数据集（dataset）

一个数据集（可用GDALDataset表示）是栅格波段以及栅格波段所包含的信息的集合。栅格尺寸（像素和线条）的概念针对所有的波段。同样也负责所有波段的地理空间参考系的转换和坐标系的定义。数据集本身也会有相关的元数据信息，以字符串的形式存储（名/值）。

坐标系统

数据集的坐标系统用OpenGIS的WKT文本表示，包含以下内容：

• 坐标系统的名称
• 地理坐标系名称
• 基准面标识
• 椭球体名称、长半轴、反扁率
• 本初子午线名称（格林尼治子午线）以及与格林尼治子午线之间的偏移量
• 投影方法（比如横轴墨卡托投影）
• 投影方法的参数列表（如中央子午线）
• 单位名称和该单位转换到米或弧度的转换参数
• 坐标轴的名字和次序
• 包含上述信息 的官方编号，比如EPSG。

GDALDataset::GetProjectionRef()函数返回的坐标系是描述含有仿射变换的的地理坐标系。GDALDataset::GetGeoTransform()函数返回地理坐标系的仿射变换。GDALDataset::GetGCPProjection()函数返回的坐标系描述的是地面控制点的地理参考坐标系。 GDALDataset::GetGCPs()函数返回地面控制点。

仿射地理坐标转换（Affine GeoTransform）

GDAL有两种方法描述栅格点（像素/行坐标表示）和地理参考坐标系之间的关系。第一个，也是常用的方法是仿射变换；另一个是地面控制点（GCPS）
仿射变换有六个参数，可以由GDALDataset::GetGeoTransform()函数获取。利用下面的公式描述像素点到地理空间的映射。

    Xgeo = GT(0) + Xpixel*GT(1) + Yline*GT(2)
    Ygeo = GT(3) + Xpixel*GT(4) + Yline*GT(5)

假设影像中向上是北方向，则 GT(2)和GT(4) 系数值为0； GT(1)是像素的宽； GT(5)是像素的高； (GT(0),GT(3))坐标点表示栅格中左上角像素的左上角的点坐标。

地面控制点（GCPS）

数据集中有一组控制点实现栅格与地理坐标中的关联。所有的GCPS有相同的地理参考坐标系，可以通过GDALDataset::GetGCPProjection()函数得到。每个控制点（由 GDAL_GCP类表示）包含以下内容：

typedef struct
{
    char        *pszId;
    char        *pszInfo;
    double      dfGCPPixel;
    double      dfGCPLine;
    double      dfGCPX;
    double      dfGCPY;
    double      dfGCPZ;
} GDAL_GCP;

(Pixel,Line)坐标表示GCP在栅格影像中的位置；(X,Y,Z)表示GCP在地理空间中的位置。

元数据（Metadata）

GDAL中的元数据是辅助的数据，用于特定的数据保存一系列（name/value）对。name是由一定的规范；value可以是任意长度，包含任意值除了NULL（ASCII zero）。

子数据集域（Subdatasets Domain）

子数据集域包含一系列子数据集。一般是是用来提供指针指向存储在单多图像文件中的一些列图像。比如，含有两个图像的NITF可能用下面的子数据集列表：

  SUBDATASET_1_NAME=NITF_IM:0:multi_1b.ntf
  SUBDATASET_1_DESC=Image 1 of multi_1b.ntf
  SUBDATASET_2_NAME=NITF_IM:1:multi_1b.ntf
  SUBDATASET_2_DESC=Image 2 of multi_1b.ntf

_NAME的值可以传递给GDALOpen()函数用于打开文件。_DESC值目的用于过滤用户需要的文件。

目前，子数据集支持的驱动有ADRG、ECRGTOC、GEORASTER、GTiff、HDF4、HDF5、netCDF、NITF、NTv2、OGDI、PDF、PostGISRaster、Rasterlite、RPFTOC、RS2、WCS和WMS。

图像结构域（Image Structure Domain）

元数据在默认的域中目的是与图像相关的，与图像在磁盘中存储方式是不特别相关的。也就是说，当数据集复制到新的格式，是比较方便的。一些感兴趣的信息是绑定在一种特定的文件格式和存储机理中，为了防止在复制数据集的时候，也复制这些感兴趣的信息，则将之放在一个特定的域中，该域称为图像结构域。这种域通常不应该复制到新的格式中。

• COMPRESSION：数据集或波段的压缩类型
• NBITS：波段的位数或者数据集的波段数
• INTERLEAVE：是应用于数据集中， 只能是PIXEL、LINE或BAND中的值，是作为一种数据访问的提示。
• PIXELTYPE：这个参数可能出现在GDT_Byte波段（或相应的数据集）

RPC域

RPC元数据域保存的元数据是描述图像的有理多项式模型。这个集合模型可以用来像素与地理空间坐标之间的转换。定义模型的参数有：

• ERR_BIAS: Error – Bias. The RMS bias error in meters per horizontal
  axis of all points in the image (-1.0 if unknown)
• ERR_RAND: Error – Random. RMS random error in meters per horizontal
  axis of each point in the image (-1.0 if unknown)
• LINE_OFF: Line Offset
• SAMP_OFF: Sample Offset
• LAT_OFF: Geodetic Latitude Offset
• LONG_OFF: Geodetic Longitude Offset
• HEIGHT_OFF: Geodetic Height Offset
• LINE_SCALE: Line Scale
• SAMP_SCALE: Sample Scale
• LAT_SCALE: Geodetic Latitude Scale
• LONG_SCALE: Geodetic Longitude Scale
• HEIGHT_SCALE: Geodetic Height Scale
• LINE_NUM_COEFF (1-20): Line Numerator Coefficients. Twenty
  coefficients for the polynomial in the Numerator of the rn equation.
  (space separated)
• LINE_DEN_COEFF (1-20): Line Denominator Coefficients. Twenty
  coefficients for the polynomial in the Denominator of the rn
  equation. (space separated)
• SAMP_NUM_COEFF (1-20): Sample Numerator Coefficients. Twenty
  coefficients for the polynomial in the Numerator of the cn equation.
  (space separated)
• SAMP_DEN_COEFF (1-20): Sample Denominator Coefficients. Twenty
  coefficients for the polynomial in the Denominator of the cn
  equation. (space separated)

影像域（遥感）（IMAGERY Domain (remote sensing)）

影像域用于卫星或航天影像。它依赖于附在影像文件中的特殊元数据文件。这些文件位于影像文件相同目录，元数据解析器进行解析，如果这些文件可以被元数据解析器进行处理，可以得到下面几项值：

• SATELLITEID：卫星或扫描器的名称
• CLOUDCOVER：云覆盖。该值位于0-100之间，或者999表示不可用。
• ACQUISITIONDATETIME：图像采集的时间（UTC）

XML域（XML Domains）

任何由“xml：”修饰的域名并不是常规的名称/值（name/value）对元数据。它仅仅是单独的XML文档存储在一个大的字符串中。

栅格波段（Raster Band）

GDAL中用GDALRasterBand类表示栅格波段，表示单波段/单通道/单图层，它并不需要表示整个图像。例如，一个24位的RGB图像通常被表示为红、绿、蓝3个波段的数据集。
一个栅格波段有以下属性：

• 宽和高（由像素或者行表示）
• 数据类型（GDALDataType），Byte、UInt16、 Int16、 UInt32、 Int32、 Float32、
  Float64和复杂类型 CInt16、CInt32、CFloat32、CFloat64中的一种。
• 块大小。这是首选（高效）访问的块大小。对于瓦片图像来说就是一个瓦片的大小，对于行扫描图像来说就是一个扫描线的大小。
• 名称/值（name/value）对的元数据列表，与数据集中格式一样，但是信息是只指向这个波段的信息。
• 描述性字符串（可选）
• 无数据的像元值（可选）
• 图像掩膜（可选）
• 目录名称(专题图中的类名) （可选）
• 最大值和最小值（可选）
• 将图像像素值转换为有意义的值时所需要的偏移和比例，例如将图像高度转换为米。（可选）
• 单位名称，例如，表示高程数据的单位（可选）
• 波段的色彩描述，值为下面的一种：
  • GCI_Undefined：默认值
  • GCI_GrayIndex：独立的灰度图像
  • GCI_PaletteIndex:：这个栅格图像表现为一个颜色表的索引颜色
  • GCI_RedBand：RGB或RGBA图像的红色波段
  • GCI_GreenBand：RGB或RGBA图像的绿色波段
  • GCI_BlueBand：RGB或RGBA图像的蓝色波段
  • GCI_AlphaBand：RGB或RGBA图像的Alpha波段
  • GCI_HueBand：HLS图像的色调波段
  • GCI_SaturationBand：HLS图像的饱和度波段
  • GCI_LightnessBand: HLS图像的明度波段
  • GCI_CyanBand：CMY或CMYK图像的青色波段
  • GCI_CyanBand：CMY或CMYK图像的青色波段
  • GCI_MagentaBand：CMY或CMYK图像的品红波段
  • GCI_YellowBand：CMY或CMYK图像的黄色波段
  • GCI_BlackBand：CMY或CMYK图像的黑色波段
• 颜色表
• 较低分辨率的概览图（影像金字塔，如果有的话）

颜色表（Color Table）

颜色表包含0个或更多的颜色条目描述。下面是C语言的结构形式：

typedef struct
{
    /- gray, red, cyan or hue -/
    short      c1;
    /- green, magenta, or lightness -/
    short      c2;
    /- blue, yellow, or saturation -/
    short      c3;
    /- alpha or black band -/
    short      c4;
} GDALColorEntry;

颜色表的描述值（GDALPalettInterp）：

• GPI_Gray：把c1作为灰度值
• GPI_RGB：把c1作为红波段，c2为绿波段，c3为蓝波段，c4为alpha波段
• GPI_CMYK：c1作为青色波段，c2作为品红波段，c3作为黄色波段，c4作为黑色波段
• GPI_HLS：c1作为色调波段，c2作为亮度波段，c3作为饱和度波段

转载自：https://blog.csdn.net/u010670734/article/details/53153645