from osgeo import gdal
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from PIL import Image
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import numpy as np
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import os
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import datetime
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def print_with_timestamp(message):
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# 获取当前时间
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current_time = datetime.datetime.now()
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# 格式化时间戳
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timestamp = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
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# 打印带有时间戳的消息
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print(f"[{timestamp}] {message}")
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def reproject_and_resample_tiff(tiff_path, output_tiff_path, target_epsg, factor):
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# 打开TIFF文件
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dataset = gdal.Open(tiff_path, gdal.GA_ReadOnly)
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if dataset is None:
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print_with_timestamp(f"无法打开TIFF文件: {tiff_path}")
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return
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# 获取TIFF文件的宽度和高度
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width = dataset.RasterXSize
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height = dataset.RasterYSize
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# 计算重采样后的宽度和高度
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new_width = int(width / factor)
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new_height = int(height / factor)
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# 设置重投影和重采样参数
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options = gdal.WarpOptions(
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format='GTiff',
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width=new_width,
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height=new_height,
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dstSRS=f'EPSG:{target_epsg}',
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resampleAlg=gdal.GRA_Bilinear
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)
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filename = os.path.basename(tiff_path)
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output_path = os.path.join(output_tiff_path,filename)
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# 执行重投影和重采样
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gdal.Warp(output_path, dataset, options=options)
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print_with_timestamp(f"已将TIFF文件重投影并重采样到: {output_path}")
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return output_path
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def tiff_to_png(tiff_path, png_path, waterFlag, imageFlag):
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# 打开重投影和重采样后的TIFF文件
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dataset = gdal.Open(tiff_path, gdal.GA_ReadOnly)
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if dataset is None:
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print_with_timestamp(f"无法打开TIFF文件:{tiff_path}")
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return
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# 获取TIFF文件的宽度和高度
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width = dataset.RasterXSize
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height = dataset.RasterYSize
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# 获取TIFF文件的高度数据
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band = dataset.GetRasterBand(1)
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heights = band.ReadAsArray()
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# mask_a = heights > -32766
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# heights = mask_a * heights
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# 最高高度,要比测试数据的最高处21高
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maxHeight = 23
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# 创建一个空白的PNG图像
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image = Image.new("RGB", (width, height))
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# image = Image.new("L", (width, height))
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# 创建二维数组
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array = np.zeros((width, height), dtype="<i2")
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# 将每个像素的RGB值设置为高度的灰度值
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for y in range(height):
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for x in range(width):
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# 获取该位置的高度值
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height_value = heights[y, x]
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alpha = 255
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if height_value <= 0:
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height_value = 0 if waterFlag else maxHeight
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elif np.isnan(height_value):
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height_value = 0 if waterFlag else maxHeight
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else:
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height_value = height_value + 1.0 if waterFlag else height_value
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if imageFlag:
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# 将高度值映射到RGB值（灰度），最高值以30为准
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gray_value = int((height_value / maxHeight) * 255)
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# 在PNG图像中设置像素的RGB值
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# image.putpixel((x, y), (gray_value, gray_value, gray_value, alpha))
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image.putpixel((x, y), (gray_value, gray_value, gray_value))
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# image.putpixel((x, y), gray_value)
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else:
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# 将数值精确到厘米，保存成二进制的二维数组, 高程及水面的厘米表示要控制在65535之内
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height_value = int(height_value * 100) # 精确到小数后两位，厘米
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array[x][y] = height_value
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# 保存PNG图像
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if imageFlag:
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image.save(png_path)
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print_with_timestamp(f"已将TIFF文件转换为PNG: {png_path}")
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else:
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# 将二维数组保存为二进制文件
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# 使用 'w' 模式写入文件，'b' 表示以二进制形式
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with open(png_path, 'wb') as f:
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# tobytes() 方法将数组元素按内存中的顺序转换成一个字节串
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f.write(array.tobytes())
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print_with_timestamp(f"已将TIFF文件转换为BIN: {png_path}")
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def list_tif_files(directory,tif_files):
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# 遍历指定目录中的所有文件和子目录
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for root, dirs, files in os.walk(directory):
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for file in files:
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# 检查文件是否以.tif结尾
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if file.lower().endswith('.tif'):
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# 将完整路径添加到列表中
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path = os.path.join(root,file)
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print_with_timestamp(f"识别到tiff文件：{path}")
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tif_files.append(os.path.join(root, file))
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return tif_files
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def main(imageFlag):
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# 设置输入TIFF文件路径
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input_tiff_path = ".\\tiff28"
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# 设置重投影和重采样后的TIFF文件路径
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output_tiff_path = ".\\resample"
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# 设置目标EPSG代码
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target_epsg = 4326 # WGS84
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# 设置重采样因子
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factor = 10
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# 设置输出含水面高度图PNG文件路径
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output_water_png_path = ".\\waterImage"
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# 设置输出不含水面的地形、建筑高度图PNG文件路径
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output_terrain_png_path = ".\\terrainImage"
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# 创建一个空列表来存储所有的.tif文件
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tif_files = []
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# 遍历文件夹中的tiff
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list_tif_files(input_tiff_path, tif_files)
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for file in tif_files:
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print_with_timestamp(f"{file} 开始重投影")
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# 执行重投影和重采样
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out_path = reproject_and_resample_tiff(file, output_tiff_path, target_epsg, factor)
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print_with_timestamp(f"{out_path} 开始转换为png")
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# 使用os.path.basename方法获取路径中的文件名
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file_name = os.path.basename(out_path)
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# 使用os.path.splitext方法分离文件名和扩展名
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file_name_without_ext, _ = os.path.splitext(file_name)
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# 水面高度图路径
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out_water_png_file = os.path.join(output_water_png_path, file_name_without_ext)
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out_water_png_file = f"{out_water_png_file}.png" if imageFlag else f"{out_water_png_file}.bin"
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# 地形&建筑高度图路径
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out_terrain_png_file = os.path.join(output_terrain_png_path, file_name_without_ext)
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out_terrain_png_file = f"{out_terrain_png_file}.png" if imageFlag else f"{out_terrain_png_file}.bin"
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# 将重投影和重采样后的带水面的TIFF文件转换为高度图PNG
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tiff_to_png(out_path, out_water_png_file, True, imageFlag)
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# 将重投影和重采样后的不带水面的TIFF文件转换为高度图PNG
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# tiff_to_png(out_path, out_terrain_png_file, False, imageFlag)
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if __name__ == "__main__":
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main(True)
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