ArcMap читает информацию о привязке растра и его проекции из файла с расширением aux. Если такового файла нет, то он создаётся при первом обращении к растру. Если при этом существует файл tfw (для tif), то информация из него переносится в aux. Т.е. Вам нужно удалить все файлы aux в каталоге, и только потом менять tfw.
