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WIN10和VS2019环境下编译GDAL详细步骤

Detailed steps of compiling GDAL under environment of win10 and vs2019

1. 引言

对于很多GIS、遥感等地学专业的同学来说，GDAL并不陌生。

GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一个开源的栅格或矢量空间数据转换库，提供对多种栅格数据的支持，包括ASC，GeoTiff，IMG等。它可以利用抽象数据模型来表达所支持的各种文件格式，有一系列函数功能库来进行数据处理。在这里不再详细介绍GDAL，如果想了解更多，可参考GDAL官方网站https://gdal.org/。

因为GDAL是个开源库，应用环境多样，所以官方并不提供各种应用环境下的编译版本，仅提供源码。如果需要使用GDAL，则必须在用户当前系统环境下进行编译。这便是本文主要介绍的内容，如何成功编译GDAL！

本文介绍编译GDAL的环境：WIN10 x64、VS2019；GDAL版本：GDAL3.0。

当然，有同学怕麻烦，从网上直接找懒人包（已编译好的GDAL版本），但是，在这里我要提醒一下，懒人包不一定香。正如前面介绍的，为什么GDAL需要自行编译，就是因为应用环境多样，网络上并不一定能找到合适自己系统环境的GDAL编译版本。如果没找到对的（很大概率），先不说无法使用，就算可以使用了，难免会遇到各种因版本不兼容而导致的问题，不如“自己动手，丰衣足食”。

2. 准备与下载

GDAL3.0编译依赖PROJ6投影库，PROJ6要求SQLite3环境。所以在编译GDAL之前，需要先编译SQLite和PROJ6。除了下载所需要的源码，还有一个很重要的编译工具，CMAKE。

1GDAL官方下载地址为https://gdal.org/download.html，我下载的版本是gdal-3.0.0

2PROJ6官方下载地址为https://proj.org/download.html，我下载的版本为proj-6.3.2

3SQLite3的官方下载地址为https://www.sqlite.org/download.html，打开网址，下载Source Code下的sqlite-amalgamation-3330000.zip，和Precompiled Binaries for Windows下的sqlite-dll-win64-x64-3330000.zip 和sqlite-tools-win32-x86-3330000.zip

4CMAKE的官方下载地址为https://cmake.org/download/，我下载的是cmake-3.18.1-win64-x64.msi文件，下载后可直接双击安装。安装之后添加系统环境变量，以便在CMD命令行中使用。

为了文件组织清晰且方便编译，将下载的文件分别解压在C盘的根目录GDAL、PROJ、SQLite文件夹内，其中，SQLite的三个文件解压在SQLite文件夹中。

注意事项和补充说明

---- 下载的版本最好与自己的系统版本一致，比如我的电脑是64位，我下载的都是64位的版本。

---- CMAKE是一个软件工具，用作源码编译，PROJ6源码中有cmake指令文件，可直接用CMAKE软件编译。

3. 编译和安装

3.1 编译SQLite静态库

在SQLite目录下创建一个新的VS项目，创建时选择“空项目”。

项目创建完成之后，将SQLite文件夹中的sqlite3.c、sqlite3.h、sqlite3ext.h、sqlite3.def四个文件添加到项目中，添加位置如下图所示。

设置预定义处理，打开项目属性窗口，C/C++ -> 预处理器 -> 预处理器定义，替换为以下内容：

_USRDLL
SQLITE_ENABLE_RTREE
SQLITE_ENABLE_COLUMN_METADATA
SQLITE_ENABLE_FTS5
SQLITE_ENABLE_UNLOCK_NOTIFY

设置模块定义文件

打开项目属性窗口，链接器 -> 输入 -> 模块定义文件：sqlite3.def

注意事项

---- 这里要输入绝对路径，否则后续过程容易出错。


修改模块定义文件

打开sqlite3.def，在最后追加一行：

sqlite3_unlock_notify

项目配置类型改为静态库lib

打开项目属性窗口，配置属性 -> 常规。


最后，生成解决方案，我以Debug版本为例。

在C:\SQLite\SQLite3\x64\Debug文件夹可以看到SQLite3.lib静态库和SQLite3.exe。

(Release版在F:\SQLite\SQLite3\x64\Release文件夹中)。

在SQLite目录中分别创建include和lib和bin文件夹,将刚才生成的.lib文件放入lib文件夹中,将sqlite3.h、sqlite3ext.h放入include中，将sqlite-tools-win32-x86-3280000.zip中的sqlite3.exe放在bin文件夹中。

注意事项

---- 如果在这里生成Debug版本，那后后续编译GDAL也需要选择Debug，如果需要Release版本需要重新编译GDAL版本，反之亦然。

3.2 编译PROJ6

首先，将下载好的proj-6.3.1解压到PROJ文件夹内，在源码目录中创建build文件夹。

然后，打开cmake软件，添加source code和build路径，如下图所示。


点击Configure,弹出版本选择窗口.

选择vs2019版本，编译64位，点击“Finish”。


之后开始创建，在这过程中，会弹出错误窗口，如下图所示。

莫慌，正常。

点击“OK”，找到列表中Name为EXE_SQLITE3、SQLITE3_INCLUDE_DIR和SQLITE3_LIBRARY的三个属性，可以看到现在它们的Value值都为NOTFOUND状态，也就是SQLite环境为空。这时，需要将SQLite3.exe、include和SQLite3.lib的路径分别赋给这三个属性。


重新点击Configure，完成后会在下方提示Configuring done。

点击Generate，这时可以看到build文件夹里有PROJ4.sln。

注意事项

---- cmake完成后会创建文件生成目录，我设置的是C:/OSGeo4W。

打开x64 Native Tools Command Prompt for VS 2019（一般在开始菜单安装VS2019的文件夹里能找到），cd到build文件夹。

然后输入命令（分别输入，第一个运行完，输入第二个运行）

msbuild ALL_BUILD.vcxproj /p:Configuration="Debug"
msbuild INSTALL.vcxproj /p:Configuration="Debug"

开始编译（编译Release版是将上述命令中引号里面的Debug改为Release）。



这时，可以在设置的文件生成目录中找到生成的文件，并检查是否生成成功。

bin中有各种可执行exe文件、include中有头文件、lib中是静态库文件等。


至此，PROJ编译完成！

3.3 编译GDAL

安装好GDAL的依赖环境后，开始编译和安装GDAL。

首先，将下载的GDAL3.0.0压缩包解压到GDAL文件夹内。

进入GDAL3.0.0库文件夹中，找到nmake.opt文件，用VS2019打开，或者文本编辑器（我习惯用Notepad++，推荐），修改GDAL相关配置，比如添加PROJ、SQLite环境（路径）。

第45行左右，MSVC_VER=，设置为1921(VS2019版本)；
第59行左右，GDAL_HOME=，将生成GDAL文件的路径设置为你要存放GDAL的位置，我设置的是"C:\GDAL"；
第189行左右，找到WIN64=YES，如果生成64位版本，取消注释，反之亦然；
第227行，左右找到DLLBUILD=， 1启动动态编译、0为静态编译。我进行静态编译，设置DLLBUILD=0；
第249行左右，找到PROJ_INCLUDE和PROJ_LIBRARY，分别设置成你刚才生成PROJ时的include和lib文件夹， 在PROJ_INCLUDE的“-I”后修改地址，并将.lib的名称对应修改为你的lib名。
第495行左右，找到SQLITE_INC和SQLITE_LIB，同样的方式，设置SQLite路径。

设置完成后，保存文件。

注意事项

---- 上述行数，不同版本不一样，但位置接近，也可以搜索寻找。

修改完成后，打开x64 Native Tools Command Prompt for VS 2019，cd进入库文件夹，输入以下命令（Debug版）：

nmake /f makefile.vc WIN64=YES DEBUG=1
nmake /f makefile.vc install
nmake /f makefile.vc devinstall

如果是Release版，可输入以下命令：

nmake /f makefile.vc
nmake /f makefile.vc devinstall

编译和安装完成后，可以在GDAL文件夹下看到5个文件夹：bin、data、html、include和lib。

至此，GDAL编译完成，恭喜恭喜!

4. 使用和测试

在VS项目中使用GDAL，只需要在项目属性中添加GDAL目录，并引用.h头文件即可。


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#include <gdal.h>
#include <gdal_priv.h>

测试代码

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/* GDAL GeoTiff*/
void readRaster()
{
    // 支持中文路径
    CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8", "NO");
    //注册所有的驱动 
    GDALAllRegister();
 
    //GDAL数据集 
    GDALDataset* dataset;
    dataset = (GDALDataset*)GDALOpen(inRaster, GA_ReadOnly);
 
    if (dataset == NULL)
    {
        cout << "Failed in open files!!!" << endl;
        throw;
    }
 
    // 获取数据行列数 
    nRows = dataset->GetRasterYSize();
    nCols = dataset->GetRasterXSize();
 
    //获取坐标变信息
    dataset->GetGeoTransform(geotrans);
    dx = geotrans[1];
    xMin = geotrans[0];
    xMax = geotrans[0] - nCols * geotrans[1];
    yMax = geotrans[3];
    yMin = geotrans[3] - nRows * geotrans[5];
 
    //获取投影信息
    srs = dataset->GetProjectionRef();
 
    //获取波段 
    GDALRasterBand* band;
    band = dataset->GetRasterBand(1);
 
    // No data value
    noDataValue = band->GetNoDataValue();
 
    //读取数据 
    //scanline = new BYTE[nRows * nCols];
    dataLine = (float*)CPLMalloc(sizeof(float) * (nCols) * (nRows));
    band->RasterIO(GF_Read, 0, 0, nCols, nRows, dataLine, nCols, nRows, GDALDataType(band->GetRasterDataType()), 0, 0);
    //band->RasterIO(GF_Read, 0, 0, nCols, nRows, scanline, nCols, nRows, GDT_Float64, 0, 0);
 
    // 关闭数据集
    GDALClose(dataset); 
}

注意事项

---- 以上代码为GDAL测试代码类函数的定义部分，不能直接运行，如果参考可自行修改补充！

建议使用Google浏览器，IE内核浏览器可能不正常显示下载按钮等！


Fighting, GISer!

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