Descripció dels formats ràster del MiraMon

En el MiraMon es tracta com a ràster qualsevol representació de l'espai cartogràfic que es fa per divisió d'aquest en una malla de quadrats (anomenats cel·les o píxels) en un espai rectangular. D'aquesta manera un ràster pot contenir una imatge de satèl·lit, una fotografia aèria, un model digital d'elevacions (MDE), un mapa temàtic ràster (per exemple categories de cobertes del sòl), etc. En qualsevol cas l'usuari s'informarà, a través de la informació continguda en el fitxer de metadades, de si el tipus de dades fa referència a un valor global mitjà per a cada cel·la (cas de les imatges de radiància de sensors o de cambres fotogràfiques tradicionals), al valor en el centre de la cel·la (cas habitual de l'elevació d'un MDE), a un valor modal (és a dir la classe més freqüent en aquella cel·la, com en molts mapes temàtics), etc. La comprensió de la natura de les dades emmagatzemades en cada cel·la implica diferències en el tractament de diferents operacions espacials (per exemple, canvis de resolució, remostreigs per interpolació, etc).

Els fitxers de valors poden ser emmagatzemats en diversos formats, tant propis del MiraMon:

• IMG no comprimit: format binari sense capçalera que emmagatzema els valors dels registres ordenats d'esquerra a dreta i de dalt a baix sense cap separació entre les files de la imatge (excepte en els fitxers bit); a més, en els fitxers bit, els bits de cada byte es numeren (0 a 7) començant pel menys significatiu i un byte mai no presenta píxels de dues files simultàniament: cada fila ha de començar en un bit 0 i els bits no usats del final d'una fila, si n'hi ha, han de valer 0. Aquest format és identic a l'emprat pel software Esri i Idrisi per les versions 4 i anteriors.
• IMG comprimit: format binari amb o sense capçalera (al final) que acostuma a utilitzar diverses estratègies per a la compressió de les dades, de forma que aquestes acostumen a ocupar menys espai de disc. Sigui quina sigui l'estratègia utilitzada (RLE clàssic, RLE extracomprimit, amb indexació, etc) es tracta sempre d'una compressió no degradativa (és a dir, conservativa), de forma que sempre és possible tornar al format no comprimit d'idèntiques característiques a l'original (utilitzen el mòdul IMGIMG del menú "Eines| Manteniment de fitxers | Conversió i compressió/descompressió de ràsters"). La compressió emprada en els fitxers IMB és una variant del Run Length Encoding, RLE. RLE és una estratègia de compressió no degradativa molt eficient per a imatges categòriques amb alta repetició de píxels al llarg d'una mateixa fila, però funciona molt malament quan la imatge (o un tros d'ella) presenta zones sense repeticions (com una imatge de tipus fotogràfic, o un MDE); en aquests casos és tan ineficient que pot arribar a doblar la mida de la imatge. Un segon inconvenient és que no hi ha cap forma d'adreçar-se ràpidament a un cert píxel (cal descomprimir la imatge dinàmicament fins que arribem al píxel demanat), i això el fa lent d'accés per a lectures consecutives. El MiraMon utilitza dues millores en l'estratègia RLE convencional per a evitar aquests inconvenients: La primera és la que anomenem RLE extracomprimit, que consisteix a evitar l'ús del comptador RLE en zones sense repeticions a dintre del ràster; aquestes zones vénen precedides per un comptador RLE de valor zero, que indica per conveni que a continuació s'expressa, en un byte, el nombre de valors no comprimits que segueixen (independientement que siguin byte, integer, etc). La segona és la generació de fitxers RLE indexats, en què s'afegeix al final del fitxer uns índexs per a poder accedir ràpidament a qualsevol punt dintre el ràster.

  Ambdós fitxers, IMG no comprimit i IMG comprimit, utilitzen l'extensió .img i en ambdós casos, les metadades es poden documentar completament amb el GeM+ a partir de l'arxiu I.rel creat pel MiraMon.

com formats que poden ser oberts de forma directa amb el MiraMon:

• TIFF/GeoTIFF: Format binari amb capçalera definit per Aldus/Adobe Systems. El MiraMon suporta fitxers TIFF d'1 bit, 8 bits en escala de grisos, 8 bits amb paleta, 24 bits (3 bandes) i multibanda amb més de 3 fitxers TIFF. El format TIFF pot ser no comprimit o emprar compressions no degradatives (LZW). Per a la georeferencicació el MiraMon accepta tant el format GeoTiff (georeferència incorporada a la capçalera) com la presència d'un fitxer World (.tfw o .tifw) i l'especificació en els fitxers de metadades del MiraMon. Més informació sobre l'ordre de prioritat del MiraMon quan hi ha més d'una font de georeferenciació pot ser trobada a TIFIMG. Utilitza l'extensió .tiff, .tif. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• JPEG: Format binari amb capçalera definit pel Joint Photographic Experts Group i especialment indicat per a desar en molt poc espai imatges de tipus fotogràfic (fotos aèries, ortofotos, imatges de satèl·lit, etc). El MiraMon suporta fitxers JPEG de 24 bits de color de píxel (color natural) o de 256 grisos. Cal tenir present que la compressió JPEG és, en la majoria de casos, una compressió degradativa (no conservativa), per la qual cosa només és adequada per a imatges destinades a anàlisi visual (com ortofotos), però no a consulta numèrica ni a anàlisi digital (com els emprats per obtenir mapes categòrics temàtics ràster o MDE). Utilitza l'extensió .jpg (o .jpeg). Les metadades es poden documentar plenament amb el GeM+ a partir del fitxer J.rel creat pel MiraMon. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• JPEG2000: Format binari amb capçalera definit pel Joint Photographic Experts Group. El MiraMon suporta fitxers JPEG2000 de 24 bits de color per píxel (color real), de 256 grisos i també RGBK (similar als fitxers de 24 bits però amb una banda addicional indicant la transparència) així com imatges multispectrals on el nombre i descripció de les bandes pot ser qualsevol. El format JPEG2000 pot ser amb compressió degradativa o amb compressió no degradativa. Utilitza les extensions .jp2, .j2c (sense capçalera). S'ha implementat un selector de bandes pels ràsters en JPEG2000 multispectrals (de més de 3 bandes) de manera que ara es pot escollir entre veure una de les bandes en escala de grisos o bé escollir-ne 3 per fer una composició RGB. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• ECW: format binari amb compressió wavelet optimitzat per a imatges aèries i de satèl·lit desenvolupat per Earth Resource Mapping/Leica Geosystems. La georeferenciació pot estar embeguda dins del fitxer. Utilitza l'extensió .ecw. S'ha implementat la lectura de fitxers ECW de més de 3 bandes i s'ha ampliat el suport a diversos sistemes de referència espacial, entre ells els basats en ETRS89. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• MrSID: Format binari amb capçalera definit pel LizardTech, Inc. El MiraMon suporta fitxers MrSID de 24 bits de color per píxel (color real), de 256 grisos i també RGBK (similar als fitxers de 24 bits però amb una banda addicional indicant la transparència) així com imatges multispectrals on el nombre i descripció de les bandes pot ser qualsevol . El format MrSID pot ser amb compressió degradativa o amb compressió no degradativa. Utilitza l'extensió.sid. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• BMP: format binari amb capçalera definit per Microsoft que emmagatzema els valors de les cel·les ordenades d'esquerra a dreta i quasi sempre de baix a dalt. Normalment no té compressió, tot i que pot aplicar-se una compressió no degradativa de tipus RLE. Utilitza l'extensió .bmp. Les metadades es poden documentar plenament amb el GeM+ a partir del fitxer B.rel creat pel MiraMon. Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.
• DIB: Format binari anàleg al BMP, sense la capçalera de fitxer (amb BITMAPINFO, però sense BITMAPFILEHEADER). Aquest format pot ser obert directament amb el MiraMon per visualitzar-lo, fer consultes, etc, però alguns mòduls poden no donar-li suport; en aquest cas cal importar-lo amb l'eina adequada del menú "Fitxer | Importació" a un dels formats que el mòdul admet.

Un extens nombre d'altres formats ràster poden ser incorporats també al MiraMon, via importació, com són tots els fitxers abans esmentats d'obertura directa, i actualment els formats E00 ràster, RST (Idrisi32), HDF, LAN/GIS (Erdas 7.4), CEOS (Landsat), NDF (Landsat), JPEG2000 (Sentinel), SPOT, GRD (Surfer), PGM/PPM, CTL (GrADS) i RF (Zebra). Per a més informació es pot consultar l'opció Importar del menú "Fitxer".

Els 10 subformats ràster acceptats pel MiraMon per al seu format propi IMG (comprimit o no) són els que es mostren a la següent taula; tot ells, a excepció de bit, poden ser comprimits:

El MiraMon permet efectuar visualitzacions:

• De 24 bits de color per píxel, o 16 milions de colors, a partir de combinacions RGB de 3 bandes (comprimides o no, byte, integer, etc) com a través d'altres formats com JPEG, JPEG2000, MrSID o BMP.
• Utilitzant semitransparència en qualsevol cas.
• Definint el tipus d'assignació dels valors del píxel als valors de la paleta a escollir entre les opcions: assignació directa d'enters (correspondència 1 a 1 entre els valors del píxel i els valors de la paleta), directa d'enters amb desplaçament d'origen, escalat lineal o escalat logarítmic.
• Modificant el rang de valors a visualitzar.

A partir de la versió 4.0, el MiraMon accepta multibanda en un mateix fitxer ràster format per "n" fitxers de valors (extensions .img, .jpg, .jp2, .j2c, .sid, etc) i un fitxer de metadades el qual incorpora no només la georeferència sinó també la simbolització per defecte, les relacions entre taules i altres metadades com ara els indicadors de qualitat espacial i temàtica, etc (extensió .rel).

A partir de la versió 5.5, el MiraMon incorpora la possibilitat d'obrir diversos ràsters en una mateixa sessió (multiràster) sense limitar l'àmbit de les altres capes obertes. Es poden obrir de forma directa qualsevol dels formats descrits més amunt i molts d'altres mitjançant importació.

El fitxer de documentació .REL que acompanya a alguns dels formats és propi del MiraMon. És un fitxer de text pla, en format INI de Windows, format per seccions i claus. Aquest fitxer és editable amb qualsevol processador de textos (NOTEPAD, EDIT, etc); no obstant, degut a la seva complexitat, és aconsellable documentar les dades a través de l'aplicació del Gestor Universal de Metadades Geoespacials (GeM+). A l'interior de cada secció hi ha una sèrie de paraules clau seguides d'un signe igual i d'un valor o cadena de caràcters. Aquestes paraules clau permeten definir la informació que ha de contenir les metadades.

En la versió actual del MiraMon, les principals seccions suportades en els fitxers de metadades de ràster (.rel) són:

• [VERSIO] -> Secció que descriu la versió i subversió del fitxer REL.
• [METADADES] -> Secció que descriu les característiques generals de les metadades, com ara l'idioma o idiomes en què estan les metadades, la data de creació, el joc de caracters o l'identificador únic del fitxer.
• [METADADES:ORGANISME_#] -> Secció que descriu l'organisme editor de les metadades. El símbol # és el número de l'organisme que hi ha participat.
• [IDENTIFICATION] -> Secció que descriu el títol del ràster obert, etc.
• [OVERVIEW] -> Secció que descriu, entre altres, la data de creació de la base, la data d'actualització i un resum de la base.
• [OVERVIEW:ORGANISME_#] -> Secció que descriu, entre altres, dades de l'organisme coordinador, promotor, editor i distribuïdor de la base. El símbol # és el número de l'organisme participant. El primer en aparéixer sempre és el número 1 i els posteriors porten números consecutius.
• [OVERVIEW:ASPECTES_TECNICS] -> Secció que descriu, entre altres, el tipus de fitxer, el model de dades, el tipus d'objecte, el nombre d'objectes, el nombre de files i columnes així com també comentaris diversos.
• [OVERVIEW:ASPECTES_TECNICS:PLAT_INSTR_INFO] -> Secció que descriu les característiques de la plataforma i el sensor.
• [SPATIAL_REFERENCE_SYSTEM:HORIZONTAL] -> Secció que indica el tipus de sistema de referència horitzontal (cartogràfic o local) i la seva descripció, unitats, projecció, dàtum i el·lipsoide, etc.
• [SPATIAL_REFERENCE_SYSTEM:HORIZONTAL:QUALITY] -> Secció que descriu la qualitat del sistema de referència horitzontal (amb indicadors com el d'exactitud posicional -RMS en X, RMS en Y, RMS en l'ajust dels punts de control, etc-).
• [EXTENT] -> Secció que descriu, entre d'altres, l'extensió de la base (coordenades de l'envolupant) així com els píxels extrems (vora externa i centres dels píxels).
• [QUALITY:LINEAGE:PROCESS_#] -> Seccions que descriuen els diferents processos realitzats a la base (correcció radiomètrica, correcció geomètrica, mosaics entre capes, transformació dels formats del ràster -per exemple de CEOS a IMG-, etc), l'organisme que els ha realitzat i la data de realització. El símbol # és el número del procés efectuat en la base en l'ordre en què s'ha realitzat. El primer procés sempre és el número 1 i els posteriors porten números consecutius.
• [ATTRIBUTE_DATA] -> Secció que descriu els atributs de les dades de la base (unitats dels valors representats per la base, valor assignat als sensedades, nombre de bandes, etc).
• [ATTRIBUTE_DATA:NOM_CAMP] -> Secció que descriu les característiques genèriques de la banda, tal com el nom, el descriptor o rang de l'espectre de la banda per definició, així com també valor mínim i màxim de les dades de la imatge.
• [ATTRIBUTE_DATA:NOM_CAMP:BAND] -> Secció que indica les característiques concretes d'una banda en la base, tal com la radiància mínima i màxima, longitud d'ona mínima i màxima, coeficients de reescalat, etc.
• [COLOR_TEXT:] -> Secció que indica les característiques de visualització del ràster, per exemple la definició de la paleta a obrir per defecte, el tractament de la variable, la semitransparència, el color dels valors sensedades, l'escala mínima i màxima de visualització, etc.
• [VISU_LLEGENDA:] -> Secció que indica les característiques de visualització de la llegenda pel que fa al nombre i descripció de les categories, etc.

L'ordre de les seccions pot ser qualsevol dintre el fitxer. Igualment l'ordre de les claus dintre cada secció.

Es pot consultar un exemple del format I.rel obrint amb la Llibreta del Windows el fitxer que proporciona les metadades del ràster corresponent al Model Digital d'Elevacions cada 200 m que es distribueix amb les Col·leccions Preferides de Catalunya, MDE200m_ICC_AsterI.rel. Trobareu una descripció més completa a l'ajuda del Gestor Universal de Metadades Geoespacials.

Per a versions anteriors a la versió 4.0 del MiraMon, els formats ràster estaven inspirats en el format ràster binari d'Idrisi (i compatibles amb aquest amb algunes restriccions), i eren formats per dos fitxers: un fitxer de valors (extensió .img) i un fitxer de documentació, el qual incorporava la georeferència (extensió .doc). Per a aquestes versions anteriors a la versió 4.0, l'únic format possible era el monobanda (el qual podia ser no comprimit, comprimit o extracomprimit -RLE-).

Els antics fitxers de documentació que acompanyaven al ràster eren també de text pla, editables amb qualsevol processador de textos, si bé incloïen una mínima descripció de la capa tal com el seu títol descriptiu, tipus de dada, tipus d'arxiu, nombre de files i columnes, sistema de referència horitzontal i unitats d'aquest, extensió, errors de posicionament, etc, però de manera molt més abreujada que el format de documentació actual i sense la possibilitat de docum entar imatges multibanda en un únic arxiu de metadades o d'establir relacions entre camps i taules que permet el GeM+.

Per a més informació en relació als formats i continguts dels antics fitxers de documentació i els nous fitxers de metadades, consulteu Formats dels fitxers de metadades i de relacions entre taules.