python - 如何更改或删除 GeoTIFF 标签？

Question

到目前为止，我找不到更改 TIFF 文件中的 GeoTiff-TAG 的方法。我的操作系统是 Linux Lubuntu 18.04，我使用的是 Python 3.x。只是 EXIF-TAG 可以通过各种方法进行更改。

对于读取和写入 EXIF-TAG，我可以使用例如:

• 命令行工具:exiftool
• python 模块:exifread
• python 模块:PIL
• python 模块:tifffile
• python 模块:skimage.external.tifffile

特别是Python模块似乎对GeoTiff标签“视而不见”，即它们只读取(和写入)EXIF标签，而不读取GeoTiff标签。使用 exiftool，我至少可以读取并打印 GeoTiff-TAG 以及其他标签。例如，通过我的 TIFF 文件的 exiftool 的控制台输出(其中还包括 GeoTiff 标签)将是:

输入:

exiftool -D -G -a -u -U -f "newfile.tif"

输出:

[ExifTool]          - ExifTool Version Number         : 10.80
[File]              - File Name                       : newfile.tif
[File]              - Directory                       : .
[File]              - File Size                       : 1503 kB
[File]              - File Modification Date/Time     : 2019:12:19 17:32:17+01:00
[File]              - File Access Date/Time           : 2019:12:19 17:32:17+01:00
[File]              - File Inode Change Date/Time     : 2019:12:19 17:32:17+01:00
[File]              - File Permissions                : rw-rw-r--
[File]              - File Type                       : TIFF
[File]              - File Type Extension             : tif
[File]              - MIME Type                       : image/tiff
[File]              - Exif Byte Order                 : Little-endian (Intel, II)
[File]              - Current IPTC Digest             : 79ffcf282ca6974ff99640a7421b40b7
[EXIF]            256 Image Width                     : 1148
[EXIF]            257 Image Height                    : 1337
[EXIF]            258 Bits Per Sample                 : 8
[EXIF]            259 Compression                     : Uncompressed
[EXIF]            262 Photometric Interpretation      : RGB Palette
[EXIF]            273 Strip Offsets                   : (Binary data 1390 bytes, use -b option to extract)
[EXIF]            274 Orientation                     : Horizontal (normal)
[EXIF]            277 Samples Per Pixel               : 1
[EXIF]            278 Rows Per Strip                  : 7
[EXIF]            279 Strip Byte Counts               : (Binary data 954 bytes, use -b option to extract)
[EXIF]            282 X Resolution                    : 1
[EXIF]            283 Y Resolution                    : 1
[EXIF]            284 Planar Configuration            : Chunky
[EXIF]            296 Resolution Unit                 : None
[EXIF]            305 Software                        : IMAGINE TIFF Support.Copyright 1991 - 1999 by ERDAS, Inc. All Rights Reserved.@(#)$RCSfile: etif.c $ $Revision: 1.11 $ $Date$
[EXIF]            320 Color Map                       : (Binary data 1536 bytes, use -b option to extract)
[EXIF]            339 Sample Format                   : Unsigned
[EXIF]          33550 Pixel Scale                     : 30 30 0
[EXIF]          33922 Model Tie Point                 : 0 0 0 1514925 1583985 0
[IPTC]             25 Keywords                        : word
[IPTC]              0 Application Record Version      : 4
[GeoTiff]           1 Geo Tiff Version                : 1.1.0
[GeoTiff]        1024 GT Model Type                   : Projected
[GeoTiff]        1025 GT Raster Type                  : Pixel Is Area
[GeoTiff]        1026 GT Citation                     : IMAGINE GeoTIFF Support.Copyright 1991 - 2001 by ERDAS, Inc. All Rights Reserved.@(#)$RCSfile: egtf.c $ $Revision: 1.11.2.3 $ $Date: 2004/11/24 09:12:56EST $.Projection Name = USA_Contiguous_Albers_Equal_Area_Conic_USGS_version.Units = meters.GeoTIFF Units = meters
[GeoTiff]        2048 Geographic Type                 : NAD83
[GeoTiff]        3072 Projected CS Type               : User Defined
[GeoTiff]        3073 PCS Citation                    : IMAGINE GeoTIFF Support.Copyright 1991 - 2001 by ERDAS, Inc. All Rights Reserved.@(#)$RCSfile: egtf.c $ $Revision: 1.11.2.3 $ $Date: 2004/11/24 09:12:56EST $.Projection = Albers Conical Equal Area
[GeoTiff]        3074 Projection                      : User Defined
[GeoTiff]        3075 Proj Coord Trans                : Albers Equal Area
[GeoTiff]        3076 Proj Linear Units               : Linear Meter
[GeoTiff]        3078 Proj Std Parallel 1             : 29.5
[GeoTiff]        3079 Proj Std Parallel 2             : 45.5
[GeoTiff]        3081 Proj Nat Origin Lat             : 23
[GeoTiff]        3082 Proj False Easting              : 0
[GeoTiff]        3083 Proj False Northing             : 0
[GeoTiff]        3088 Proj Center Long                : -96
[Composite]         - Image Size                      : 1148x1337
[Composite]         - Megapixels                      : 1.5

然后，我尝试更改/删除例如GeoTiff-TAG“投影”，它会抛出以下警告消息而不更改任何内容:输入:

exiftool "-Projection=""newfile.tif"

输出:

警告:抱歉，投影不可写。无事可做。

在互联网上的搜索中，我找到了其他库和软件包，它们也许可以帮助我，但到目前为止没有用，因为我没有找到文档，或者它不起作用:

• libtiff (通过命令 tiffset ，例如 "tiffset -s Tag-Number Tag-Value dst-file"，仅更改/添加 EXIF 标签，但不触及 GeoTIFF 标签)
• libgeotiff
• gdal_edit、gdal_translate(或一般情况下的gdal)

对于后一种方法，gdal_edit和 gdal_translate ，我尝试了以下操作但没有效果(即使没有任何错误消息):

gdal_edit.py -mo "3075=Custom" "newfile.tif"
gdal_edit.py -mo "ProjCoordTrans=Custom" "newfile.tif"
gdal_translate -mo "3075=Custom" "newfile.tif" "newfile_2.tif"
gdal_translate -mo "ProjCoordTrans=Custom" "newfile.tif" "newfile_2.tif"

如您所见，在示例中，我尝试将名为“ProjCoordTrans”的 GeoTIFF 标签编号 3075 修改为 Costum 字符串。当执行这 4 个命令中的任何一个时，都没有抛出错误，但随后通过检查 TIFF-Tags

exiftool -D -G -a -u -U -f -s "newfile.tif"

我发现相同的TAG仍然没有变化。

我想知道是否可以更改 GeoTiff 标签。一定有这种可能。

Answer 1

我找到了一个answer在 exiftool 本身的项目页面上。此后，我将总结在页面作者Phil Harvey的帮助下我发现的内容。 .

要将所有 GeoTiff 标签从一个文件复制到另一个文件，请执行以下操作:

exiftool -tagsfromfile SRCFILE -GeoTiffDirectory -GeoTiffDoubleParams -GeoTiffAsciiParams DSTFILE

这样就可以了。我假设这些伪标签被所有子 GeoTiff 标签中的 exiftools 分割，因为 python 中的其他工具将这些伪标签打印为标签及其相关编号。能够显示这些通用 3 个 Geotiff-TAG 的 Python 包

• ('34735') 'GeoKeyDirectoryTag'
• ('34736') 'GeoDoubleParamsTag'
• ('34737') 'GeoAsciiParamsTag'

例如:

import PIL
import tifffile as tf
from skimage.external import tifffile as sk_tf

通过我的 python 脚本使用 PILLOW (PIL) 应用于示例 TIFF 的示例输出如下:

...
** GENERIC APPROACH USING PILLOW-package **

TAG number: '254'
TAG name: 'NewSubfileType'
TAG value: '(0,)'

TAG number: '256'
TAG name: 'ImageWidth'
TAG value: '(2388,)'

TAG number: '257'
TAG name: 'ImageLength'
TAG value: '(1651,)'

TAG number: '258'
TAG name: 'BitsPerSample'
TAG value: '(8,)'

TAG number: '259'
TAG name: 'Compression'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '262'
TAG name: 'PhotometricInterpretation'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '270'
TAG name: 'ImageDescription'
TAG value: '('{"shape": [1651, 2388]}',)'

TAG number: '274'
TAG name: 'Orientation'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '277'
TAG name: 'SamplesPerPixel'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '278'
TAG name: 'RowsPerStrip'
TAG value: '(1651,)'

TAG number: '282'
TAG name: 'XResolution'
TAG value: '((1, 1),)'

TAG number: '283'
TAG name: 'YResolution'
TAG value: '((1, 1),)'

TAG number: '284'
TAG name: 'PlanarConfiguration'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '296'
TAG name: 'ResolutionUnit'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '305'
TAG name: 'Software'
TAG value: '('tifffile.py',)'

TAG number: '339'
TAG name: 'SampleFormat'
TAG value: '(1,)'

TAG number: '33550'
TAG name: 'ModelPixelScaleTag'
TAG value: '(30.0, 30.0, 0.0)'

TAG number: '33922'
TAG name: 'ModelTiepointTag'
TAG value: '(0.0, 0.0, 0.0, 737125.0, 4328658.0, 0.0)'

TAG number: '34735'
TAG name: 'GeoKeyDirectoryTag'
TAG value: '(1, 1, 0, 15, 1024, 0, 1, 1, 1025, 0, 1, 1, 1026, 34737, 266, 0, 2048, 0, 1, 4269, 3072, 0, 1, 32767, 3073, 34737, 197, 266, 3074, 0, 1, 32767, 3075, 0, 1, 11, 3076, 0, 1, 9001, 3078, 34736, 1, 0, 3079, 34736, 1, 1, 3081, 34736, 1, 2, 3082, 34736, 1, 3, 3083, 34736, 1, 4, 3088, 34736, 1, 5)'

TAG number: '34736'
TAG name: 'GeoDoubleParamsTag'
TAG value: '(29.5, 45.5, 23.0, 0.0, 0.0, -96.0)'

TAG number: '34737'
TAG name: 'GeoAsciiParamsTag'
TAG value: '('IMAGINE GeoTIFF Support\nCopyright 1991 - 2001 by ERDAS, Inc. All Rights Reserved\n@(#)$RCSfile: egtf.c $ $Revision: 1.11.2.3 $ $Date: 2004/11/24 09:12:56EST $\nProjection Name = USA_Contiguous_Albers_Equal_Area_Conic_USGS_version\nUnits = meters\nGeoTIFF Units = meters|IMAGINE GeoTIFF Support\nCopyright 1991 - 2001 by ERDAS, Inc. All Rights Reserved\n@(#)$RCSfile: egtf.c $ $Revision: 1.11.2.3 $ $Date: 2004/11/24 09:12:56EST $\nProjection = Albers Conical Equal Area|',)'
...

要单独更改投影标签，您当前必须手动编辑 GeoTiffDirectory 数据。

首先将(二进制)数据写入文件:

exiftool -geotiffdirectory -b FILE.tif > out.dat

然后找到例如的偏移量投影值，例如:

exiftool FILE.tif -v3 | grep -A 2 Projection -
  | 9)  Projection = 16017
  |     - Tag 0x0c02 (2 bytes, int16u[1]):
  |         0056: 3e 91                                           [>.]

--> 编辑 out.dat 中的字节 0x56 和 0x57 以更改为您想要的任何投影，然后将修改后的 GeoTiff 目录放回到 TIFF 文件中:

exiftool "-geotiffdirectory<=out.dat" FILE.tif

尽管如此，值得注意的是，更改 3 个关键的总结 GeoTIFF 标签，而不是尝试通过修改上述二进制文件并将其重新分配给有问题的 TIFF 来操作单个 GeoTIFF 标签之一，可能会更有效。

为了完整起见，这 3 个 GeoTIFF 标签是:

• ('34735') 'GeoKeyDirectoryTag'
• ('34736') 'GeoDoubleParamsTag'
• ('34737') 'GeoAsciiParamsTag'

尽管如此，仅更改二进制文件中的一个特定 GeoTIFF 标签也可能会更新新 TIFF 中的 3 个关键 GeoTIFF 摘要标签。我还没试过。

如果您需要添加一些对您有用的其他信息或经验，请告诉我。

干杯