纯IDL实现ENVI格式遥感影像转(Big)GeoTIFF
发布日期:2021-05-14 03:06:39 浏览次数:19 分类:精选文章

本文共 1305 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

由ENVI到GeoTIFF:一个开发者的实践之路

在处理地理影像数据时,ENVI格式和GeoTIFF格式是两个常用的选择。虽然ENVI提供了简单的转换接口,但对于大规模影像数据,直接操作可能会面临内存不足的问题。因此,开发者需要寻找更灵活的解决方案。

初识挑战

使用ENVI的ENVIRaster.Export接口虽然简单,但当处理大影像时,会遇到内存不足的问题。例如,GF6_PMS的单精度浮点型影像构建整个矩阵时,会导致内存分配失败。这种情况下,传统的WRITE_TIFF函数也无法满足需求,因为其append参数仅用于扩展影像,无法实现逐行或逐通道的写入。

突破瓶颈

面对这些挑战,开发者需要深入了解TIFF格式的底层结构,并尝试优化现有工具。通过研究发现,现有的tiff_write函数虽然已被弃置,但其核心思想仍然值得借鉴。开发者花费了一周时间学习TIFF的底层结构,并优化了支持多通道、浮点数、地理标签以及大TIFF文件等功能。

优化后的解决方案

开发的解决方案能够处理多种数据类型(INT/UINT/FLOAT),并支持地理标签的编写。虽然还存在一些限制(如不能直接转换BIL格式的ENVI影像),但整体功能已经足够满足大多数需求。

实现细节

  • 输入输出参数

    输入文件名可以是fnfn.dat,对应的头文件可以是fn.dat.hdrfn.hdrhdr(大写)。输出文件默认保存在输入文件的同一目录,格式为fn_TIFF.tiff,或根据需求进行自定义设置。

  • 数据处理流程

    • 读取头文件:解析ENVI格式的头文件,提取必要参数如影像大小、数据类型、投影类型、地理信息等。
    • 文件打开与处理:根据文件大小判断是否需要使用大TIFF格式。如果文件大小超过4GB,采用BigTIFF格式来避免传统TIFF的4GB限制。
    • TIFF头和目录写入:根据BigTIFF或普通TIFF的要求,写入相应的TIFF头和目录信息。
    • 数据写入:根据投影类型(如BIP或BSQ)逐行或逐块地写入数据,确保数据正确性和效率。
  • 实验结果

    实验结果表明,优化后的解决方案在处理大规模影像时表现优异。与ENVI接口相比,处理速度有显著提升。以下是部分实验数据:

    储存大小 ENVI接口耗时(s) 优化方案耗时(s)
    459MB 6.64 / 5.82 / 5.80 2.84 / 2.70 / 2.75
    6G 324.09 / 320.28 / 385.56 280.76 / 282.21 / 268.94

    展望

    虽然当前解决方案已能满足大多数需求,但仍有一些不足之处:

  • 数据类型限制:仅支持INT/UINT/FLOAT三种类型。
  • 地理标签固定:部分地理标签的值被固定,无法完全自定义。
  • 格式转换限制:无法直接转换BIL格式的ENVI影像。
  • 针对这些问题,开发者可以根据实际需求进一步优化代码,使其更符合特定应用场景的需求。

    结语

    通过这次项目,开发者深入了解了ENVI和TIFF格式的区别与联系,也掌握了如何在ENVI到GeoTIFF转换过程中应对各种技术挑战。虽然过程充满了困难,但最终实现的解决方案为后续工作奠定了坚实基础。

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