创建面几何对象
    polygonGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPolygon)
    polygonGeometry.AddGeometry(ringGeometry)

    polygonFeature.SetGeometry(polygonGeometry)
    polygonFeature.SetField("id",1)

    polygonLayer.CreateFeature(polygonFeature)

5. 总结

创建图层前第一步都是要需要获取数据驱动，如Shp数据驱动为"ESRI Shapefile"。

ini 复制代码

# 添加shp数据驱动
shpDriver = gdal.GetDriverByName("ESRI Shapefile")

然后便可以创建数据源，并检查数据源是否创建成功。

python 复制代码

# 创建shp数据源
shpDataSource = shpDriver.CreateDataSource(polygonPath)
if shpDataSource is None:
    print("无法创建点Shp数据源，请检查文件！")
    return False

创建目标图层，"polygon"为自定义参数，geom_type为图层几何类型，可以根据实际需求进行修改。此外，创建图层方法还可以传入一个坐标系参数，例子中就不展示了。

ini 复制代码

# 创建面数据图层
polygonLayer = shpDataSource.CreateLayer("polygon",geom_type=ogr.wkbPolygon)

图层创建完成之后，便可以添加一些属性表结构。通过ogr.FieldDefn创建字段域，并通过图层方法CreateField创建字段，使用方法GetLayerDefn()获取要素域。

ini 复制代码

# 添加id字段
fieldDefn = ogr.FieldDefn("id",ogr.OFTInteger)
polygonLayer.CreateField(fieldDefn)

# 获取要素结构
featureDefn = polygonLayer.GetLayerDefn()

# 创建要素对象
polygonFeature = ogr.Feature(featureDefn)

创建几何对象。

ini 复制代码

ringGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbLinearRing)
geomeTypeName = ogr.GeometryTypeToName(ringGeometry.GetGeometryType())

for i,point in enumerate(points):
    # print(f"点：{point}")
    res = point.split(",")
    # print(f"点：{res}")

    ringGeometry.AddPoint(float(res[0]),float(res[1]))

# 关闭环状几何
# or ringGeometry.CloseRings()

# 创建面几何对象
polygonGeometry = ogr.Geometry(ogr.wkbPolygon)
polygonGeometry.AddGeometry(ringGeometry)

将几何对象和属性字段添加到要素中，之后使用图层方法CreateFeature创建图层要素。

scss 复制代码

polygonFeature.SetGeometry(polygonGeometry)
polygonFeature.SetField("id",1)

polygonLayer.CreateFeature(polygonFeature)

至此，大功告成。

在ArcMap中打开成果显示如下。

小提示：

例子中创建的数据图层并未加上坐标信息，有兴趣的读者可以自行实现。
文中只实现了点、线、面对象，对于多点、多线和多面几何类型也留给感兴趣的读者自行实现！

对于GDAL中几何对象类型不太了解的同学可以参考文章：GDAL 数据类型大全

参考资料[1]

GDAL 数据类型大全

❝

OpenLayers示例数据下载，请在公众号后台回复：ol数据

全国信息化工程师－GIS 应用水平考试资料，请在公众号后台回复：GIS考试
❝

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