SIP: GeoTIFF – obraz rastrowy z georeferencją i geokodowaniem, cz.1. Wstęp

Informacje ogólne

Format GeoTIFF powstał wysiłkiem ponad 160 organizacji zajmujących się teledetekcją, GIS-em, kartografią i geodezją. Celem tego formatu było nadanie georeferencji lub geokodowania rastrowym obrazom w formacie TIFF

Standard GeoTIFF doczekał się swojej specyfikacji:

GeoTIFF Revision 1.0 Specification, wersja 1.8.2 z dnia 28.12.2000, autorzy:  Mike Ruth I Niles Ritter,

która dystrybuowana jest przez OSGeo (Open Source Geospatial Foundation).

Sam TIFF to akronim od Tagged Image File Forma – to niezależny od oprogramowania i platformy format zapisu obrazu, to specyfikacja do przechowywania danych rastrowych i informacji pomocniczych (tagów) w jednym pliku.
TIFF (Tagged Image File Format) to:
• otwarty standard (opublikowana specyfikacja),
• elastyczna struktura oparta na znacznikach (tag-ach) : określone znaki dzielą strukturę na pola w których są wpisane informacje zarówno o charakterze metadanych, jak i sama treść obrazu,
• szeroki zakres bitów przenoszących informacje o pikselu: od 1 bit do 32,
• kilka metod kompresji,
• możliwość zapisu kilku obrazów w jednym pliku.

Obraz jest georeferencyjny,  jeśli położenie jego pikseli na obszarze modelu (w pliku)  jest ściśle zdefiniowane poprzez współrzędne, ale – uwaga! – odniesienie modelu do miejsca na Ziemi nie jest znane. Natomiast jeżeli każdemu punktowi na obrazie zdefiniujemy odpowiednik na Ziemi,  to dokonamy geokodowania. Ten „odpowiednik na Ziemi” może być wyrażony współrzędnymi geograficznymi.

GeoTIFF oprócz znaczników TIFF-a zawiera zestandaryzowane znaczniki do zarządzania georeferencją lub geokodowaniem obrazów rastrowych. Co ważne te znaczniki geograficzne są ogólnie dostępne w otwartym standardzie, w przeciwieństwie do niektórych rozwiązań  (np. Intergraph – tag „geotie”). GeoTIFF zapewnia zatem interoperacyjność, odczytywane i modyfikowane w różnych  środowiskach GIS bez konieczności powielania pliku lub operacji importu / eksportu.

Znaczniki GeoTIFF mogą być uważane równolegle do opisów rastrowych specyfikacji TIFF i nie nakładają żadnych ograniczeń na standardowe znaczniki TIFF-a. Sam TIFF też może definiować informacje geograficzne – w tym przypadku korzysta się z prywatnych tagów TIFF-a. Jednak taki tag  powinien być stosowany rozważnie, gdyż znaczniki prywatne mogą być niezauważalne przez standardowe aplikacje.

GeoTIFF jest w pełni zgodny z wersją TIFF 6.0,  nie ma sprzeczności  z zaleceniami TIFF, ani nie ogranicza zakresu danych rastrowych obsługiwanych przez TIFF.

Plik .gtf – GeoTIFF metadne

Plik .tiff zawierający georeferencję i geokodowanie informacje te zapisuje w sposób niejawny. Informacja ta jest widoczna i interpretowana przez specjalistyczne aplikacje do obróbki obrazów lub – jeżeli jest niezrozumiała – jest przez nie ignorowana.

Aby zobaczyć parametry geokodoania, należy informacje te – w postaci znaczników – wyeksportować do pliku GeoTIFF metadata, który przybiera rozszerzenie .gtf i może być czytany w zwykłym notatniku.

Plik .gtf może przybrać formę:

Geotiff_Information:
Version: 1
Key_Revision: 1.0

Tagged_Information:
ModelTiepointTag (2,3):
0 0 0
47.942741 7.606941 0
ModelPixelScaleTag (1,3):
1.44175561e-007 1.14464486e-007 0
End_Of_Tags.

Keyed_Information:
GTModelTypeGeoKey (Short,1): ModelTypeGeographic
GTRasterTypeGeoKey (Short,1): RasterPixelIsArea
GeographicTypeGeoKey (Short,1): GCS_WGS_84
GeogCitationGeoKey (Ascii,24): „WGS84 Coordinate System”
GeogAngularUnitsGeoKey (Short,1): Angular_Degree
End_Of_Keys.

End_Of_Geotiff.

GCS: 4326/WGS 84
Datum: 6326/World Geodetic System 1984
Ellipsoid: 7030/WGS 84 (6378137.00,6356752.31)
Prime Meridian: 8901/Greenwich (0.000000/ 0d 0′ 0.00″E)
Corner Coordinates:
Upper Left ( 47d56’33.87″E, 7d36’24.99″N)
Lower Left ( 47d56’33.87″E, 7d36’24.62″N)
Upper Right ( 47d56’34.16″E, 7d36’24.99″N)
Lower Right ( 47d56’34.16″E, 7d36’24.62″N)
Center ( 47d56’34.01″E, 7d36’24.80″N)

Modyfikację znaczników GeoTIFF i ich eksport do pliku .gtf można przeprowadzić np. programem uDIG (User-friendly Desktop Internet GIS, ).

Uwaga! Rozszerzenie plików .gtf jest wykorzystywane nie tylko do przekazywania informacji o znacznikach GeoTIFF. W geoinformacji spotyka się jeszcze pliki .gtf które zawierają parametry transformacji pomiędzy odwzorowaniami wykorzystywanymi przez ArcGis Desktop.