Введение

Файл географических данных — это шестистрочный текстовый файл-компаньон, используемый географическими информационными системами (ГИС) для геопривязки растровых изображений карт. Спецификация файла была введена компанией Esri и имеет следующий вид:

Строка 1: A: размер пикселя в направлении x в единицах карты на пиксель
Строка 2: D: поворот вокруг оси y
Строка 3: B: поворот вокруг оси x
Строка 4: E: размер пикселя в направлении y в единицах карты, почти всегда отрицательный
Строка 5: C: координата x центра верхнего левого пикселя
Строка 6: F: координата y центра верхнего левого пикселя

Однако это описание вводит в заблуждение, поскольку параметры D и B не являются угловыми поворотами, а параметры A и E не соответствуют размеру пикселя, если D или B не равны нулю. Параметры A, D, B и E иногда называют «масштаб по x», «наклон по y», «наклон по x» и «масштаб по y». Более точное описание параметров A, D, B и E:

Строка 1: A: компонента ширины пикселя по оси x (масштаб по x)
Строка 2: D: компонента ширины пикселя по оси y (наклон по y)
Строка 3: B: компонента высоты пикселя по оси x (наклон по x)
Строка 4: E: компонента высоты пикселя по оси y (масштаб по y), обычно отрицательная
Строка 5: C: координата x центра верхнего левого пикселя исходного изображения, преобразованная в систему координат карты
Строка 6: F: координата y центра верхнего левого пикселя исходного изображения, преобразованная в систему координат карты

Все четыре параметра выражены в единицах карты, которые определяются пространственной системой отсчета растра. Когда D или B не равны нулю, ширина пикселя определяется как:

а высота пикселя как:

Файлы world, описывающие карту в системе координат Universal Transverse Mercator (UTM), используют следующие соглашения:
D и B обычно равны 0, поскольку пиксели изображения обычно выравниваются по сетке UTM.
C — это восточная координата UTM.
F — это северная координата UTM.
Единицы измерения всегда выражаются в метрах на пиксель.

Вышеописанное относится также к прямоугольному, невращающемуся изображению, которое может быть, например, наложено на ортогонально спроецированную карту. Однако, если файл world описывает изображение, повернутое относительно оси целевой проекции, то A, D, B и E должны быть выведены из необходимого аффинного преобразования (см. ниже). В частности, A и E больше не будут представлять собой измерение в метрах на пиксель по соответствующим осям. Эти значения используются в шестипараметрическом аффинном преобразовании:

которое можно записать в виде следующего набора уравнений:

где:

x''' — вычисленная восточная координата UTM пикселя на карте
y''' — вычисленная северная координата UTM пикселя на карте
x — номер столбца пикселя в изображении, отсчитываемый слева
y — номер строки пикселя в изображении, отсчитываемый сверху
A или масштаб по x: размер пикселя в единицах карты в направлении x
B, D — параметры наклона
C, F — параметры сдвига: координаты x и y центра верхнего левого пикселя на карте
E — отрицательный масштаб по y: размер пикселя в единицах карты в направлении y

Масштаб по y (E) отрицательный, поскольку начала координат изображения и системы координат UTM различны. Начало координат изображения находится в верхнем левом углу, а начало координат системы координат карты — в нижнем левом углу. Значения строк в изображении увеличиваются вниз от начала координат, в то время как значения координат y на карте увеличиваются вверх от начала координат. Многие картографические программы не могут обрабатывать «перевернутые» изображения (т. е. с положительным масштабом по y). Чтобы перейти от UTM (x', y') к позиции пикселя (x, y), можно использовать следующее уравнение:

Пример:
Исходное изображение falknermap.jpg имеет размер 800×600 пикселей (карта не показана). Его файл world — falknermap.jgw и содержит:

32.0
0.0
0.0
32.0
691200.0
4576000.0

Положение маяка острова Фолкнер на изображении карты:
x = 171 пиксель слева
y = 343 пикселя сверху

Это дает:
x1 = 696672 метров (восточная координата)
y1 = 4565024 метров (северная координата)

Зона UTM (сетки) не указана, поэтому координаты неоднозначны — они могут представлять собой положение в любой из примерно 120 зон сетки UTM. В этом случае приблизительная широта и долгота (41.2, −072.7) были найдены в географическом справочнике, и зона UTM (сетки) была определена как 18 с помощью веб-конвертера.

Локализация

При создании файлов мира рекомендуется игнорировать настройки локализации и всегда использовать "." в качестве десятичного разделителя. Также, отрицательные числа следует указывать исключительно символом " ". Это обеспечивает максимальную переносимость изображений.