栅格地理定位连接行列号与地面坐标

栅格数组本身只有行号、列号和像元值。要把影像放到地图上，还需要说明行列位置怎样映射到地面坐标，以及这些坐标属于哪个参考系。地理定位由变换和坐标参考共同构成，只有其中一项不能完整确定位置。

仿射变换描述规则网格

GDAL 常用六个参数把像元坐标转换为地理坐标：左上原点、横纵像元步长以及两个旋转或剪切项。北向上、无旋转栅格中，横向步长通常为正，纵向步长通常为负。

变换连接的是连续像素坐标空间。左上像元的外角位于像素坐标零点，中心通常位于 0.5、0.5。忽略半像元差异会让栅格与矢量或另一网格整体错开。

有旋转时，不能只用左上坐标加行列乘分辨率。完整仿射矩阵同时包含行对 X、Y 和列对 X、Y 的贡献。

仿射变换输出的一组数值必须由 CRS 解释。相同原点和像元大小在经纬度、米制投影或地方工程坐标中代表完全不同位置。

CRS 定义包括基准、坐标系、轴和单位。仅知道 EPSG 代码通常足以引用完整定义，但数据若带有自定义参数或垂直维度，还需保存完整 WKT 和相关元数据。

把错误 CRS 标签改成正确名称只是在修正解释；若坐标数值确实属于另一参考系，则需要坐标操作和重采样。赋予参考与重新投影不能混用。

多数地学栅格把像元看作覆盖一定地面面积，坐标变换的原点描述像元外角。某些观测或模型网格把数值理解为位于像元中心的采样点。PixelIsArea 与 PixelIsPoint 的差异会影响边界和半像元位置。

文件驱动可能依据格式规范调整内部表达。跨软件交换时应检查实际报告的范围、原点和中心坐标，不能只看文件中某个标签。

面积型像元的总体范围从外角计算；若误用中心，会让宽高各少一个像元或整体偏移。点型数据转换为面积网格则需要明确插值和支持范围。

扫描影像、旧地图或相机图像可能不能用一个已知仿射变换定位。地面控制点记录若干像素位置及其地面坐标，可用于拟合仿射、多项式或更复杂模型。

控制点数量足够不代表质量良好。点应分布在整个影像、位置清晰并使用一致参考系。集中在一角的点无法约束远端变形。

拟合残差只反映控制点，独立检查点才能评价外部精度。高阶模型可更贴合控制点，也更容易在点间产生不合理扭曲。

卫星和航空影像的定位可能依赖轨道、姿态、相机模型、RPC 或地理定位数组。它们描述的关系可能是非线性的，并受地形高程影响。

把这类数据强行简化为仿射变换，只能在局部近似。正射校正会结合传感器模型和 DEM 生成规则地图网格，输出后才适合直接量测。

经纬度数组形式的曲线网格也不是普通等间距仿射网格。软件可能通过 geolocation arrays 定位，每个像元中心都有独立坐标。

世界文件可以保存像元尺度、旋转和位置关系，但通常不包含完整 CRS。单独复制影像而遗漏配套文件，或复制世界文件却遗漏投影定义，都会失去地理定位。

内嵌定位、辅助文件和元数据可能同时存在且冲突。读取软件有自己的优先级，工作流应检查实际采用的来源，而不是默认内嵌信息一定胜出。

发布数据时优先使用能自描述定位和 CRS 的标准格式，并把必要辅助文件作为完整数据包管理。

判断两个栅格是否对齐，要比较 CRS、像元大小、旋转、原点和范围。只看行列数或分辨率相同不足以确认像元对应。

微小浮点差异可能来自格式转换，也可能造成累积偏移。应依据格式精度和任务容差判断，而不是无条件四舍五入。

需要统一网格时会发生重采样。改变变换参数而不重算像元，只会移动标签位置，并不会把数据真正对齐。

读取数据后应报告 CRS、变换、尺寸和四角范围，计算首末像元中心，并与已知地物或参考数据抽查。北向上数据的纵向步长符号也是常见错误点。

转换格式后比较变换系数、范围和控制点，确保没有半像元移动或轴顺序变化。可视叠加适合发现整体偏移，但定量检查才能记录误差。

栅格地理定位的核心是“数组位置到地面坐标”的可逆关系。变换、CRS、像元语义和定位来源都完整，栅格才能与其他空间数据正确叠加。

对切片或分块栅格，还要验证相邻块使用同一网格基准。每块单独计算范围并取整，容易在边界产生一像元缝隙或重叠；从统一原点推导块索引和仿射参数，才能保持拼接后的连续性。

OSGeo GDAL Project：GDAL Documentation，https://gdal.org/en/stable/
Open Geospatial Consortium：WKT representation of coordinate reference systems，https://www.ogc.org/standards/wkt-crs/