Мировой файл

Файл мира — это шестистрочный простой текстовый файл, используемый географическими информационными системами (ГИС) для географической привязки растровых картографических изображений. Спецификация файла была представлена Esri . ^[1]^[а]

Определение

Графическое представление параметров мировых файлов и вычисленных значений четырех первых верхних левых пикселей изображения.

Общее значение шести параметров в файле привязки (как определено Esri ^[1]) является:

Строка 1: A : размер пикселя по оси x в единицах карты/пиксель.
Строка 2: D : вращение вокруг Y. оси
Строка 3: B : вращение вокруг X. оси
Строка 4: E : размер пикселя по оси y в единицах карты, почти всегда отрицательный. ^[б]
Строка 5: C : x — координата центра верхнего левого пикселя.
Строка 6: F : y — координата центра верхнего левого пикселя.

Однако это описание вводит в заблуждение, поскольку параметры D и B не являются угловыми поворотами и что параметры A и E не соответствуют размеру пикселя, если D или B не равны нулю. Параметры A , D , B и E иногда называют «шкала по оси X», «перекос по оси Y», «перекос по оси X» и «шкала по оси Y».

Лучшее описание параметров A , D , B и E :

Строка 1: A : x -компонент ширины пикселя ( x -масштаб)
Строка 2: D : y -компонент ширины пикселя ( y -перекос)
Строка 3: B : x -компонент высоты пикселя ( x -перекос)
Строка 4: E : y -компонент высоты пикселя ( y -шкала), обычно отрицательный.
Строка 5: C : x — координата центра верхнего левого пикселя исходного изображения, преобразованного в карту.
Строка 6: F : y — координата центра верхнего левого пикселя исходного изображения, преобразованного в карту.

Все четыре параметра выражаются в единицах карты, которые описываются системой пространственной привязки растра.

Когда D или B не равны нулю, ширина пикселя определяется по формуле:

{\sqrt {A^{2}+D^{2}}}

и высота пикселя на

{\sqrt {B^{2}+E^{2}}}

Файлы мира, описывающие карту в универсальной поперечной системе координат Меркатора (UTM), используют следующие соглашения:

D и B обычно равны 0, поскольку пиксели изображения обычно выравниваются по сетке UTM.
C — восточное направление UTM
F — северное направление UTM.
Единицы измерения всегда метры на пиксель.

Приведенное выше описание применимо также к прямоугольному, не повернутому изображению, которое может быть, например, наложено на ортогонально спроецированную карту. Однако если файл привязки описывает изображение, повернутое относительно оси целевой проекции, то A, D, B и E должны быть получены в результате требуемого аффинного преобразования (см. ниже). В частности, A и E больше не будут измерениями в метрах/пикселях по соответствующим осям.

Эти значения используются в шестипараметрическом аффинном преобразовании :

{\begin{bmatrix}x\prime \\y\prime \end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}A&B&C\\D&E&F\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\\1\end{bmatrix}}

которую можно записать в виде этой системы уравнений:

{\begin{aligned}x'&=A\,x+B\,y+C\\y'&=D\,x+E\,y+F\end{aligned}}

где:

x' — рассчитанное UTM-ориентирование пикселя на карте.

y' — рассчитанное UTM-северинг пикселя на карте.

x — номер столбца пикселя изображения, считая слева.

y — номер строки пикселя изображения, считая сверху.

A или x -шкала; размер пикселя в единицах карты в x направлении

B , D — члены вращения

C , F — термины перевода: координаты x , y на карте центра верхнего левого пикселя.

E является отрицательным по отношению к масштабу y : размер пикселя в единицах карты в y . направлении

Масштаб y ( E ) отрицательен, поскольку начало изображения и система координат UTM различны. Начало изображения находится в верхнем левом углу, а начало системы координат карты — в левом нижнем углу. Значения строк на изображении увеличиваются от начала координат вниз, а значения координаты y на карте увеличиваются от начала координат вверх. Многие картографические программы не способны обрабатывать «перевернутые» изображения (т.е. изображения с положительной y -шкалой).

Чтобы перейти от UTM(x'y') к позиции пикселя (x,y), можно использовать уравнение:

{\begin{aligned}x&={\frac {Ex'-By'+BF-EC}{AE-DB}}\\y&={\frac {-Dx'+Ay'+DC-AF}{AE-DB}}\end{aligned}}

Пример: Оригинал falknermap.jpg Размер 800×600 пикселей (карта не показана). Его мировой файл falknermap.jgw и содержит:

Положение огня острова Фолкнер на изображении карты:

x = 171 pixels from left
y = 343 pixels from top

Это дает:

x1 = 696672 meters Easting
y1 = 4565024 meters Northing

Зона UTM (сетки) не указана, поэтому координаты неоднозначны — они могут представлять положение в любой из примерно 120 зон сетки UTM . В этом случае приблизительные широта и долгота (41,2, -072,7) были найдены в справочнике , и с помощью веб-конвертера было обнаружено, что зона UTM (сетка) равна 18.

Расширение имени файла

Базовое имя файла привязки совпадает с базовым именем файла растра, но имеет другое имени файла расширение (суффикс) . Для файлов привязки используются три соглашения об именовании расширений имен файлов с поддержкой переменных в программном обеспечении.

Одним из простых соглашений, получивших широкую поддержку, является добавление буквы «w» в конец имени растрового файла. Например, растр с именем mymap .jpg должен иметь файл привязки с именем моя карта .jpgw .

Альтернативное соглашение об именах файлов, в котором используется трехсимвольное расширение для соответствия соглашению об именах файлов 8.3, использует первый и последний символ расширения растрового файла, за которым следует буква «w» в конце. Например, вот несколько соглашений об именах для популярных растровых форматов:

Растровый формат	Имя растрового файла	Имя файла мира
гифка	моя карта .gif	моя карта .gfw
JPEG	моя карта .jpg	моя карта .jgw
JPEG 2000	моя карта .jp2	моя карта .j2w
PNG	моя карта .png	моя карта .pgw
ТИФФ	моя карта .tif	моя карта .tfw

Третье соглашение заключается в использовании Расширение файла .wld , независимо от типа растрового файла, поддерживается GDAL и QGIS , но не Esri . ^[а]

Локализация

При написании файлов мира желательно игнорировать настройки локализации и всегда использовать "." как десятичный разделитель. Кроме того, отрицательные числа следует указывать исключительно с символом «-». Это обеспечивает максимальную переносимость изображений.

См. также

Сетка Esri — встраивает аналогичный контекст пространственной привязки в один растровый файл.
ГеоTIFF
Формат MapInfo TAB — популярный формат векторных геопространственных данных для программного обеспечения ГИС.

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б У Esri также есть другой формат файлов привязки , который применяется к файлам автоматизированного проектирования или чертежей САПР . Этот стандарт относится к формату обычных текстовых компьютерных файлов с именами, оканчивающимися на .wld и не обсуждается в этой статье.
^ Параметр E часто является отрицательным числом. Это связано с тем, что большинство файлов изображений хранят данные сверху вниз, а программное обеспечение использует традиционные декартовы координаты с началом координат в обычном нижнем левом углу. Если растр выглядит перевернутым, возможно, вам придется добавить знак минус. Таким образом, параметр описывает расстояние на карте между последовательными строками изображения.

Примечания и ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Часто задаваемые вопросы: какой формат файла привязки используется для пространственной привязки изображений?» . Эсри . 05 мая 2016 г. Проверено 29 сентября 2017 г.

Внешние ссылки

[Esri_wld-2] Перейти обратно: ^а ^б У Esri также есть другой формат файлов привязки , который применяется к файлам автоматизированного проектирования или чертежей САПР . Этот стандарт относится к формату обычных текстовых компьютерных файлов с именами, оканчивающимися на .wld и не обсуждается в этой статье.

[3] Параметр E часто является отрицательным числом. Это связано с тем, что большинство файлов изображений хранят данные сверху вниз, а программное обеспечение использует традиционные декартовы координаты с началом координат в обычном нижнем левом углу. Если растр выглядит перевернутым, возможно, вам придется добавить знак минус. Таким образом, параметр описывает расстояние на карте между последовательными строками изображения.

[Esri-1] Перейти обратно: ^а ^б «Часто задаваемые вопросы: какой формат файла привязки используется для пространственной привязки изображений?» . Эсри . 05 мая 2016 г. Проверено 29 сентября 2017 г.

[1]

[а]

[б]