本文主要對(duì)GEE中的投影信息與參考坐標(biāo)系及其空間轉(zhuǎn)換參數(shù)獲取加以介紹。
本文是谷歌地球引擎（google Earth Engine，GEE）系列教學(xué)文章的第十二篇，更多GEE文章請(qǐng)參考專欄：GEE學(xué)習(xí)與應(yīng)用（GEE學(xué)習(xí)與應(yīng)用_瘋狂學(xué)習(xí)GIS的博客-CSDN博客）。
在前十一篇GEE教學(xué)博客中，我們?cè)敿?xì)介紹了GEE中的各類代碼規(guī)則與具體操作，但都沒(méi)有涉及地理學(xué)中的一個(gè)重要部分——投影；這是因?yàn)椋覀冊(cè)?strong>GEE中進(jìn)行各項(xiàng)地理操作時(shí)，其將自動(dòng)依據(jù)輸入與輸出數(shù)據(jù)的屬性自動(dòng)調(diào)整投影信息，不需要用戶自行調(diào)整，因此相當(dāng)于免除了地理坐標(biāo)系、投影坐標(biāo)系等之間的轉(zhuǎn)換，非常方便。但是在某些場(chǎng)合，例如我們需要自行指定GEE中某個(gè)圖層的投影坐標(biāo)系時(shí)，或是我們所導(dǎo)入的一景影像中不同波段之間的投影信息不同時(shí)等等，還是需要我們自行進(jìn)行投影相關(guān)的操作。本文就介紹GEE中獲取圖層投影信息、參考坐標(biāo)系與投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法；而關(guān)于GEE中重投影的介紹與操作，將會(huì)在下一篇博客中進(jìn)行詳細(xì)講解。
首先，依據(jù)第九篇GEE教學(xué)博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE中JavaScript腳本語(yǔ)言代碼基礎(chǔ)規(guī)則與函數(shù)語(yǔ)句_瘋狂學(xué)習(xí)GIS的博客-CSDN博客）中提及的遙感影像導(dǎo)入方法，導(dǎo)入2020年08月03日成像的，且Path號(hào)為123，Row號(hào)為032（覆蓋北京市）的Landsat 8 Collection 1 Tier 1的大氣表觀反射率TOA Reflectance產(chǎn)品；并將地圖按照這一景遙感影像的中心經(jīng)、緯度進(jìn)行縮放，同時(shí)將遙感影像在地圖中顯示。
var landsat_5=ee.Image("LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_123032_20200803");
Map.centerObject(landsat_5,8);
Map.addLayer(landsat_5);
其中，Map.centerObject()函數(shù)表示按照某一個(gè)地理要素的中心經(jīng)、緯度進(jìn)行縮放，其兩個(gè)參數(shù)分別為作為參照的地理要素（在本文中即為剛剛導(dǎo)入的這一景遙感影像）與縮放系數(shù)。關(guān)于GEE中縮放系數(shù)的具體講解請(qǐng)查看第九篇GEE教學(xué)博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE中JavaScript腳本語(yǔ)言代碼基礎(chǔ)規(guī)則與函數(shù)語(yǔ)句_瘋狂學(xué)習(xí)GIS的博客-CSDN博客）。
接下來(lái)，我們以剛剛導(dǎo)入的這一景Landsat 8遙感影像為例，獲取并打印其投影信息。
print("Projection and transformation information of this image:",landsat_5.projection());
其中，.projection()函數(shù)用以獲取圖像的投影信息。
但是，執(zhí)行上述代碼會(huì)出現(xiàn)如下的錯(cuò)誤：
可以看到，由于Landsat 8 Collection 1 Tier 1的大氣表觀反射率TOA Reflectance產(chǎn)品影像中各波段之間的投影信息不一致，導(dǎo)致無(wú)法使用.projection()函數(shù)獲取這一景圖像的投影信息。針對(duì)這一情況，我們首先打印一下這一景影像，看看其波段信息。
print(landsat_5);
執(zhí)行代碼，得到這一景遙感影像的波段信息。
通過(guò)打印得到的結(jié)果，可以看到這一景影像12個(gè)波段的投影坐標(biāo)系都是一致的，均為EPSG:32650，即WGS 84下的UTM zone 50N坐標(biāo)系。這樣看來(lái)各波段間投影坐標(biāo)系似乎都是一致的，為什么還會(huì)出現(xiàn)上述報(bào)錯(cuò)呢？
查閱GEE官方文檔可知，其實(shí)不僅僅是各波段間的投影坐標(biāo)系需一致，還需各波段對(duì)應(yīng)圖層的空間分辨率亦保持一致，這樣才屬于投影信息一致，才可以使用.projection()函數(shù)獲取這一景圖像的投影信息。我們?cè)賮?lái)看一下print()函數(shù)打印出的遙感影像信息，可以發(fā)現(xiàn)其第七個(gè)波段（即B8）的空間分辨率確實(shí)和其他波段不一致。
將波段信息展開(kāi)，可以更為清晰地看到第七個(gè)波段（即B8）與其它波段之間的區(qū)別——第七個(gè)波段盡管與其它波段的crs一致，但是其crs_transform與其它波段是不一樣的。其中，crs（即Coordinate Reference System，CRS）表示該波段投影信息的基準(zhǔn)參考坐標(biāo)系，crs_transform則表示該波段投影坐標(biāo)系和基準(zhǔn)參考坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。這樣來(lái)看，基準(zhǔn)坐標(biāo)系crs是一致的，但由于空間分辨率不一致使得其轉(zhuǎn)換參數(shù)crs_transform不一致，勢(shì)必導(dǎo)致第七個(gè)波段（即B8）與其它波段的投影信息是不一樣的，從而出現(xiàn)上述報(bào)錯(cuò)。
因此，我們需要對(duì)波段進(jìn)行篩選。首先，依據(jù)第二篇GEE教學(xué)博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE中JavaScript腳本語(yǔ)言代碼基礎(chǔ)規(guī)則與函數(shù)語(yǔ)句_瘋狂學(xué)習(xí)GIS的博客-CSDN博客）中提及的GEE數(shù)據(jù)搜索方法，我們搜索并查看Landsat 8 Collection 1 Tier 1的大氣表觀反射率TOA Reflectance產(chǎn)品的波段信息。
可以看到，其中B2、B3與B4波段分別為藍(lán)、綠、紅三種顏色對(duì)應(yīng)的波段；我們就以這三個(gè)波段為例繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作?；诘诹狦EE教學(xué)博客（Google Earth Engine谷歌地球引擎GEE柵格代數(shù)與NDVI波段計(jì)算手動(dòng)求取_瘋狂學(xué)習(xí)GIS的博客-CSDN博客_gee波段計(jì)算）中介紹的.select()函數(shù)，將上述三個(gè)波段取出，并重新使用.projection()函數(shù)獲取其投影信息。
var band=landsat_5.select("B[2-4]");
print("Projection and transformation information of this image:",band.projection());
執(zhí)行代碼，可以看到投影信息已經(jīng)成功得到。
通過(guò)右側(cè)打印成功的投影信息我們還可以注意到，使用.projection()函數(shù)獲取的投影信息包括crs與transform兩個(gè)部分——這也再一次證明了波段之間除了投影坐標(biāo)系的基準(zhǔn)參考坐標(biāo)系需要一致，還需要轉(zhuǎn)換參數(shù)一致，才可以使用.projection()函數(shù)。
隨后，我們還可以將當(dāng)前圖層投影信息的線性比例（單位為m）加以獲取。這里獲取的比例即Nominal Pixel Size，在GEE官方手冊(cè)中將其稱為“當(dāng)前圖層的金字塔中，最底層的名義像素大小”；而一個(gè)圖層的最底層金字塔其實(shí)就是該圖層自身，因此這里求得的其實(shí)就是遙感影像自身的空間分辨率。
print("Pixel size in meters:",band.projection().nominalScale());
可以看到，獲得的結(jié)果為30m，亦即Landsat 8可見(jiàn)光波段的空間分辨率。
