S57-文件结构分析

S57文件存储结构

一、 DDR结构

DDR中定义了文件的总体信息, 包括文件名, 字段名, 字段类型, 字段格式和长度, 字段间的关系, 及子字段.

1. 文件头区

24个字节, 内容如下表

记录长度是指DDR的总长度.

2. 记录区

记录区从第25个字节开始, 直到字节值=30为止. 30称为字段终结符（FT=30）.

每个记录的长度由: 文件头区中的, 字段长度大小, 字段位置大小, 字段标识的大小之和决定.

每个记录描述一个字段的基本信息（名称、长度、起始位置）. 每个记录是定长的.

3．字段区

记录区中的每一条记录对应一个字段，然后在字段描述区进一步给出字段的具体信息。每个字段的描述信息之间由字段终结符（FT 30）隔开。每个字段的描述信息内部不同部分由单元终结符（UT=31）隔开。其中每个字段描述信息的第一部分为字段的控制信息， 共9个字节组成。

DDR的第一个字段为控制字段，字段名为\（地址为：目录区后的第一个字节（文件头+

目录区的长度））

控制字段给出了文件名、及全部字段的结构信息。

例如：如下控制字段数据可生成对应的字段结构图

DDR的其余字段为数据描述字段，（地址为：目录区后的第一个字节+该字段的偏移量）。

例如：如下的字段描述字段为

4．程序实现

S57-文件对应的DDFModule类，在该类中读入DDR信息。其中，DDR文件头存入achLeader中。

char achLeader[nLeaderSize]; // nLeaderSize =24

DDR中完整数据存入：pachRecord中。

pachRecord = (char *) CPLMalloc(_recLength);// _recLength在文件头中的第一个域中定义。

根据DDR文件头中定义内容和终止符计算DDR中字段的记录个数。

for( i = nLeaderSize; i < _recLength; i += nFieldEntryWidth ) {

if( pachRecord[i] == DDF_FIELD_TERMINATOR ) break;

nFDCount++; }

在字段的每一条记录中，得到每一个字段的标识、长度、起始位置（从记录区后面的第一个字节开始计算）。

根据记录区中定义的各字段标识、长度、起始位置在字段区中取到该字段对应的描述信息。主要包括字段名称、描述及在后面数据区中占的位置和转换格式。例如SG2D对应的描述为：

定义了Y、X坐标为2个实数。

程序处理中，将每一个记录定义为一个对象，其基类为：DDFFieldDefn

DDFFieldDefn *poFDefn;

AddField( poFDefn );

void DDFModule::AddField( DDFFieldDefn *poNewFDefn ) {

nFieldDefnCount++;

papoFieldDefns = (DDFFieldDefn **)

CPLRealloc(papoFieldDefns, sizeof(void*)*nFieldDefnCount); papoFieldDefns[nFieldDefnCount-1] = poNewFDefn; }

其中：DDFFieldDefn **papoFieldDefns;

注：*poFDefn本身为DDFFieldDefn指针，而每一个字段对应一个指针，故

papoFieldDefns为二级指针。

特别注意：

switch( pachFieldArea[0] )

//字段区的第一个字节，即控制字段的第一个字节 {

case '0':

_data_struct_code = dsc_elementary; break; }

if( _data_struct_code

!= dsc_elementary )

{

if( !BuildSubfields() ) return FALSE;

if( !ApplyFormats() ) return FALSE; }

其中，BuildSubfields定义如下：

int DDFFieldDefn::BuildSubfields() {

char **papszSubfieldNames;

const char *pszSublist = _arrayDescr; //字段描述区字符，在Initialize中定义 if( pszSublist[0] == '*' ) {

bRepeatingSubfields = TRUE; pszSublist++; }

papszSubfieldNames = CSLTokenizeStringComplex( pszSublist, \, FALSE, FALSE ); int nSFCount = CSLCount( papszSubfieldNames ); for( int iSF = 0; iSF < nSFCount; iSF++ ) {

DDFSubfieldDefn *poSFDefn = new DDFSubfieldDefn; poSFDefn->SetName( papszSubfieldNames[iSF] ); AddSubfield( poSFDefn, TRUE ); }

CSLDestroy( papszSubfieldNames ); return TRUE; }

例如：

共定义了12个字段的格式，分别为A(2),I(10),3A,A(3),4R,2A。

定义的子字段存入papoSubfields中，而papoSubfields定义为：

DDFSubfieldDefn **papoSubfields;

注意：每一个字段对应一个对象，存入DDFModule类中的

DDFFieldDefn **papoFieldDefns;数组内。

而每一个子字段DDFSubfieldDefn **papoSubfields又存入字段类DDFFieldDefn中。

ApplyFormats功能为将字段区内的格式域应用于各子字段中。

int DDFFieldDefn::ApplyFormats() {

char *pszFormatList; char **papszFormatItems;

if( strlen(_formatControls) < 2 || _formatControls[0] != '(' || _formatControls[strlen(_formatControls)-1] != ')' ) {

CPLError( CE_Failure, CPLE_AppDefined, \controls for `%s'

field missing brackets:%s\\n\, pszTag, _formatControls );

return FALSE; }

pszFormatList = ExpandFormat( _formatControls ); //展开格式控制, 如3A, 展开后为: A,A,A papszFormatItems =

CSLTokenizeStringComplex(pszFormatList, \, FALSE, FALSE ); 将展开后的格式控制字符串, 变成单个格式控制组成的指针.如 “(A,A,A,B10,F4)”

则指针分别指向: A,A,A,B10,F4各单项 CPLFree( pszFormatList ); int iFormatItem;

for( iFormatItem = 0; papszFormatItems[iFormatItem] != NULL; iFormatItem++ ) {

const char *pszPastPrefix;

pszPastPrefix = papszFormatItems[iFormatItem];

while( *pszPastPrefix >= '0' && *pszPastPrefix <= '9' ) pszPastPrefix++;

if( iFormatItem >= nSubfieldCount ) {

CPLError( CE_Warning, CPLE_AppDefined, \格式项与子字段项不等 `%s'.\\n\, pszTag ); break; }

if( !papoSubfields[iFormatItem]->SetFormat(pszPastPrefix) ) return FALSE; }

CSLDestroy( papszFormatItems );

if( iFormatItem < nSubfieldCount ) {

CPLError( CE_Failure, CPLE_AppDefined,

\, pszTag ); return FALSE; }

判断该字段是否为定长, nFixedWidth = 0;

for( int i = 0; i < nSubfieldCount; i++ ) {

if( papoSubfields[i]->GetWidth() == 0 ) {

nFixedWidth = 0;

只要有一个子字段不定长时, 则该字段不定长,即nFixedWidth = 0; break; } else

nFixedWidth += papoSubfields[i]->GetWidth(); }

return TRUE; }

二、DR结构 1. 文件头区

24个字节, 内容如下表

记录长度是指DR的总长度.

3. 记录区 与DDR相同

3．字段区 与DDR相同

DR程序分析：

在DR区内每次读入一条记录，存入DDFModule类内的poRecord。而poRecord类型

为：

DDFRecord *poRecord;

注意：每一个DR读入后，即开始处理，并未保存 poRecord;

在每次DR的读入过程中，首先判断上一次读入的DR文件头是否要重要使用，若否，则先读入该DR的文件头。

if( !nReuseHeader ) {

return( ReadHeader() );

}

其中，nReuseHeader在上一个DR的文件头中定义。

if( _leaderIden == 'R' ) nReuseHeader = TRUE;

DR中的数据存入DDFRecord 类的pachData中。本DR的字段个数存入DDFRecord

类中的nFieldCount。

DR中的字段存入 paoFields = new DDFField[nFieldCount]中;

初始化paoFields后得到各字段的数据、长度，并在DDFModule类中定义的

DDFFieldDefn **papoFieldDefns; 找到对应项，取到相应的格式。

然后，调用CParseS57_VC6Doc中的函数：ViewRecordField来解析本DR中的全部字段。得到物标的特征属性数据和空间属性数据。

DDFFieldDefn *poFieldDefn = poModule->FindFieldDefn(szTag);

读DR时, 调用oModule.ReadRecord(). 每个DR对应一个oModule.ReadRecord(). 在oModule.ReadRecord()中,先读出文件头区, 然后读出记录区, 每条记录对应一个字段. 然后调用ViewRecordField来解析该字段对应的数据.

while( (poRecord = oModule.ReadRecord()) != NULL ) {

// debuginfo(\start@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\\n\

for( int iField = 0; iField < poRecord->GetFieldCount(); iField++ ) {

DDFField *poField = poRecord->GetField( iField );

ViewRecordField( poField );

nFieldCount++; }

nRecordCount++; }

字段数据解析函数

void CParseS57Doc::ViewRecordField(DDFField * poField) {

int nBytesRemaining; const char *pachFieldData;

DDFFieldDefn *poFieldDefn = poField->GetFieldDefn(); char str[300];

if ((strncmp(poFieldDefn->GetName(), \, 4) == 0)||(strncmp(poFieldDefn->GetName(), \, 4)==0)) { //为空间数据就打印,并赋m_datatype值

m_datatype=NEED_TYPE; }

else if (strncmp(poFieldDefn->GetName(), \, 4) == 0) {

m_datatype=OBJT_TYPE|SUB3_TYPE; }

else if(strncmp(poFieldDefn->GetName(), \, 4) == 0) {

m_datatype=OBJT_TYPE|SUB4_TYPE; }

pachFieldData = poField->GetData();

nBytesRemaining = poField->GetDataSize(); int iRepeat;

for( iRepeat = 0; iRepeat < poField->GetRepeatCount(); iRepeat++ ) {

int iSF;

for( iSF = 0; iSF < poFieldDefn->GetSubfieldCount(); iSF++ ) {

DDFSubfieldDefn *poSFDefn = oFieldDefn->GetSubfield( iSF ); int nBytesConsumed; nBytesConsumed =

ViewSubfield( poSFDefn,pachFieldData,nBytesRemaining ); nBytesRemaining -= nBytesConsumed; pachFieldData += nBytesConsumed; } } }

如果字段是以*开头, 且是定长, 则可能有该字段重复数据 . poField->GetRepeatCount()

重复个数为=数据总长度/字段的长度(该字段必须是定长)

如果有子字段, 则调用ViewSubfield()函数来解析子字段数据.

读取字段数据,和子字段数据时,按特殊标识符(FT=30, UT=31)和定长来读取相应的数据.

每一个DR描述一种物标，包括：DSID、DSPM、FRID、VRID。

其中：DSID描述该文件的总体信息；DSPM描述该文件中的相关参数；FRID有多个，每个描述一种物标；VRID也有多个，每个可描述：离散点（SG2D、SG3D），或连接点，或一条边（边可能只有起点、终点，由VRPT确定（该DR形式为：0001、VRID、VRPT），边可能由起点、终点、中间点组成（该DR形式为：0001、VRID、VRPT、*SG2D），*表示重复多个）。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ipb.html