ENVI为不含地理参考信息的栅格图层添加坐标信息的方法

  本文介绍基于 ENVI 软件，对 不含有任何地理参考信息 的栅格遥感影像添加 地理坐标系 或 投影坐标系 等 地理参考信息 的方法。

  我们先来看一下本文需要实现的需求。现有以下两景遥感影像，其位于不同的空间位置；但由于二者均不含任何地理参考信息，导致其在 ENVI 软件中打开后会自动重叠在一起；如下图所示。

  那么我们就以其中一景遥感影像为例，对其添加地理参考信息。

  明确了具体需求，接下来就可以开始 *** 作。首先，我们在 ENVI 软件中打开对应的两景遥感影像；其次，在需要添加地理参考信息的图像名称处右键，选择“ View Metadata ”。

  d出如下所示的元数据浏览窗口。

  这里我们需要注意：如果大家打开的元数据浏览窗口的左侧列表中含有“ Map Info ”这个选项，那么我们直接单击，将其打开，并选择“ Edit Metadata ”进行本文后续的 *** 作即可；而如果是像本文中一样，遥感影像元数据窗口没有“ Map Info ”这个选项，那么我们就需要点击上图中“ Edit Metadata ”，随后在d出的“ Set Raster Metadata ”窗口中点击左上角的“ Add... ”选项，将d出另一个“ Add Metadata Items ”窗口。

  随后，在“ Add Metadata Items ”窗口中选择“ Spatial Reference ”选项，并点击“ OK ”。

  稍等片刻（这段时间中， ENVI 软件可能会出现如同卡死一般的闪烁，大家不用管，多等待一会即可），可以看到在“ Set Raster Metadata ”窗口中，已经出现如下所示的“ Spatial Reference ”选项。

  我们对“ Spatial Reference ”选项进行编辑即可。其中，首先需要选择地理坐标系或投影坐标系的种类；其次配置遥感图像的空间分辨率，也就是每一个像元的 X 大小和 Y 大小；再次，“ Tie Point ”中，前两个选项（“ Pixel X ”与“ Pixel Y ”）为我们 参考点 （这个参考点具体是什么，我们稍后会介绍）在图像中的位置，后两个选项（“ Map X ”与“ Map Y ”）则是该 参考点 实际的空间位置——如果我们选择的是 地理坐标系 ，那么这里就是实际的 经纬度 ；如果我们选择的是 投影坐标系 ，那么这里就是实际的 投影数值 。最后，配置坐标系的旋转角度，一般填 0 就可以。我在这里只是做一个示范，因此下图中的各参数也都是乱填的，大家依据实际情况来配置各参数即可。

  关于这个“ 参考点 ”，这里有必要再多提几句。 参考点 其实就是该图像中，某一个已知 实际空间坐标信息 、已知 其在图像中位置 的点；我们需要将这个点在 图像中的位置 （以行列号的形式表示，行数与列数均从 0 开始算起，遥感影像左上角的 像元 的左上角 点 为第 0 行第 0 列）与该点在 实际中的位置 输入进去，然后软件再依据我们所选择的坐标系与图像空间分辨率，对图像中每一个像元的空间位置进行计算，从而最终生成一个带有地理参考信息的栅格图像。

  随后点击“ OK ”，即可完成对该图像的地理参考信息的配置。我们再一次查看该图像的元数据，可以发现此时其已经含有“ Map Info ”这个选项，且其中的参数都已经是刚刚我们设定的参数了。

  这里我们再依据结果图像，来再解释一下参考点的意义。通过上图我们可以知道，我在本文中是将“ Pixel X ”与“ Pixel Y ”均为 0 的这个点作为参考点，并将其空间位置（“ Map X ”与“ Map Y ”）均设置为 1 ；那么在结果图中，我们通过 Crosshairs 功能、 Cursor Value 功能确定一下该点的位置，如下图所示；可以看到“ Pixel X ”与“ Pixel Y ”均为 0 的这个点（图中黄色圈内），其经、纬度就近似为1°与1°（之所以是近似，是因为我也不是完全选中了这个参考点，而是近似选中）。

  本文介绍基于 ArcMap 软件，利用 时间滑块 功能，对大量 多时相 栅格遥感影像数据进行 动态显示 ，并 生成视频或动图 的方法。

  首先，我们需要在 ArcMap 软件中新建一个 镶嵌数据集 ，并将全部的 多时像遥感影像 数据放入该镶嵌数据集中。这一步骤在我们前期的文章 ArcGIS中ArcMap创建镶嵌数据集、导入栅格图像文件并修改像元数值范围的方法 （ https://blog.csdn.net/zhebushibiaoshifu/article/details/124428977 ）中已经有了详细的介绍，本文就不再赘述。

  完成上述步骤后，我们在刚刚建立好的镶嵌数据集处右键，选择“ Open ”→“ Attribute Table ”，从而打开镶嵌数据集的属性表。

  在属性表中我们可以看到，每一个栅格遥感影像都对应属性表的一行；我这里一共向镶嵌数据集中导入了 5 景遥感影像，因此属性表就是 5 行。

  接下来，我们需要在镶嵌数据集的属性表中，增添一个新的字段，作为栅格遥感影像的时间信息存储字段。选择“ Table Options ”→“ Add Field... ”。

  如果大家的栅格遥感影像成像时间间隔很短，比如每天、每小时这种，就可以新建一个“ Date ”格式的字段。

  而在我这里，5景遥感影像的成像时间跨度是以年为单位的，所以就直接选择“ Text ”格式的字段。

  接下来，选择 Editor Toolbar ”，在编辑菜单中选择“ Editor ”→“ Start Edition ”。

  随后，在我们刚刚新建立的属性表字段中，输入各遥感影像的成像时间。

  完成后，保存并退出编辑模式。

  接下来，在镶嵌数据集处右键，选择“ Properties ”。

  在d出的属性窗口中，切换到“ Time ”页面，并按照实际情况配置栅格图像的时间信息。这里需要尤其注意下图中红色框内的几个参数，大家一定要按照实际情况来填写，否则可能导致部分栅格数据不能出现在动态显示的动画中。

  这里还有一点需要说明：大家用来动态展示的多时相遥感影像，相互之间的时间间隔需要保持一致。例如，假设有4景遥感影像，如果其各自成像时间分别为 2000 年、 2005 年、 2010 年、 2015 年，即每一景遥感影像之间时间间隔都是 5 年，那么就没有问题，后期可以正常进行动态显示；而假如这4景遥感影像的成像时间分别为 2001 年、 2005 年、 2010 年、 2015 年，第一景图像和第二景图像的时间间隔为 4 年，而其他图像的时间间隔都是 5 年，那么后期动态显示的过程中就会出现一定问题（但这种情况也不是完全不能动态显示——你可以将第一景图像的时间设为 2000 年，只要心里清楚这一景图像实际上是 2001 年的就好）。

  继续我们的 *** 作流程。完成前述步骤后，会激活 ArcMap 软件的时间滑块模块；我们点击“ Time Slider ”按钮。

  随后，选择“ Enable time on map ”按钮。

  接下来，在“ Options ”选项中，按照我们遥感影像自身的实际时间，配置好下列参数。

  此外，可以在“ Playback ”页面中，调整不同时相栅格数据的切换速度。

  完成以上配置后，我们即可点击如下播放按钮，开始不同时相栅格数据的自动动态切换显示。

  我们还可以先在“ Layout View ”中配置指北针、比例尺、图例、地图边框等地图要素，然后再播放，进行不同时相栅格数据的自动动态切换显示。

  但是这里需要注意：如果添加图例的话，在播放过程中，图例并不会随着栅格图像的切换而实时更新，而是一直显示 镶嵌数据集中第一个栅格图像 的图例。关于这个问题，大家如果有好的方法可以进一步交流。

  对播放过程满意后，我们可以将其导出为视频或动图。

  首先，如果希望导出为视频，那么就可以直接选择“ Export to Video ”选项。

  可以对视频的帧数、压缩方法等加以配置。

  但是，通过这种方法导出视频存在一个问题：我们没有办法很好地调整每一个时刻图像停留的时间长短——我在“ Playback ”页面中，多次调整不同时相栅格数据的切换速度，但所生成的视频总长短都是不变的。

  那么，我们就可以借助第三方软件，实现视频或动图形式的动画导出。例如，我在这里选择用 ScreenToGif 这款小工具，录制 ArcMap 软件播放多时相栅格数据的过程，就可以导出为视频或 .gif 格式的动图了。

  当然，如果添加了图例的话，导出视频或动图后大家也可以更直观地注意到，尽管栅格遥感影像在不断变化，但图例却始终没有发生变化；希望这个问题在后期可以找到解决方法。

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