??本文介紹在Linux的Ubuntu操作系統(tǒng)中，基于Docker快速配置Python與C++這2種不同編程語言可用的地理數(shù)據(jù)處理庫GDAL開發(fā)環(huán)境的方法。

??本文就將Python與C++這2種不同編程語言的GDAL模塊配置方法分開來介紹，大家依據(jù)自己的需求來選擇即可——但無論是哪種方法，配置GDAL模塊的方法都非常簡單，終端中輸入幾句代碼就完成了。和我們之前在Windows系統(tǒng)中配置GDAL模塊的文章GDAL庫在Visual Studio C++環(huán)境中的配置比起來，真的是方便了很多。

1 Python版本

??首先，我們訪問GDAL庫的Docker鏡像官方網(wǎng)站。這里需要注意，雖然這個官方網(wǎng)站似乎并沒有明確說明它提供的版本只能Python使用，但是我這里下載后發(fā)現(xiàn)C++代碼確實無法調(diào)用這個鏡像中的GDAL模塊。

??其中，官方網(wǎng)站提供了Alpine和Ubuntu兩種不同系統(tǒng)的Docker鏡像；并且對于不同的系統(tǒng)版本，其還提供了Small和Full兩種不同的鏡像內(nèi)容，其中前者包含的內(nèi)容相對較少，而后者包含的內(nèi)容較為齊全（因此后者的鏡像大小也就更大一些），而這兩種鏡像自身都是包含Python的3.8或以上版本的。此外，關(guān)于Small和Full兩種不同鏡像的具體詳細(xì)內(nèi)容差異，我們這里就不再贅述了，大家在其官方網(wǎng)站查閱即可；具體如下圖所示。

??在我這里，由于只是需要用GDAL庫完成一些讀取.tif格式文件的操作，所以并不需要特別完整的GDAL庫，所以就選擇了Small這個小一點的版本。

??接下來，我們在Ubuntu電腦的終端中執(zhí)行如下的代碼。這里需要注意，由于我需要的是Ubuntu系統(tǒng)的Small版本，所以我就輸入如下的代碼即可；如果大家使用的是Alpine操作系統(tǒng)，或者是Ubuntu系統(tǒng)的Full版本，那么按照上圖中自己所需要的版本對應(yīng)的名稱，修改下述代碼并執(zhí)行即可。

docker pull ghcr.io/osgeo/gdal:ubuntu-small-latest

??運行上述代碼，如下圖所示。

??稍等片刻，我們就完成了鏡像的獲取。此時，我們可以通過如下的代碼，查看當(dāng)前電腦中Docker鏡像的下載情況（也就是看看我們已經(jīng)有了哪些鏡像）。

docker images

??運行上述代碼，如下圖所示。

??其中，那個ghcr.io/osgeo/gdal就是我們剛剛下載好的GDAL庫的鏡像。

??接下來，運行如下的代碼，從而基于剛剛下載好的鏡像運行一個容器。

docker run -it --rm ghcr.io/osgeo/gdal:ubuntu-small-latest

??其中，docker run是運行容器的命令，-it表示以交互模式運行容器，并分配一個終端，--rm表示在容器停止后自動刪除容器（如果大家在使用容器后不想讓它自動刪除，就將這里的--rm去掉即可；如果大家是第一次接觸Docker，那么建議帶上這個--rm，防止自己摸索過程中不知不覺建立了好多個無用的容器，到時候還要手動一個一個刪除）；后面的就是我們剛剛下載好的鏡像，表示我們要基于這個鏡像去運行一個容器。運行上述代碼，如下圖所示。

??接下來，我們就進入了容器。此時，繼續(xù)輸入如下的代碼，查看當(dāng)前容器中GDAL庫的版本信息。

gdalinfo --version

??運行上述代碼，如下圖所示?？梢钥吹剑藭r將打印出我們GDAL庫的版本信息。

??接下來，我們先通過如下的代碼，退出當(dāng)前鏡像，回到終端中。

exit

??運行上述代碼，如下圖所示。

??我們既然配置了一個GDAL庫的Docker鏡像，那么后續(xù)肯定是需要將一些我們自己電腦中的文件（比如柵格圖像、矢量數(shù)據(jù)等文件）帶入到這個鏡像的容器中去運行，所以肯定需要這個GDAL庫的Docker鏡像要和我們Ubuntu電腦中文件可以交互（換句話說，也就是可以讀取、修改我們電腦中的文件與數(shù)據(jù)）。因此，我們在之后進入我們這個GDAL庫的Docker鏡像的容器時，需要通過如下的代碼。

docker run -it --rm -v /home/dell/cppGDAL:/home/dell/cppGDAL ghcr.io/osgeo/gdal:ubuntu-small-latest

??上述代碼和我們前面的docker run -it --rm ghcr.io/osgeo/gdal:ubuntu-small-latest相比，很顯然是多了-v /home/dell/cppGDAL:/home/dell/cppGDAL這一個部分——這一部分是用于掛載主機文件系統(tǒng)中的目錄到容器中的命令參數(shù)。其中，-v是Docker命令中用于掛載文件或目錄的選項，其后面的/home/dell/cppGDAL:/home/dell/cppGDAL，則是文件掛載的源目錄和目標(biāo)目錄的路徑——它指定了主機文件系統(tǒng)中的/home/dell/cppGDAL目錄將被掛載到容器內(nèi)的/home/dell/cppGDAL目錄。

??這里多提一句，我們這里是將主機中的一個指定文件路徑掛載到了容器中，所以屬于Docker中的Bind mounts；如果我們這里是手動創(chuàng)建了一個Volume，然后掛載到容器中，那么就叫做Volume；此外還有一種叫做tmpfs mounts，是把容器的數(shù)據(jù)寫入主機的內(nèi)存中——上述的Bind mounts、Volume與tmpfs mounts，這3種都是Docker用以數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)記憶的方式。

??回到前述的代碼。換句話說，上述命令將我的Ubuntu電腦中的/home/dell/cppGDAL目錄與GDAL庫的Docker鏡像的容器中的/home/dell/cppGDAL目錄進行了掛載。這樣，在容器中對掛載點/home/dell/cppGDAL的操作將反映在主機系統(tǒng)的/home/dell/cppGDAL目錄上，反之亦然。

??相當(dāng)于通過這種方式，只要我將我需要用GDAL庫處理的數(shù)據(jù)、代碼等文件，都放在電腦的/home/dell/cppGDAL目錄下，那么就可以在容器中對這些數(shù)據(jù)加以訪問和處理。這樣即實現(xiàn)了文件的交互，同樣可以保證容器不會訪問我們電腦中其他文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)或者文件，保證了數(shù)據(jù)的安全。

??如果大家還是沒有明白這句代碼的意義，不著急，我們先運行上述代碼，如下圖所示。

??上圖中運行完代碼，我又不小心多運行了一句pwd代碼，大家理解即可。

??為了更清晰地看到前述那一種進入容器的代碼的意義，我們做一個如下的對比。如下圖所示，這是我們用了那一句包含掛載文件夾命令的代碼，進入我們的容器后，執(zhí)行的操作；可以看到，此時在容器中，我們就可以進入/home/dell/cppGDAL目錄下。

??而如果我們并沒有掛載文件，而是用了本文中第一次出現(xiàn)的那一句代碼進入容器的代碼，也就是前面的docker run -it --rm ghcr.io/osgeo/gdal:ubuntu-small-latest代碼，進入容器后會發(fā)現(xiàn)，cd進入home文件夾后，再ls，是看不到我們這個cppGDAL文件夾的；換句話說，此時我們就沒有辦法在容器內(nèi)部讀取我們電腦里/home/dell/cppGDAL目錄下的文件了——連文件、數(shù)據(jù)都無法獲取，那么這個GDAL鏡像肯定也是沒有用處的了。

??此外，前面我們還提到，-v /home/dell/cppGDAL:/home/dell/cppGDAL這一個部分可以保證鏡像可以且僅可以讀取/home/dell/cppGDAL目錄下的文件，而不會讀取到我們沒有掛載的其他文件夾。針對這一個內(nèi)容，我們再做一個對比。如下圖所示，是我們直接在Ubuntu電腦的終端中，進入/home/dell目錄的情況；可以很明顯地看到，在電腦中的/home/dell目錄下，不僅有我們的這個cppGDAL文件夾，還有很多很多其他的文件或者文件夾；而在上上圖中，可以看到在容器中，我們進入/home/dell/cppGDAL目錄下只能看到這個cppGDAL文件夾，而看不到電腦中這一路徑下原本還有的其他文件或者文件夾。所以很明顯，相當(dāng)于我們就是可以在鏡像中訪問/home/dell/cppGDAL目錄，但是無法訪問沒有掛載的其他文件夾，從而保證了其他無關(guān)文件夾的安全性。

??明白了上述內(nèi)容，就可以開始我們的GDAL操作了。例如，我這里在/home/dell/cppGDAL目錄下還有一個名稱為TIF的文件夾，其中保存了一景遙感影像，那么我就可以通過gdalinfo語句，查看這一柵格數(shù)據(jù)的信息。如下圖所示。

??最后，每一次完成鏡像中的操作后，不要忘記通過exit命令，退出鏡像。

??因為我這里是需要C++版本的GDAL模塊，所以后來也就沒有對上述Python版本的再加以代碼測試；但經(jīng)過上述配置，運行Python代碼的GDAL程序應(yīng)該是沒有問題了。

2 C++版本

??接下來，我們介紹配置C++版本的GDAL模塊的方法。

??由于GDAL官方似乎并未提供直接的C++版本鏡像，所以我們這里就自己創(chuàng)建一個Docker鏡像，隨后在其中配置GDAL模塊。這里需要注意，如果大家剛剛根據(jù)前文的流程，先配置了一個Python語言的GDAL模塊的鏡像，那么建議大家在另一個新的鏡像內(nèi)重新配置C++版本的，不要直接在前面的Python語言鏡像中配置GDAL模塊——因為官網(wǎng)說，在前面這個Python語言的GDAL模塊的鏡像內(nèi)配置其他版本的GDAL模塊，會容易由于GDAL模塊的版本沖突導(dǎo)致容器無法工作（雖然我當(dāng)時簡單嘗試了一下，發(fā)現(xiàn)即使如此，容器似乎還是可以正常工作的）。

??我們這里就在一個新的Ubuntu鏡像中加以配置。首先，在終端中輸入如下代碼，創(chuàng)建一個Ubuntu鏡像。

docker pull ubuntu

??運行上述代碼，如下圖所示。

??接下來，我們用前文提到的這一句代碼，運行一個容器。這里我就不再用--rm了，從而使得我們這個容器之后可以多次重復(fù)使用。

docker run -it -v /home/dell/cppGDAL:/home/cppGDAL ubuntu:latest

??運行上述代碼，如下圖所示。

??接下來，因為我們這個容器是基于一個空白的Ubuntu鏡像創(chuàng)建的，很多執(zhí)行GDAL的C++代碼所需的配置都沒有處理，我們需要配置一下基本的環(huán)境。

??首先，通過如下代碼更新軟件包列表。

apt update

??運行上述代碼，如下圖所示。

??隨后，輸入如下的代碼，配置GDAL模塊的C++庫。其中，libpq-dev是PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的開發(fā)庫，包含了開發(fā)PostgreSQL應(yīng)用程序所需的頭文件和靜態(tài)庫；gdal-bin是GDAL的二進制工具包，提供了一些用于處理地理空間數(shù)據(jù)的工具，如轉(zhuǎn)換、裁剪等；libgdal-dev是GDAL的開發(fā)庫，包含了開發(fā)GDAL應(yīng)用程序所需的頭文件和靜態(tài)庫。

apt install libpq-dev gdal-bin libgdal-dev

??運行上述代碼，如下圖所示。

??稍等片刻，中間有一個環(huán)節(jié)需要我們根據(jù)自己所在位置加以選擇，從而配置自己的時區(qū)；如下圖所示。

??完成配置后，通過如下的代碼查看GDAL庫的版本。

gdalinfo --version

??運行上述代碼，如下圖所示。

??接下來，我們再按照文章在Linux系統(tǒng)cmd配置C++環(huán)境的方法介紹的方法，配置Ubuntu的C++代碼開發(fā)環(huán)境，這里就不再贅述了。

??隨后，我們就可以在Docker中執(zhí)行一個簡單的C++程序，來驗證這個GDAL庫的配置是否成功。其中，我們因為已經(jīng)掛載了文件夾，所以既可以在主機中通過其他編輯器來撰寫這個C++代碼，也可以在容器中通過Vim來撰寫。但無論怎么撰寫，都要記得將這個代碼文件（也就是.cpp格式的文件）放在已經(jīng)掛載了的文件路徑內(nèi)。

??這個簡單的C++代碼如下；其含義就是，從我們已經(jīng)掛載了的主機的一個文件夾中，讀取一景柵格影像，獲取并打印其像元的行數(shù)與列數(shù)。

#include <iostream>
#include <gdal/gdal.h>
#include <gdal/gdal_priv.h>
using namespace std;

int main() {
    const char* image_path = "/home/cppGDAL/TIF/LAI_A2000057_h30v05.tif";
    GDALAllRegister();
    GDALDataset* dataset = (GDALDataset*)GDALOpen(image_path, GA_ReadOnly);
    if (dataset != nullptr)
    {
        int rows = dataset->GetRasterYSize();
        int cols = dataset->GetRasterXSize();

        printf("Rows: %d\n", rows);
        printf("Cols: %d\n", cols);

        GDALClose(dataset);
    }
    return 0;
}

??隨后，在容器內(nèi)的上述代碼文件目錄下，執(zhí)行如下的代碼。

g++ `gdal-config --cflags` rec.cpp  `gdal-config --libs` `gdal-config --dep-libs` -o test

??其中，g++是GNU C++編譯器的命令，用于編譯和鏈接C++代碼。gdal-config --cflags表示使用gdal-config命令獲取GDAL庫的編譯選項，包括頭文件路徑和其他必要的編譯標(biāo)志；--cflags參數(shù)告訴gdal-config命令返回編譯選項。rec.cpp是要編譯的C++源文件的文件名，也就是前面我們寫的代碼文件的文件名稱。需要注意的是，上述代碼中沒有單引號，而都是反引號，大家輸入的時候不要輸錯了。

??其次，gdal-config --libs使用gdal-config命令來獲取GDAL庫的鏈接選項，包括庫文件路徑和其他必要的鏈接標(biāo)志；--libs參數(shù)告訴gdal-config命令返回鏈接選項。gdal-config --dep-libs使gdal-config命令來獲取GDAL庫所依賴的其他庫的鏈接選項；--dep-libs參數(shù)告訴gdal-config命令返回依賴庫的鏈接選項。

??最后，-o test是編譯器選項，用于指定生成的可執(zhí)行文件的名稱為test；-o選項后跟著要生成的可執(zhí)行文件的名稱。

??完成上述步驟，在當(dāng)前目錄下就會有一個可執(zhí)行文件，名稱為test。我們執(zhí)行如下的代碼，就可以執(zhí)行這個可執(zhí)行文件。

./test

??運行上述代碼，如下圖所示。

??可以看到，已經(jīng)可以打印出這一景遙感影像的像元行數(shù)與列數(shù)了。

??至此，大功告成。