兼容OGR的GMT矢量數據格式¶

簡介¶

地理空間數據有多種格式，按照類型劃分，可以大致分爲光柵型（raster）和矢量型（vector）。

光柵型數據格式不完整列表：http://www.gdal.org/formats_list.html
矢量型數據格式不完整列表：http://www.gdal.org/ogr_formats.html

簡單的說，在GMT中，netCDF格式的網格檔屬於光柵型地理空間數據，而一般的表數據則屬於矢量型地理空間數據。

GDAL 是一個可以實現多種光柵型或矢量型地理空間數據格式間互相轉換的庫/工具，其全稱爲Geospatial Data Abstraction Library。歷史上，GDAL僅用於處理光柵型數據格式，而OGR則僅用於處理矢量型數據格式。從GDAL 2.0開始，二者相互集成在一起，即GDAL已經具備了處理光柵型和矢量型地理空間數據格式的能力。本文中，提到OGR時，僅表示地理空間矢量數據格式。

一個矢量數據中，不僅僅有地理空間數據（地理座標數據，點、線、多邊形等），也可以有非地理空間數據（城市名等）。老版本的GMT只能處理地理空間數據，而不能利用非地理空間數據。GMT5定義了一種兼容OGR的GMT矢量數據格式，通常稱爲OGR/GMT格式。這種格式中包含了地理空間和非地理空間數據，所有的非地理空間數據都以註釋的形式寫到文件中，因而GMT4也可以正常讀取 OGR/GMT格式的數據。OGR/GMT格式中包含了非空間數據，使得GMT的輸出可以很容易地被其他GIS或繪圖軟體所使用。

OGR/GMT格式¶

OGR/GMT格式的一些重要性質列舉如下：

所有非空間數據都以註釋行的形式寫到文件中，這些註釋行在GMT4中會被直接忽略
非空間數據的各個字段之間用空格分隔，每個字段均以字符 @ 作爲前綴，緊接着一個用於表徵該字段內容的字符。每個字段內部的多個字符串之間用字符 | 分隔
字符 \ 作爲轉義字符，比如字符串內 \n 表示換行
文件中，非空間數據均保存在空間數據之前。因而GMT在處理地理空間數據之前，已經解析了非地理空間信息，這些非地理空間信息可能會影響到地理空間數據的處理
數據文件的第一個註釋行必須指定OGR/GMT格式的版本號，即 @VGMT1.0
爲了兼容其他GIS格式（比如shapefiles），OGR/GMT格式中顯式包含了一個字段，用於指定接下來的地理空間數據是點、線還是多邊形
每個文件有一個頭段註釋，其中指定了當前文件所包含的地理特徵，以及每個特徵所對應的非地理屬性（比如區域範圍，投影方式等）
同一個OGR/GMT格式的文件中，所有數據段必須具有相同類型的特徵（都是點或線或多邊形）

OGR/GMT元數據¶

在OGR/GMT格式的文件頭部，需要包含一系列元數據信息。元數據用於描述整個文件的共同信息，比如版本號、幾何類型、區域範圍、投影方式、非空間數據的格式等信息。

格式版本號 `@V`¶

OGR/GMT格式的版本號用 @V 來指定。因而OGR/GMT格式的文件的第一行的內容必須是:

# @VGMT1.0

其中 GMT1.0 是OGR/GMT格式的版本號。

幾何類型 `@G`¶

@G 用於指定當前數據文件的幾何類型，其後接的參數可以是：

POINT: 包含多個數據點（每個點都可以有自己的頭段記錄）
MULTIPOINT: 多點數據（所有的點共用同一個頭段記錄）
LINESTRING: 包含多個獨立的線段（即GMT中的多段數據，每條線段可以有自己的頭段記錄）
MULTILINESTRING: 多線數據（文件中的所有線段是一個特性，共用同一個頭段記錄）
POLYGON: 包含多個閉合多邊形（每個多邊形可以有自己的頭段記錄）
MULTIPOLYGON: 多個多邊形數據（所有多邊形共用同一個頭段記錄）

例如:

# @VGMT1.0 @GPOLYGON

區域範圍 `@R`¶

@R 用於指定區域範圍，其格式與 -R 選項類似。例如:

# @R150/190/-45/-54

投影信息 `@J`¶

投影信息用四個可選的字符串表示，每個字符串以 @J 開頭。

@Je: 投影的EPSG代碼
@Jg: GMT中所使用的投影參數
@Jp: 投影參數的Proj.4表示
@Jw: 投影參數的OGR WKT (well known text)表示

示例:

# @Je4326 @JgX @Jp"+proj=longlat +ellps=WGS84+datum=WGS84 +no_defs"
# @Jw"GEOGCS[\"WGS84\",DATUM[\"WGS_1984\",SPHEROID\"WGS84\",6378137,\
298.257223563,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7030\"]],TOWGS84[0,0,0,0,0,0,0],
AUTHORITY[\"EPSG\",\"6326\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,\
AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.01745329251994328,\
AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"4326\"]]"

聲明非空間字段 `@N`¶

@N 後接一個用於描述非空間字段名稱的字符串，各個字段名稱之間用 | 分隔。若字段名稱中有空格，則必須用引號括起來。@N 必須有一個與之對應的 @T。其中 @T 用於指定每個字段名稱的數據類型。可取的數據類型包括 string、 interger、 double、 datetime 和 logical。

示例:

# @VGMT1.0 @GPOLYGON @Nname|depth|id @Tstring|double|integer

表明數據文件中包含了多個多邊形，每個多邊形都可以有獨立的頭段記錄以指定非空間信息，非空間信息有三個，分別是name、depth和id，三個字段分別是字符串、浮點型和整型。

OGR/GMT數據¶

元數據之後即是真正的數據，包括非空間數據和空間數據。

非空間數據¶

非空間數據用 @D 表示，緊跟着一系列以 | 分隔的字符串，每個字段的含義以及格式由 @N 和 @T 決定。

非空間數據所在的註釋行應放在每段數據的座標數據前。對於幾何類型爲 LINE、 POLYGON、 MULTILINE 或 MULTIPOLYGON 的數據而言，每段數據之間用特定的字符分隔，默認分隔符是 >。非空間數據緊跟在 > 行之後。對於幾何類型爲 POINT 或 MULTIPOINT 的數據而言，則不需要分隔符。

@N 和 @D 中的字符串中若包含空格，則必須用雙引號括起來。若字符串中本身包含雙引號或 |，則需要使用轉義字符進行轉義。若兩個 | 之間爲空，則表示對應的字段爲空值。

一個點數據的頭段示例:

# @VGMT1.0 @GPOINT @Nname|depth|id @Tstring|double|integer
# @D"Point 1"|-34.5|1

一個多邊形數據的頭段示例:

# @VGMT1.0 @GPOLYGON @Nname|depth|id @Tstring|double|integer
>
# @D"Area 1"|-34.5|1

多邊形拓撲¶

舊版本的GMT只支持常規的多邊形，不支持一個多邊形內有個洞的情況。

GMT通過在多邊形數據前加上 @P 和 @H 來指定當前的數據段是外環還是內環，即是真正的多邊形，還是多邊形內的洞。@H 必須緊跟在對應的 @P 之後。

@H 所指定的洞不應該有任何 @D 值，因爲非空間數據適用於整個特性，而 @H 所指定的多邊形只是多邊形的一部分，並不是一個新的多邊形。

示例¶

點數據示例:

# @VGMT1.0 @GPOINT @Nname|depth|id
# @Tstring|double|integer
# @R178.43/178.5/-57.98/-34.5
# @Je4326
# @Jp"+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84+no_defs"
# FEATURE_DATA
# @D"point 1"|-34.5|1
178.5 -45.7
# @D"Point 2"|-57.98|2
178.43 -46.8
...

線數據示例:

# @VGMT1.0 @GLINESTRING @Nname|depth|id
# @Tstring|double|integer
# @R178.1/178.6/-48.7/-45.6
# @Jp"+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84+no_defs"
# FEATURE_DATA
> -W0.25p
# @D"Line 1"|-50|1
178.5 -45.7
178.6 -48.2
178.4 -48.7
178.1 -45.6
> -W0.25p
# @D"Line 2"|-57.98|$
178.43 -46.8
...

多邊形數據示例:

# @VGMT1.0 @GPOLYGON @N"Polygon name"|substrate|id @Tstring|string|integer
# @R178.1/178.6/-48.7/-45.6
# @Jj@Jp"+proj=longlat +ellps=WGS84 +datum=WGS84+no_defs"
# FEATURE_DATA
> -Gblue -W0.25p
# @P
# @D"Area 1"|finesand|1
178.1 -45.6
178.1 -48.2
178.5 -48.2
178.5 -45.6
178.1 -45.6
>
# @H
# First hole in the preceding perimeter, so is technically still
# part of the same geometry, despite the preceding > character.
# No attribute data is provided, as this is inherited.
178.2 -45.4
178.2 -46.5
178.4 -46.5
178.4 -45.4
178.2 -45.4
>
# @P
...

兼容OGR的GMT矢量數據格式¶

簡介¶

OGR/GMT格式¶

OGR/GMT元數據¶

格式版本號 @V¶

幾何類型 @G¶

區域範圍 @R¶

投影信息 @J¶

聲明非空間字段 @N¶