C++ TIFF 文件解析与体积计算

C++ TIFF 文件解析与体积计算

本代码使用 C++ 和 libtiff 库解析 TIFF 文件，并计算 DEM 图像的总填方体积和总挖方体积。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <tiffio.h>

#define ROWS 327
#define COLS 486
#define PIXEL_SIZE 5

int main(int argc, char* argv[]) {
    TIFF *tif;
    float *data;
    uint32 width, height;
    uint16 bits_per_sample, samples_per_pixel;
    tsize_t strip_size;
    unsigned long long total_fill_volume = 0, total_cut_volume = 0;
    int i, j;

    if (argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <input file>
", argv[0]);
        exit(1);
    }

    tif = TIFFOpen(argv[1], "r");
    if (!tif) {
        fprintf(stderr, "Error opening TIFF file
");
        exit(1);
    }

    TIFFGetField(tif, TIFFTAG_IMAGEWIDTH, &width);
    TIFFGetField(tif, TIFFTAG_IMAGELENGTH, &height);
    TIFFGetField(tif, TIFFTAG_BITSPERSAMPLE, &bits_per_sample);
    TIFFGetField(tif, TIFFTAG_SAMPLESPERPIXEL, &samples_per_pixel);

    if (width != COLS || height != ROWS || bits_per_sample != 32 || samples_per_pixel != 1) {
        fprintf(stderr, "Invalid TIFF format
");
        exit(1);
    }

    strip_size = TIFFStripSize(tif);
    data = (float*) _TIFFmalloc(strip_size);
    if (!data) {
        fprintf(stderr, "Error allocating memory
");
        exit(1);
    }

    for (i = 0; i < height; i++) {
        TIFFReadEncodedStrip(tif, TIFFComputeStrip(tif, i, 0), data, strip_size);
        for (j = 0; j < width; j++) {
            float elevation = data[j];
            if (elevation > 0) {
                total_fill_volume += (PIXEL_SIZE * PIXEL_SIZE * elevation);
            } else {
                total_cut_volume += (PIXEL_SIZE * PIXEL_SIZE * (-elevation));
            }
        }
    }

    printf("Total fill volume: %llu cubic meters
", total_fill_volume);
    printf("Total cut volume: %llu cubic meters
", total_cut_volume);

    _TIFFfree(data);
    TIFFClose(tif);

    return 0;
}

运行代码：

1. 打开命令行窗口（Windows）或终端（Mac/Linux）。
2. 切换到代码所在的目录，例如输入命令：cd D:\kjfx\Project9\Project9。
3. 编译代码，输入命令：gcc -o dem dem.cpp -ltiff。
4. 运行代码，输入命令：./dem D:\kjfx\dem.tif。
5. 程序输出结果，包括总填方体积和总挖方体积。

代码解释：

1. 包含头文件:

   • stdio.h：标准输入输出库
   • stdlib.h：标准库函数
   • tiffio.h：libtiff 库头文件

2. 定义宏:

   • ROWS：图像行数
   • COLS：图像列数
   • PIXEL_SIZE：像素大小（单位：米）

3. 主函数 main：

   • 检查命令行参数，确保输入了 TIFF 文件路径
   • 使用 TIFFOpen 打开 TIFF 文件
   • 获取 TIFF 文件的信息，如宽度、高度、比特深度、样本数
   • 检查 TIFF 文件格式是否符合要求
   • 分配内存存储 TIFF 数据
   • 使用 TIFFReadEncodedStrip 读取 TIFF 数据
   • 循环遍历每个像素，计算填方体积和挖方体积
   • 输出计算结果
   • 释放内存和关闭 TIFF 文件

注意:

• 确保已安装 libtiff 库，可以使用 pkg-config --cflags --libs libtiff 查询库的编译选项。
• 确保 TIFF 文件的格式与代码中的参数一致，包括行数、列数、比特深度和样本数。
• 可以根据实际情况调整 PIXEL_SIZE 的值。

代码中的 D:\kjfx\Project9\Project9\dem.cpp 和 D:\kjfx\dem.tif 是示例路径，需要根据实际情况修改。