Файлы привязки для наборов растровых данных

Изображения хранятся как растровые данные, в которых у каждой ячейки изображения есть номер строки и столбца. В дополнение к этим упорядоченным строкам и столбцам пикселов, также необходимы координаты реального мира. Для показа изображений в корректном местоположении необходимо задать преобразование изображение-мир, позволяющее конвертировать координаты изображения в координаты реального мира. Информация о таком преобразовании обычно хранится вместе с изображением.

Обычно такие форматы изображений, как TIFF, BSQ, BIL или BIP, хранят информацию о привязке в заголовке файла изображений. Однако некоторые форматы изображений хранят данную информацию в отдельном файле привязки ASCII. Место хранения информации о пространственной привязке часто зависит от возможностей программного обеспечения, используемого для создания файлов, или пользовательских предпочтений. Файлы привязки могут быть созданы при помощи любого редактора. Также можно экспортировать файл привязки для набора растровых данных при помощи инструмента Экспорт файла привязки растра.

Правила присвоения имен файлу привязки

Файл привязки, который должен сопутствовать файлу изображения, определить очень легко – файл привязки использует то же имя, что и изображение, с добавленной в конце расширения буквой w. Например, файл привязки для изображения mytown.tif должен носить имя mytown.tifw, а для redlands.jpg – redlands.jpgw. Иногда присвоение имен отличается от этого первого описания, используя первый и третий символы суффикса файла изображения и конечную букву w в качестве суффикса файла привязки. Поэтому для mytown.tif файл привязки может носить имя mytown.tfw, а для redlands.jpg – redlands.jgw.

Для изображений, у файлов которых расширение отсутствует или короче трех символов, буква w добавляется в конце имени файла без его изменения. Таким образом, файл привязки для файла изображения terrain будет terrainw, а для файла изображения floorpln.rs – floorpln.rsw.

Примеры имен файлов привязки

Примеры присвоения имен файлу привязки
Файл растровых данных	Файлы привязки
image.tif	image.tfw или image.tifw
image.bil	image.blw или image.bilw
image.jpg	image.jgw или image.jpgw
image.raster	image.rasterw
image.bt	image.btw

Файлы привязки и пространственная привязка

Если преобразование не может быть выражено как файл привязки, информация о нём будет записана в файл .aux.xml, а также в файл привязки, как приблизительное аффинное преобразование. У этого созданного файла привязки в конце расширения будет добавлена буква x. Например, изображение формата TIFF с приблизительным аффинным преобразованием будет иметь расширение .tfwx. Имейте в виду, что это не точное преобразование, а только приблизительное.

Бывают ситуации, когда такой текстовый файл содержит истинное аффинное преобразование. При использовании опции Сохранить для набора растровых данных, уже содержащего координаты карты, записывается текстовый файл с расширением с x. Например, если пространственная привязка выполняется для изображения TIFF, уже содержащего координаты карты, то создается файл .tfwx, содержащий истинное аффинное преобразование.

Как осуществляется доступ к информации о пространственной привязке

Преобразование изображение-мир вызывается каждый раз, когда формируется изображение, например, при его перемещении или масштабировании. Преобразование вычисляется из одного из нескольких источников:

Файл заголовка (если тип изображения его поддерживает)
Файл привязки (используется первым, если стоит отметка Использовать файл привязки для определения координат растра в диалоговом окне Опции)
Информация о строке и столбце изображения (идентичное преобразование)

Содержание файла привязки

Содержание файла привязки может выглядеть примерно так:

20.17541308822119
0.00000000000000
0.00000000000000
-20.17541308822119
424178.11472601280548
4313415.90726399607956

Если такой файл есть, ArcGIS выполняет преобразование изображение-мир. Преобразование изображение-мир является аффинным преобразованием с шестью параметрами в форме

x1 = Ax + By + C
y1 = Dx + Ey + F

где

x1 – вычисленная x-координата пиксела на карте

y1 – вычисленная y-координата пиксела на карте

x – номер столбца пиксела на изображении

y = номер строки пиксела на изображении

A = x-масштаб; размер пиксела в единицах карты по направлению x

B и D являются терминами поворота

C и F являются терминами переноса; где x,y координаты карты центра левого верхнего пиксела

E – отрицательный y-масштаб; размер пиксела в единицах карты в направлении y

Примечание:

Y-масштаб (E) является отрицательным, так как начало отсчета изображения и географической системы координат различны. Начало координат изображения находится в левом верхнем углу, тогда как начало координат системы координат карты расположено — в левом нижнем углу. Значения строк изображения возрастают от начала координат по направлению вниз, тогда как значения y-координат на карте возрастают от начала координат вверх.

Параметры преобразования хранятся в файле привязки в следующем порядке:

20.17541308822119 - A
0.00000000000000 - D
0.00000000000000 - B
-20.17541308822119 - E
424178.11472601280548 - C
4313415.90726399607956 - F

Каждый их этих коэффициентов может быть задан как

A = mx · cos t

B = my · (k · cos t - sin t)

D = mx · sin t

E = -1 · my · (k · sin t + cos t)

C = translation in x direction

F = translation in y direction

где

mx = change of scale in x direction

my = change of scale in y direction

k = shear factor along the x-axis = tan (skew angle, measured from the y-axis)

t = rotation angle, measured counter-clockwise from the x-axis

Настройка ArcGIS на чтение файла привязки в первую очередь

ArcGIS будет автоматически считывать пространственную привязку в информации заголовка некоторых форматов файлов, например, GeoTIFF, что перезапишет любую информацию о пространственной привязке, хранящуюся в файле привязки. Это можно изменить, если включить опцию Использовать файл привязки для определения координат растра в окне Опции.

Откройте закладку Проект.
Щелкните Опции.
В окне Опции щелкните Растры и изображения.
Разверните категорию Набор растровых данных.
Снимите отметку Использовать файл привязки для определения координат растра.
Нажмите ОК.