gis利器之Gdal（二）shp数据读取

article/2025/10/7 23:52:51

本文将简单介绍shp数据的基本知识，以java语言为例，介绍如何基于java调用gdal完成对shp数据的解析，主要包括空间信息解析、属性信息解析、空间参考信息解析，bbox信息解析等等。

shp文件是一种矢量图形存储文件，可以用于记录矢量数据的空间位置及属性信息。shp是arcgis的常见数据格式，当前，现在许多的开源库也是可以解析的，包括本文要介绍的gdal和geotools都是具备这种能力的。

SHP文件是一种比较原始的矢量数据存储方式，它仅仅能够存储几何体的位置数据，而无法在一个文件之中同时存储这些几何体的属性数据。因此，SHP文件还必须附带一个二维表用于存储文件中每个几何体的属性信息。SHP文件中许多几何体能够代表复杂的地理事物，并为他们提供强大而精确的计算能力。

SHP文件指的是一种文件存储的方法，实际上该种文件格式是由多个文件组成的。其中，要组成一个SHP文件，有三个文件是必不可少的，它们分别是".shp", ".shx"与 ".dbf" 文件。表示同一数据的一组文件其文件名前缀应该相同。例如，存储一个关于湖的几何与属性数据，就必须有lake.shp，lake.shx与 lake.dbf三个文件。而其中“真正”的Shapefile的后缀为shp，然而仅有这个文件数据是不完整的，必须要把其他两个附带上才能构成一组完整的地理数据。除了这三个必需的文件以外，还有八个可选的文件，使用它们可以增强空间数据的表达能力。所有的文件名都必须遵循MS DOS的8.3文件名标准（文件前缀名8个字符，后缀名3个字符，如shapefil.shp），以方便与一些老的应用程序保持兼容性，尽管现在许多新的程序都能够支持长文件名。此外，所有的文件都必须位于同一个目录之中。

shp文件的常见目录如下图所示：

使用QGIS打开shp数据后可以看到空间信息和属性信息如下：

这里看到的乱码，设置好编码后即可。

下面使用gdal解析以上信息。

第一步、新建maven工程，pom.xml配置如下：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.yelang</groupId><artifactId>gdal_demo1</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>gdal_demo1</name><description>gdal的第一次试验</description><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.gdal</groupId><artifactId>gdal</artifactId><version>3.4.3</version><scope>system</scope><systemPath>${project.basedir}/lib/gdal.jar</systemPath></dependency><dependency><groupId>net.sf.ucanaccess</groupId><artifactId>ucanaccess</artifactId><version>4.0.4</version></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.11</version><scope>test</scope></dependency></dependencies>
</project>

第二步、ogr全局注册和gdal配置设置

// 指定文件的名字和路径
String strVectorFile = "F:\\vector_data\\道路中心线.shp";
// 注册所有的驱动
ogr.RegisterAll();
// 为了支持中文路径，请添加下面这句代码
gdal.SetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8", "YES");
// 为了使属性表字段支持中文，请添加下面这句
gdal.SetConfigOption("SHAPE_ENCODING", "CP936");

以上设置，不管是操作shp还是其它矢量数据，基本上是必需流程，采用RegisterAll()注册驱动，使用SetConfigOption进行关键参数设置。

第三步、获取shp驱动，打开shp文件。

// 读取数据，这里以ESRI的shp文件为例
String strDriverName = "ESRI Shapefile";
// 创建一个文件，根据strDriverName扩展名自动判断驱动类型org.gdal.ogr.Driver oDriver = ogr.GetDriverByName(strDriverName);if (oDriver == null) {System.out.println(strDriverName + " 驱动不可用！\n");return;
}
DataSource dataSource = oDriver.Open(strVectorFile);

第四步、获取图层、空间参考、图层范围

//Layer layer = dataSource.GetLayer("test");
Layer layer = dataSource.GetLayer(0);for(int i = 0;i<dataSource.GetLayerCount();i++) {Layer layerIdx = dataSource.GetLayer(i);System.out.println("图层名称：<==>" + layerIdx.GetName());
}String layerName = layer.GetName();
System.out.println("图层名称：" + layerName);
SpatialReference spatialReference = layer.GetSpatialRef();
//System.out.println(spatialReference);
System.out.println("空间参考坐标系：" + spatialReference.GetAttrValue("AUTHORITY", 0)+ spatialReference.GetAttrValue("AUTHORITY", 1));double[] layerExtent = layer.GetExtent();System.out.println("图层范围：minx:" + layerExtent[0] + ",maxx:" + layerExtent[1] + ",miny:" + layerExtent[2] + ",maxy:" + layerExtent[3]);

第五步、获取图层属性信息

FeatureDefn featureDefn = layer.GetLayerDefn();int fieldCount = featureDefn.GetFieldCount();Map<String,String> fieldMap = new HashMap<String,String>();
for (int i = 0; i < fieldCount; i++) {FieldDefn fieldDefn = featureDefn.GetFieldDefn(i);// 得到属性字段类型int fieldType = fieldDefn.GetFieldType();String fieldTypeName = fieldDefn.GetFieldTypeName(fieldType);// 得到属性字段名称String fieldName = fieldDefn.GetName();fieldMap.put(fieldTypeName, fieldName);
}System.out.println(fieldMap);

输出如下：

{Integer=OBJECTID, Real=SHAPE_Leng, String=GB, Date=Date_}

第六步、读取空间空间信息及属性列表

System.out.println(layer.GetFeature(1).GetGeometryRef().ExportToJson());
System.out.println(layer.GetFeature(2).GetGeometryRef().ExportToJson());
System.out.println(layer.GetFeature(3).GetGeometryRef().ExportToJson());for (int i = 0; i < featureCount; i++) {Feature feature = layer.GetFeature(i);Object[] arr = fieldMap.values().toArray();for (int k = 0; k < arr.length; k++) {String fvalue = feature.GetFieldAsString(arr[k].toString());System.out.println(" 属性名称:" + arr[k].toString() + ",属性值:" + fvalue);}
}