Descripción de los formatos ráster de MiraMon

En MiraMon se trata como ráster cualquier representación del espacio cartográfico que se hace por división de este en una malla de cuadrados (denominados celdas o píxeles) en un espacio rectangular. De este modo un ráster puede contener una imagen de satélite, una fotografía aérea, un modelo digital de elevaciones (MDE), un mapa temático ráster (por ejemplo categorías de cubiertas del suelo), etc. En cualquier caso, el usuario se informará, a través de la información contenida en el fichero de metadatos, de si aquel tipo de datos hace referencia a un valor global medio para cada celda (caso de las imágenes de radiancia de sensores o de cámaras fotográficas tradicionales), al valor en el centro de la celda (caso habitual de la elevación en un MDE), a un valor modal (es decir la clase más frecuente en aquella celda, como en muchos mapas temáticos), etc. La comprensión de la naturaleza de los datos almacenados en cada celda implica diferencias en el tratamiento de diferentes operaciones espaciales (por ejemplo, cambios de resolución, remostreos por interpolación, etc).

El fichero de valores puede ser almacenado en varios formatos, tanto propios de MiraMon:

• IMG no comprimido: formato binario sin cabecera que almacena los valores de los registros ordenados de izquierda a derecha y de arriba abajo sin ninguna separación entre las filas de la imagen (excepto en los ficheros bit); además, en los archivos bit, los bits de cada byte se numeran (0 a 7) comenzando por el menos significativo y un byte nunca no presenta píxeles de dos filas simultáneamente: cada fila debe comenzar en un bit 0 y los bits no usados del final de una fila, si los hubiera, deben valer 0. Este formato es idéntico al utilizado por el software Esri e Idrisi para las versiones 4 y anteriores.

• IMG comprimido: formato binario con o sin cabecera (al final) que suele utilizar diversas estrategias para la compresión de los datos, de forma que éstas suelen ocupar menos espacio de disco. Sea cual sea la estrategia utilizada (RLE clásico, RLE extracomprimido, con indexación, etc.) se trata siempre de una compresión no degradativa (es decir, conservativa), de forma que siempre es posible volver al formato no comprimido de idénticas características al original (utilícese el módulo IMGIMG del menú "Herramientas | Mantenimiento de ficheros | Conversión y compresión/descompresión de rásters"). La compresión utilizada en los ficheros IMG es una variante del Run Length Encoding, RLE. RLE es una estrategia de compresión no degradativa muy eficiente para imágenes categóricas con alta repetición de píxeles a lo largo de una misma fila, pero funciona muy mal cuando la imagen (o un trozo de ella) presenta zonas sin repeticiones (como una imagen de tipo fotográfico, o un MDE); en estos casos es tan ineficiente que puede llegar a doblar el tamaño de la imagen. Un segundo inconveniente es que no hay ninguna forma de dirigirse rápidamente a un cierto píxel (es necesario descomprimir la imagen dinámicamente hasta que llegamos al píxel pedido), y esto lo hace lento de acceso para lecturas consecutivas. MiraMon utiliza dos mejoras en la estrategia RLE convencional para evitar estos inconvenientes: La primera es la que llamamos RLE extracomprimido, que consiste en evitar el uso del contador RLE en zonas sin repeticiones dentro del ráster; estas zonas vienen precedidas por un contador RLE de valor cero, que indica por convenio que a continuación se expresa, en un byte, el número de valores no comprimidos que siguen (independientemente que sean byte, integer, etc). La segunda es la generación de ficheros RLE indexados, en el que se añade al final del archivo unos índices para poder acceder rápidamente a cualquier punto dentro del ráster.

  Ambos ficheros, IMG no comprimido y IMG comprimido, utilizan la extensión .img y en ambos casos, los metadatos se pueden documentar completamente con el GeM+ a partir del archivo I.rel creado por MiraMon.

como formatos que pueden ser abiertos de forma directa con MiraMon:

• TIFF/GeoTIFF: Formato binario con cabecera definido por Aldus/Adobe Systems. MiraMon soporta archivos TIFF de 1 bit, 8 bits en escala de grises, 8 bits con paleta, 24 bits (3 bandas) y multibanda con más de 3 ficheros TIFF. El formato TIFF puede ser con no comprimido o utilizar compresiones no degradativas (LZW). Para la georeferenciación MiraMon acepta tanto el formato GeoTiff (georeferencia incorporada en la cabecera), la presencia de un fichero World (.tfw o .tifw) y la especificación en los ficheros de metadatos de MiraMon. Para más información sobre el orden de prioridad de MiraMon cuando existe más de una fuente de georreferenciación, consúltese el módulo TIFIMG. Utiliza la extensión .tiff, .tif. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.
• JPEG: Formato binario con cabecera definido por el Joint Photographic Experts Group y especialmente indicado para guardar en muy poco espacio imágenes de tipo fotográfico (fotos aéreas, ortofotos, imágenes de satélite, etc). MiraMon soporta ficheros JPEG de 24 bits de color de píxel (color natural) o de 256 grises. Se debe tener presente que la compresión JPEG es, en la mayoría de casos, una compresión degradativa (no conservativa), por lo que sólo es adecuada para imágenes destinadas a análisis visual (como ortofotos), pero no para un rigoroso análisis digital (como los utilizados para obtener mapas categóricos temáticos rásters o MDE). Utiliza la extensión .jpg (o .jpeg). Los metadatos se pueden documentar plenamente con el GeM+ a partir del fichero J.rel creado por MiraMon. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.

• JPEG2000: Formato binario con cabecera definido por el Joint Photographic Experts Group. MiraMon soporta ficheros JPEG2000 de 24 bits de color por píxel (color real), de 256 grises y también RGBK (similar a los ficheros de 24 bits pero con una banda adicional indicando la transparencia) así como imágenes multiespectrales donde el nombre y la descripción de las bandas puede ser cualquiera. El formato JPEG2000 puede ser con compresión degradativa o con compresión no degradativa. Utiliza las extensiones jp2, j2c (sin cabecera). Se ha implementado un selector de bandas para ráster en JPEG2000 multispectral (de más de 3 bandas) por lo que ahora se puede elegir entre ver una de las bandas en escala de grises o bien escoger 3 para hacer una composición RGB. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.
• ECW: Formato binario con compresión wavelet optimizado para imágenes aéreas y de satélite desarrollado por Earth Resource Mapping/Leica Geosystems. La georreferenciación puede estar embebida dentro del archivo. Utiliza la extensión .ecw. Se ha implementado la lectura de ficheros ECW de más de 3 bandas y se ha ampliado el soporte a diversos sistemas de referencia espacial, entre ellos los basados en ETRS89. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.
• MrSID: Formato binario con cabecera definido por el LizardTech, Inc. MiraMon soporta ficheros MrSID de 24 bits de color por píxel (color real), de 256 grises y también RGBK (similar a los ficheros de 24 bits pero con una banda adicional indicando la transparencia) así como imágenes multiespectrales donde el nombre y la descripción de las bandas puede ser cualquiera. El formato MrSID puede ser con compresión degradativa o con compresión no degradativa. Utiliza la extensión sid. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.
• BMP: Formato binario con cabecera definido por Microsoft que almacena los valores de las celdas ordenadas de izquierda a derecha y casi siempre de abajo a arriba. Normalmente no tiene compresión, aunque puede aplicarse una compresión no degradativa de tipo RLE. Utiliza la extensión .bmp. Los metadatos se pueden documentar plenamente con el GeM+ a partir del fichero B.rel creado por MiraMon. Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.
• DIB: Formato binario análogo al BMP, sin la cabecera de archivo (con BITMAPINFO, pero sin BITMAPFILEHEADER). Este formato puede ser abierto directamente con MiraMon para visualizarlo, realizar consultas, etc, pero algunos módulos pueden no darle soporte; en este caso es necesario importarlo con la herramienta adecuada del menú "Archivo | Importación" a uno de los formatos que el módulo admite.

Un extenso número de otros formatos ráster pueden ser incorporados también en MiraMon, vía importación, como son todos los archivos antes mencionados de apertura directa, y actualmente los formatos E00 ráster, RST (Idrisi32), HDF, LAN/GIS (Erdas 7.4), CEOS (Landsat), NDF (Landsat), JPEG2000 (Sentinel), SPOT, GRD (Surfer), PGM/PPM, CTL (Grad) y RF (Zebra). Para más información consúltese la opción Importar del menú "Fichero".

Los 10 subformatos ráster aceptados por MiraMon para el formato propio IMG (comprimido o no) son los que se muestran en la siguiente tabla; todos ellos, excepto bit, pueden ser comprimidos:

MiraMon permite efectuar visualizaciones:

• De 24 bits de color por píxel, o 16 millones de colores, a partir de combinaciones RGB de 3 bandas (comprimidas o no, byte, integer, etc.) como a través de otros formatos como JPEG, JPEG2000, MrSID o BMP.
• Utilizando semitransparencia en cualquier caso.
• Definiendo el tipo de asignación de los valores del píxel a los valores de la paleta a elegir entre las opciones: asignación directa de enteros (correspondencia 1 a 1 entre los valores del píxel y los valores de la paleta), directa de enteros con desplazamiento de origen, escalado lineal o escalado logarítmico.
• Modificando el rango de valores a visualizar.

A partir de la versión 4.0, MiraMon acepta multibanda en un mismo fichero ráster formado por "n" ficheros de valores (extensiones .img, .jpg, .jp2, .J2C, .sid, etc.) y un archivo de metadatos que incorpora no sólo la georeferencia sino también la simbolización por defecto, las relaciones entre tablas y otros metadatos tales como los indicadores de calidad espacial y temática, etc. (extensión .rel).

A partir de la versión 5.5, MiraMon incorpora la posibilidad de abrir varios ráster en una misma sesión (multiráster) sin limitar el ámbito de las otras capas abiertas. Se pueden abrir de forma directa cualquiera de los formatos descritos más arriba y muchos otros mediante importación.

El fichero de documentación .REL que acompaña a algunos de los formatos es propio de MiraMon. Es un fichero de texto llano, en formato INI de Windows, formado por secciones y claves. Este fichero es editable con cualquier procesador de textos (NOTEPAD, EDIT, etc); no obstante, a causa de su complejidad, es aconsejable documentar a través de la aplicación Gestor Universal de Metadatos Geoespaciales (GeM+). En el interior de cada sección hay una serie de palabras clave seguidas de un signo igual y de un valor o cadena de caracteres. Estas palabras clave permiten definir la información que deben contener los metadatos.

En la versión actual de MiraMon, las secciones soportadas en los ficheros de metadatos de ráster (.rel) son:

• [VERSIO] -> Sección que describe la versión y subversión del fichero REL.
• [METADADES] -> Sección que describe las características generales de los metadatos, como el idioma o idiomas en que están los metadatos, la fecha de creación, el juego de caracteres o el identificador único del archivo.
• [METADADES:ORGANISME_#] -> Sección que describe el organismo editor de los metadatos. El símbolo # es el número del organismo que ha participado.
• [IDENTIFICATION] -> Sección que describe el título del ráster abierto, etc.
• [OVERVIEW] -> Sección que describe, entre otros, la fecha de creación de la base, la fecha de actualización, un resumen, así como también datos del coordinador, promotor, editor y distribuidor de la base.
• [OVERVIEW:ORGANISME_#] -> Sección que describe, entre otros, datos del organismo coordinador, promotor, editor y distribuidor de la base. El símbolo # es el número del organismo participante. El primero en aparecer siempre es el número 1 y los posteriores llevan números consecutivos.
• [OVERVIEW:ASPECTES_TECNICS] -> Sección que describe, entre otros, el tipo de fichero, el modelo de datos, el tipo de objeto, el número de objetos, el número de filas y columnas así como también comentarios varios.
• [OVERVIEW:ASPECTES_TECNICS:PLAT_INSTR_INFO] -> Sección que describe las características de la plataforma y el sensor.
• [SPATIAL_REFERENCE_SYSTEM:HORIZONTAL] -> Sección que indica el tipo de sistema de referencia horizontal (cartográfico o local) y su descripción, unidades, proyección, dátum y elipsoide, etc.
• [SPATIAL_REFERENCE_SYSTEM:HORIZONTAL:QUALITY] -> Sección que describe la calidad del sistema de referencia horizontal (con indicadores como el de exactitud posicional -RMS en X, RMS en Y, RMS en el ajuste de los puntos de control, etc).
• [EXTENT] -> Sección que describe, entre otros, la extensión de la base (coordenadas del ámbito) así como los píxeles extremos (borde externo y centros de los píxeles).
• [QUALITY:LINEAGE:PROCESS_#] -> Secciones que describen los diferentes procesos realizados a la base (corrección radiométrica, corrección geométrica, mosaicos entre capas, transformación de los formatos del ráster -por ejemplo de CEOS a IMG-, etc), el organismo que los ha realizado y la fecha de realización. El símbolo # es el número del proceso efectuado en la base en el orden en que se ha realizado. El primer proceso siempre es el número 1 y los posteriores llevan números consecutivos.
• [ATTRIBUTE_DATA] -> Sección que describe los atributos de los datos de la base (unidades de los valores representados por la base, valor asignado a los NODATA, número de bandas, etc).
• [ATTRIBUTE_DATA:NOM_CAMP] -> Sección que describe las características genéricas de la banda, por ejemplo el nombre, el descriptor o rango del espectro de la banda por definición, el valor mínimo y máximo de los datos de la imagen, etc.
• [ATTRIBUTE_DATA:NOM_CAMP:BAND] -> Sección que indica las características concretas de una banda en la base, tal y como la radiancia mínima y máxima, longitud de onda mínima y máxima, coeficientes de reescalado, etc.
• [COLOR_TEXT:] -> Sección que indica las características de visualización del ráster, por ejemplo la definición de la paleta a abrir por defecto, el tratamiento de la variable, la semitransparencia, el color de los valores NODATA, la escala mínima y máxima de visualización, etc.
• [VISU_LLEGENDA:] -> Sección que indica las características de visualización de la leyenda en relación al número y descripción de las categorías, etc.

  El orden de las secciones puede ser cualquier dentro el archivo. De igual forma, el orden de las claves dentro cada sección.

Se puede consultar un ejemplo del formato I.rel abriendo con la Libreta de Windows el fichero que proporciona los metadatos del ráster correspondiente al Modelo Digital de Elevaciones cada 200 m que se distribuye con las Colecciones Favoritas de Cataluña, MDE200m_ICC_AsterI.rel. Para una descripción más completa se puede consultar la ayuda del Gestor Universal de Metadatos Geoespaciales.

Para versiones anteriores a la versión 4.0 de MiraMon, los formatos ráster estaban inspirados en el formato ráster binario de Idrisi (y eran compatibles con este con algunas restricciones), y estaban formados por dos ficheros: un fichero de valores (extensión .img) y un fichero de documentación, el cual incorporaba la georeferencia (extensión .doc). Para estas versiones anteriores a la versión 4.0, el único formato posible era el monobanda (el cual podía ser no comprimido, comprimido o extracomprimido -RLE-).

Los antiguos ficheros de documentación que acompañaban al ráster eran también de texto llano, editables con cualquier procesador de textos, si bien incluían una mínima descripción de la capa tal y como su título descriptivo, tipo de dato, tipo de archivo, número de filas y columnas, sistema de referencia horizontal y unidades de este, extensión, errores de posicionamiento, etc, pero de manera mucho más abreviada que el formato de documentación actual y sin la posibilidad de documentar imágenes multibanda en un único archivo de metadatos o de establecer relaciones entre campos y tablas que permite el GeM+.

Para más información en relación a los formatos y contenidos de los antiguos ficheros de documentación y los nuevos ficheros de metadatos, consúltese Formatos de los ficheros de metadatos y de relaciones entre tablas.