ArcMap投影后C1C2文件打不开？如何正确加载与识别？

Question

在ArcMap中对遥感影像（如GF、ZY系列）执行投影变换后，常出现生成的C1、C2波段文件（即经辐射定标/大气校正后的单波段TIFF或ENVI格式）无法正常加载或识别为有效栅格数据的问题。典型表现为：图层添加后显示为空白、无空间参考、属性中像元值异常（全0或NoData），或ArcMap报错“Failed to open raster dataset”。根本原因多为投影过程破坏了原始头文件（如.c1.hdr/.c2.hdr）与数据文件的关联，或输出时未正确保留波段信息、地理坐标系及数据类型（如误转为Byte导致溢出）。此外，部分C1/C2文件实为ENVI格式的BSQ/BIL存储，而ArcMap默认不读取缺失头文件或未注册的ENVI栅格。解决关键在于：① 投影前确认源数据完整性；② 优先使用“Project Raster”工具并显式指定输出数据类型与坐标系；③ 若已损坏，需重建头文件或用GDAL/ArcPy重写GeoTransform与Projection信息。

Answer 1

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一、现象层：典型故障表征与用户感知

• 图层拖入ArcMap后显示为空白（白色背景，无渲染），缩放/平移无响应；
• 图层属性 → “源”选项卡中显示“Unknown Spatial Reference”或坐标系为空；
• “属性” → “栅格信息”中像元值统计为全0、全NoData或极小范围（如Min=0, Max=0）；
• ArcMap弹出错误：“Failed to open raster dataset” 或 “Cannot load raster: invalid format or missing header”；
• Windows资源管理器中可见.c1/.c2数据文件，但对应.hdr头文件缺失、命名不匹配（如C1_2023.hdr vs c1_band1.hdr）。

二、结构层：C1/C2数据本质与ArcMap读取机制

GF/ZY系列经辐射定标与大气校正后生成的C1（表观反射率）、C2（地表反射率）波段，多以ENVI格式（BSQ/BIL）或GeoTIFF封装。其可加载性依赖于：

要素	ArcMap原生支持条件	C1/C2常见风险点
空间参考	需嵌入GeoTransform + WKT/Proj4定义	Project Raster未勾选“Geographic Transformation”，或输出为Unknown CS
数据类型	Float32/Int16支持良好；Byte仅支持0–255	误设输出为8-bit导致反射率×10000溢出（如0.87→8700→截断为132）

三、流程层：投影变换失效的完整因果链

flowchart LR
A[原始C1 ENVI BSQ] --> B{Project Raster工具调用}
B --> C1[未指定Output Coordinate System]
B --> C2[未设置Output Pixel Type]
B --> C3[未勾选“Resampling Type: Bilinear”]
C1 --> D[输出无地理参考]
C2 --> E[Float32→Byte强制转换]
C3 --> F[重采样引入边缘NoData蔓延]
D & E & F --> G[ArcMap拒绝解析：Hdr缺失+GeoTransform损坏+数据溢出]

四、诊断层：五步精准定位法

1. 查头文件存在性：执行 dir *.hdr /s 验证.c1/.c2同名.hdr是否共存；
2. 验ENVI头完整性：用记事本打开.hdr，确认含map info、coordinate system string、data type = 4（Float32）；
3. 测GeoTIFF元数据：运行 gdalinfo C1.tif，检查Coordinate System与Origin字段；
4. 比对像元值分布：用ArcPy脚本统计：arcpy.GetRasterProperties_management("C1.tif", "MINIMUM")；
5. 验证ArcGIS注册状态：在ArcCatalog中右键→“Properties”→“General”，观察“Raster Format”是否为“ENVI”或“TIFF”。

五、修复层：三类场景的工程化解决方案

场景①：HDR头文件丢失但数据完好
使用GDAL Python重建ENVI头：

from osgeo import gdal
ds = gdal.Open('C1.dat', gdal.GA_Update)
ds.SetProjection('GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS_1984",...]]')
ds.SetGeoTransform([116.0, 0.00025, 0, 39.5, 0, -0.00025])
ds = None  # 强制写入
# 自动生成C1.dat.hdr

场景②：已输出为损坏TIFF且无空间参考
调用ArcPy批量修复（支持100+影像）：

import arcpy
for tif in arcpy.ListRasters("*C1*.tif"):
    arcpy.DefineProjection_management(tif, "PROJCS['CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_37',...]")
    arcpy.CalculateStatistics_management(tif)

六、预防层：生产级投影工作流规范

• ✅ 投影前必做：用arcpy.Describe(r"C1.dat").spatialReference.name校验源坐标系；
• ✅ 工具首选：Project Raster（非“Define Projection”），参数必须显式设置：
  　　▸ Output Coordinate System：CGCS2000 / UTM Zone XXN
  　　▸ Resampling Type：BILINEAR（反射率数据禁用NEAREST）
  　　▸ Output Pixel Type：32_BIT_FLOAT
  　　▸ Geographic Transformation：如“WGS_1984_(ITRF00)_To_CGCS2000”；
• ✅ 输出后验证：运行arcpy.CheckGeometry_management扫描几何异常。

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