使用C语言计算TIFF格式数字高程模型(DEM)的填挖方

本篇博客介绍如何使用C语言和LibTIFF库来计算TIFF格式数字高程模型(DEM)的填挖方体积。

代码示例

#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;
}

代码说明

该代码首先打开指定的TIFF文件并读取其元数据，包括图像宽度、高度、每个样本的位数和每个像素的样本数。
然后，代码检查TIFF文件是否符合预期的格式，即单波段32位浮点型数据。
接下来，代码分配内存以存储每个条带的数据，并循环读取每个条带。
对于每个像素，代码计算其高程值并根据其正负分别累加填方和挖方体积。
最后，代码输出总填方体积和总挖方体积。

如何运行代码

确保您已安装LibTIFF库。
将代码保存为.c文件，例如dem_volume.c。
打开终端或命令行窗口。
进入代码所在目录。
使用以下命令编译代码：
```
gcc -o dem_volume dem_volume.c -ltiff
```
运行程序，并将TIFF文件名作为参数传递：
```
./dem_volume input.tif
```
其中input.tif是您的TIFF文件名。

总结

这篇博客介绍了如何使用C语言和LibTIFF库计算TIFF格式DEM的填挖方体积。该代码可以方便地修改以适应不同的DEM分辨率和数据类型。