GDAL 操作 ShapeFile (1)

雖然公司的產品以 APP 為主，但身為一個後端工程師，名片上掛著 GIS 的頭銜，一些基本的地理資訊技術還是要稍微碰一下的。平常接觸最多的就是有紀錄空間資訊的 Shapefile，會需要進行的操作包含讀取它的空間資訊、每個空間資訊上的屬性，以及利用空間資訊做交集或包含的比對。

一個 Shape 文件包括三個文件：一個主文件 .shp，一個索引文件 .shx，和一個 dBASE 表 .dbf。
主文件是一個直接存取，變長度紀錄的文件，其中每個紀錄描述構成一個地理特征 Feature 的所有 vertices 座標值。
在索引文件中，每條記錄包含對應主文件記錄距離主文件頭開始的偏移量。
dBASE 表包含 SHP 文件中每一個 Feature 的特徵屬性，表中幾何紀錄和屬性數據之間的一一對應關係是基於記錄數目的 ID。在 dBASE 文件中的屬性記錄必須和主文件中的記錄顺序是相同的。圖形數據和屬性數據通過索引號建立一一對應的關係。
― gis0911178, CSDN / CC 4.0 BY-SA 協議

我對 Shapefile 的理解也還不透徹，但從上面擷取的文章中可以看出一件事情是：一個正常的 Shapefile 檔案必須至少包含三個副檔名的檔案，而其中在我的工作上，會需要取得的資料，一是在 .shp 中記錄的空間資訊，二是在 .dbf 中記錄的其他屬性。不過要注意的是，.shp 檔案是無法單獨被讀取的，如果要對 Shapefile 進行任何操作，同一個資料夾 底下就必須同時存在上面所提到的三個檔案，才能夠順利讀取。

DotSpatial V.S. GDAL: why GDAL?

前輩留下來的程式碼中，使用的都是 DotSpatial 這個套件，所以一開始我也跟著使用。但後來在執行程式的過程中，時不時會遇到一個奇怪的問題：把相同的程式碼部署在三個不同的環境上，產生出來的 Shapefile Feature 內容會不一樣。
local 端有完整的 100 多個，移到正式環境上卻只剩下不到 10 個 😢 由於一直研究不出個所以然，決定果斷捨棄這個套件，改用今天要介紹的 GDAL。

安裝套件

.NET Framework 和 .NET 所安裝的 Nuget 套件不太相同：

	Nuget	Notes
.NET Framework	`Gdal` & `Gdal.Native`	保留 `.cs` 的 Configuration 檔案就好，移除另一個，並修改 `namespace`
.NET	`Gdal.Core`

讀取 Shapefile 檔案

我利用 QGIS 製作了一個簡單的 Shapefile 檔案，只有一個 Feature，包含的內容如下：

讀取的程式碼如下：

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// 註冊 GDAL
Gdal.AllRegister();
Ogr.RegisterAll();

// 開啟 SHP 檔案（0 - 讀取、1 - 讀寫）
var source = Ogr.Open("files/simple/test.shp", (int)EnumShapefileOpen.ReadOnly);
var layerCount = source.GetLayerCount();
for (var i = 0; i < layerCount; i++)
{
    // 讀取圖層 Layer 資訊
    var layer = source.GetLayerByIndex(i);
    var fieldCount = layer.GetLayerDefn().GetFieldCount();
    for (var j = 0; j < fieldCount; j++)
    {
        var field = layer.GetLayerDefn().GetFieldDefn(j);
        var fieldName = field.GetName();
        Console.WriteLine($"欄位{j + 1}. {fieldName}");
    }
    
    // 讀取要素 Feature
    Feature feature;
    while ((feature = layer.GetNextFeature()) != null)
    {
        var id = feature.GetFieldAsInteger(0);
        Console.WriteLine($"內容1. Id: {id}");
        
        var name = feature.GetFieldAsString(1);
        Console.WriteLine($"內容2. 土地名稱: {name}");
        
        var area = feature.GetFieldAsInteger64(2);
        Console.WriteLine($"內容3. 土地面積: {area}");
        
        // 轉換成 WKT 的值
        var geometry = feature.GetGeometryRef();
        geometry.ExportToWkt(out var wkt);
        Console.WriteLine($"- WKT: {wkt}");
    }
}

public enum EnumShapefileOpen
{
    ReadOnly
}

執行結果如下：

從執行結果中可以發現，明明我在 QGIS 編輯的時候值是中文，到了 C# 這邊卻變成了亂碼。同時，欄位的名稱明明也是中文，卻可以正常地顯示。WHY？

讓我們在下回分曉。

參考文章
C#不用ArcEngine，生成Shp文件(一) — — — — -shapefile数据说明