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GDAL for Android 从编译到读写shp

GDAL for Android 从编译到读写shp

作者: Asen_十足坏蛋 | 来源:发表于2017-10-19 09:59 被阅读810次

    注意:

    • 本文在编译过程中所有准备的版本都是64位。
    • 本文是在一台新安装的Ubuntu系统上进行编译(可以是实体机或虚拟机)。
    • 本文gdal-2.1.4编译后的so文件必须运行在Android 5.0及以上,且CPU为ARM的Android设备上。
    • 如需运行在低版本的Android上,可降低gdal的版本。
    • 如需运行在CPU为x86的平台上,可设置编译采用x86。
    • 编译出的so文件支持中文的读写(恭喜我吧,成功找到了方法)。

    一、准备工作

    • 1、Ubuntu 16.04 LTS

    下载地址:
    http://www.ubuntu.org.cn/download/desktop

    • 2、android-ndk-r14b

    下载地址:
    https://developer.android.com/ndk/downloads/index.html

    • 3、gdal-2.1.4

    下载地址:
    https://trac.osgeo.org/gdal/wiki/DownloadSource
    备注:原本想用2.2.2版本的,但是在交叉编译时报一个to_string方法未公开的错,因此选择了2.1.4这个版本。

    二、编译环境搭建

    • 1、安装 g++,swig, ant和openjdk
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install g++
    sudo apt-get install swig
    sudo apt-get install ant
    sudo apt-get install openjdk-8-jdk
    
    • 2、NDK环境搭建

    将下载好的NDK解压到某个路径下,并配置环境变量。本文通过修改/etc/profile文件来进行配置。

    打开配置文件(后面不会再重复这步操作):

    sudo gedit /etc/profile
    

    末尾添加环境变量(具体的路径自行调整):

    export NDK_HOME = /home/asen/Android/android-ndk-r14b
    export PATH = $NDK_HOME:$PATH
    

    执行下面的命令让环境变量立即生效(后面不会再重复这步操作):

    source /etc/profile
    

    测试环境变量,如果NDK的版本信息,就说明是配置正确:

    ndk-build -v
    
    • 3、交叉编译的环境搭建

    注意:这个是编译的关键部分,如不配置交叉编译,后面的.a文件没法通过ndk-build。

    新建如下Shell脚本,名为make_toolchain.sh:

    #!/bin/bash
    
    export NDK_HOME=/home/asen/Android/android-ndk-r14b
    
    platform=android-21
    shmake=$NDK_HOME/build/tools/make-standalone-toolchain.sh
    
    archs=(
        'arm'
        'arm64'
        'x86'
        'x86_64'
        'mips'
        'mips64'
    )
    
    toolchains=(
        'arm-linux-androideabi-4.9'
        'aarch64-linux-android-4.9'
        'x86-4.9'
        'x86_64-4.9'
        'mipsel-linux-android-4.9'
        'mips64el-linux-android-4.9'
    )
    
    echo $NDK_HOME
    num=${#archs[@]}
    for ((i=0;i<$num;i++))
    do
       sh $shmake --arch=${archs[i]} --platform=$platform --install-dir=$HOME/Android/android-toolchain/${archs[i]} --toolchain=${toolchains[i]}
    done
    

    执行这个shell脚本,执行后会在$HOME/Android/android-toolchain路径下生成android-toolchain文件夹:

    bash make_toolchain.sh
    

    配置交叉编译的环境变量(此处先以arm进行编译,可自行更改为android-toolchain中的其他文件夹):

    export TOOLCHAIN_HOME=/home/asen/Android/android-toolchain/arm
    export PATH=$TOOLCHAIN_HOME/bin:$PATH
    export LIBS="-lstdc++ -liconv -lgnustl_shared"
    export CC=arm-linux-androideabi-gcc
    export CXX=arm-linux-androideabi-g++
    export CXXFLAGS="-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfpv3-d16"
    export CFLAGS="-march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfpv3-d16"
    export LDFLAGS="-march=armv7-a -Wl,--fix-cortex-a8"
    

    此处需要重启电脑后生效,测试如下:

    arm-linux-androideabi-gcc -v
    

    gcc version 4.9 20140827 (prerelease) (GCC)
    当显示gcc version 4.9.x 20150123 (prerelease) (GCC)版本时,则为正确(PS:因为本文下载的是这个版本),如果不是,请确认下系统中是否存在多个arm-linux-androideabi-gcc版本,可能会影响到后面的编译过程。

    • 4、将下载的gdal214.zip解压后待用

    三、中文支持

    此处需要修改gdal-2.1.4/ogr/ogrsf_frmts/shape/shape2ogr.cpp文件,这个问题我找了好多天了,网上没找到这方面的答案,最后只能去看源码。在此先为自己点个赞!
    这可能不是最好的处理方式,如果谁发现了更好的解决方案的话,欢迎留言!

    • 1、修改SHPReadOGRFeature方法
      将方法中的
    char *pszUTF8Field = CPLRecode( pszFieldVal, pszSHPEncoding, CPL_ENC_UTF8);
    

    改成

    char *pszUTF8Field = CPLRecode( pszFieldVal, CPL_ENC_UTF8, CPL_ENC_UTF8);
    
    • 2、修改SHPWriteOGRFeature方法
      将方法中的
    pszEncoded = CPLRecode( pszStr, CPL_ENC_UTF8, pszSHPEncoding );
    

    改成

    pszEncoded = CPLRecode( pszStr, CPL_ENC_UTF8, CPL_ENC_UTF8 );
    

    四、交叉编译

    • 1、执行.configure命令

    进入gdal的解压路径下,打开Terminal,执行如下命令:

    CFLAGS="-mthumb" CXXFLAGS="-mthumb" LIBS="-lsupc++ -lstdc++" ./configure --host=arm-linux-androideabi --prefix=/home/asen/gdal/Android --without-gif --with-threads --with-ogr --with-geos --with-libz=internal

    可以增加 --without内容来减少部分不需要的驱动,如下:

    CFLAGS="-mthumb" CXXFLAGS="-mthumb" LIBS="-lsupc++ -lstdc++" ./configure --prefix=/home/asen/gdal/Android --host=arm-linux-androideabi --with-unix-stdio-64=no --with-ogr --with-geos --with-hide-internal-symbols --with-libz=internal --with-threads --without-bsb --without-cfitsio --without-cryptopp --without-curl --without-dwgdirect --without-ecw --without-expat --without-fme --without-freexl --without-gif --without-gif --without-gnm --without-grass --without-grib --without-hdf4 --without-hdf5 --without-idb --without-ingres --without-jasper --without-jp2mrsid --without-jpeg --without-kakadu --without-libgrass --without-libkml --without-libtool --without-mrf --without-mrsid --without-mysql --without-netcdf --without-odbc --without-ogdi --without-openjpeg --without-pcidsk --without-pcraster --without-pcre --without-perl --without-pg --without-php --without-png --without-python --without-qhull --without-sde --without-sqlite3 --without-webp --without-xerces --without-xml2

    具体--without的内容可参考官网地址:
    https://trac.osgeo.org/gdal/wiki/BuildingOnUnixWithMinimizedDrivers

    执行后,一定要在打印的内容中看到checking whether we are cross compiling... yes,才算成功。

    • 2、进行编译并安装,安装的路径在上面的--prefix=后面配置
    make
    make install
    
    • 3、生成java文件和需要的c、c++文件
    cd swig
    make ANDROID=yes
    cd java
    make ANDROID=yes
    

    在编译java中的命令时,会出现如下错误:


    报错内容.png
    注释掉的部分.png

    处理方法:删掉报错类中报错的地方,重新make ANDROID=yes。

    五、编译Android能用的so文件

    • 1、新建jni文件夹

    • 2、拷贝源文件(注意:源文件的地址根据自己电脑的情况设置)

    cd /home/asen/gdal/jni
    # copy library bin and wrappers:
    cp /home/asen/gdal/Android/lib/libgdal.a ./
    mkdir -p gdal
    cp -r /home/asen/gdal/Android/include gdal
    
    #copy wrappers
    cp /home/asen/gdal/gdal-2.1.4/swig/java/*_wrap.cpp ./
    cp /home/asen/gdal/gdal-2.1.4/swig/java/gdalconst_wrap.c ./
    
    # copy headers
    cp -r /home/asen/gdal/gdal-2.1.4/swig/java/org ../jniwrap/
    cp /home/asen/gdal/gdal-2.1.4/swig/java/gdal.jar ../jniwrap/
    

    其中jniwrap为Java代码的源文件和jar包。

    • 3、创建Android.mk文件,并写入下面的内容
    LOCAL_PATH := $(call my-dir)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_MODULE := gdal
    LOCAL_EXPORT_C_INCLUDES := $(LOCAL_PATH)/gdal/include
    LOCAL_SRC_FILES := libgdal.a
    LOCAL_EXPORT_LDLIBS := -lz
    include $(PREBUILT_STATIC_LIBRARY)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_MODULE := gdaljni
    LOCAL_SRC_FILES := gdal_wrap.cpp
    LOCAL_STATIC_LIBRARIES := gdal
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_MODULE := gdalconstjni
    LOCAL_SRC_FILES := gdalconst_wrap.c
    LOCAL_STATIC_LIBRARIES := gdal
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_MODULE := ogrjni
    LOCAL_SRC_FILES := ogr_wrap.cpp
    LOCAL_STATIC_LIBRARIES := gdal
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    
    include $(CLEAR_VARS)
    LOCAL_MODULE := osrjni
    LOCAL_SRC_FILES := osr_wrap.cpp
    LOCAL_STATIC_LIBRARIES := gdal
    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
    
    • 4、创建Application.mk文件,并写入下面的内容
    APP_STL := gnustl_static
    APP_CFLAGS := Android.mk
    APP_ABI := armeabi-v7a
    APP_PLATFORM := android-21
    
    • 5、进行编译
    ndk-build
    
    • 6、编译成功

    保存的路径在jni文件夹所在的路径。


    编译成功.png

    六、Android Studio测试

    • 1、新建Android项目,并拷贝编译好的文件
    项目结构.png
    • 2、运行结果截图
    运行结果.png
    • 3、QGIS中查看shp文件

    首先需要将编码方式改成UTF-8。


    QGIS中查看.png

    七、Github地址

    https://github.com/houlian0/GdalAndroid

    参考文章

    https://github.com/nutiteq/gdal/wiki/AndroidHowto

    http://www.c2001.net/uploads/9/9/0/8/9908187/gdal.pdf

    http://www.jianshu.com/p/07e3af759c86

    http://www.jianshu.com/p/51c645543a02

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      网友评论

      • duyi324:2、进行编译并安装,安装的路径在上面的--prefix=后面配置
        make
        make install

        楼主你好,我在执行make的时候报错,上一步的`checking whether we are cross compiling... yes`提示了,错误信息:
        make[1]: Entering directory `/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/port'
        /bin/bash /home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/libtool --mode=compile --silent --tag=CXX arm-linux-androideabi-g++ -std=c++11 -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/port -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/gcore -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/alg -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/ogr -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/ogr/ogrsf_frmts -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/gnm -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/apps -Wold-style-cast -mthumb -Wall -Wextra -Winit-self -Wunused-parameter -Wformat -Werror=format-security -Wno-format-nonliteral -Wlogical-op -Wshadow -Werror=vla -Wdate-time -Wfloat-conversion -Wmissing-declarations -Wnon-virtual-dtor -Woverloaded-virtual -fno-operator-names -Wzero-as-null-pointer-constant -DGNM_ENABLED -DDONT_DEPRECATE_SPRINTF -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/port -DGDAL_COMPILATION -I/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/ogr/ogrsf_frmts/geojson/libjson -I../frmts/zlib -DINST_DATA=\"/home/lifayu/gdal/Android/share/gdal\" -DHAVE_LIBZ -DUSE_ONLY_CRYPTODLL_ALG -c -o cpl_conv.lo cpl_conv.cpp
        In file included from cpl_error.h:203:0,
        from cpl_conv.h:37,
        from cpl_conv.cpp:54:
        /home/lifayu/gdal/android-toolchain/arm/include/c++/4.9.x/string:38:28: fatal error: bits/c++config.h: No such file or directory
        #include <bits/c++config.h>
        ^
        compilation terminated.
        make[1]: *** [cpl_conv.lo] Error 1
        make[1]: Leaving directory `/home/lifayu/gdal/gdal-2.3.0/port'
        make: *** [port-target] Error 2
        实在不知道怎么解决了0=0
        Asen_十足坏蛋:@duyi324 你换个 gdal-2.1.4 版本试下呢,我之前是在2.1.4这个版本上编译成功的,后面的新版本没尝试,一般可能是环境的问题。也可以去直接下载我编译好的so文件:smile:
        duyi324:/home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_multiproc.o):cpl_multiproc.cpp:function CPLCreateSpinLock(): error: undefined reference to 'pthread_spin_init'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_multiproc.o):cpl_multiproc.cpp:function CPLAcquireSpinLock(_CPLSpinLock*): error: undefined reference to 'pthread_spin_lock'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_multiproc.o):cpl_multiproc.cpp:function CPLReleaseSpinLock(_CPLSpinLock*): error: undefined reference to 'pthread_spin_unlock'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_multiproc.o):cpl_multiproc.cpp:function CPLDestroySpinLock(_CPLSpinLock*): error: undefined reference to 'pthread_spin_destroy'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_progress.o):cpl_progress.cpp:function GDALTermProgress: error: undefined reference to 'stdout'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_vsil_stdin.o):cpl_vsil_stdin.cpp:function VSIStdinHandle::ReadAndCache(void*, int): error: undefined reference to 'stdin'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_vsil_stdin.o):cpl_vsil_stdin.cpp:function VSIStdinHandle::Seek(unsigned long long, int): error: undefined reference to 'stdin'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_vsil_stdin.o):cpl_vsil_stdin.cpp:function VSIStdinHandle::Eof(): error: undefined reference to 'stdin'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(cpl_vsil_stdin.o):cpl_vsil_stdin.cpp:function VSIStdinFilesystemHandler::Stat(char const*, stat*, int): error: undefined reference to 'stdin'
        collect2: error: ld returned 1 exit status
        make[1]: *** [gdalinfo] Error 1
        make[1]: Leaving directory `/home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/apps'
        make: *** [apps-target] Error 2
        duyi324:上面的问题解决了,是普通用户和root用户的权限和环境变量的问题;
        make的时候又遇到个新问题,要疯了……
        求助大神:::
        gdalinfo_bin.o:gdalinfo_bin.cpp:function Usage(char const*): error: undefined reference to 'stderr'
        gdalinfo_bin.o:gdalinfo_bin.cpp:function main: error: undefined reference to 'stderr'
        gdalinfo_bin.o:gdalinfo_bin.cpp:function main: error: undefined reference to 'stdout'
        gdalinfo_bin.o:gdalinfo_bin.cpp:function main: error: undefined reference to 'stderr'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(nitfimage.o):nitfimage.c:function NITFReadRPC00B: error: undefined reference to 'stdout'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(nitfimage.o):nitfimage.c:function NITFReadICHIPB: error: undefined reference to 'stdout'
        /home/lifayu/gdal/gdal-2.1.4/libgdal.a(tif_vsi.o):tif_vsi.c:function unixWarningHandler: error: undefined reference to 'stderr'
      • QingMings:博主,我按照你的步骤成功编译了arm的gdal库,我想编译x86的,一直不成功,在第四步的时候报错过不去,请教一下。
      • litterbug21:中文在ARCGIS下还是乱码。即使增加了cpg文件也没有效果。请博主看看你那边是否也是如此,谢谢!
        Asen_十足坏蛋:@litterbug21 这个问题我还没来得及看,感谢您的回复,后面有时间或我有这方面的需求的话,会再深入研究下的
        litterbug21:需要在qgis中打开,然后另存一下,在ARCGIS中才不会乱码。对比了一下dbf文件,发现有一点不同。
      • AlbertHumbert:感谢楼主👍,成功编译出可用的so包了!
        不过现在项目要求适配到4.4,请问应该使用版本多少的源文件呢?
        AlbertHumbert:@Asen_十足坏蛋 我也是一直退到1.11也支持不了4.4,不过在网上找到了2.0.3版本的so却可以支持,所以感觉问题可能不是出在源码的版本上,然后试了试按网上文章说的更换了tool chains版本也没能解决,最后直接不管了凑合着用:smile:
        Asen_十足坏蛋:@AlbertHumbert 这个我往前退到1.11的版本,编译出来也没能支持安卓4.4,后面由于时间问题,没再继续关注gdal。你可以往前几个版本再试试;或者可以去网上下载其他现成的so文件,以前下载下来的都是旧版本。
      • litterbug21::+1: Windows环境下编译可以吗?
        Mylovesunshine:@litterbug21 你好,中文在ARCGIS下还是乱码,你解决了吗?有没有好的方案
        litterbug21:中文在ARCGIS下还是乱码
        Asen_十足坏蛋:原则上可以,不过windows的编译环境搭建比较麻烦,所以考虑直接在ubuntu上编译的

      本文标题:GDAL for Android 从编译到读写shp

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