ملف العالم

ملف العالم هو ملف نصي عادي مكون من ستة أسطر، يُستخدم في نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لربط صور الخرائط النقطية بالمواقع الجغرافية . وقد قدمت شركة Esri مواصفات هذا الملف . ^{[ 1 ] [ أ ]}

يتطابق اسم الملف الأساسي لملف العالم مع اسم الملف الأساسي للصورة النقطية، ولكنه يختلف عنه في امتداد الملف (اللاحقة). تُستخدم ثلاثة اصطلاحات لتسمية امتدادات ملفات العالم، مع اختلاف الدعم بين البرامج.

إحدى الاصطلاحات البسيطة التي تحظى بتأييد واسع هي إضافة الحرف "w " إلى نهاية اسم ملف الصورة النقطية. على سبيل المثال، يجب أن يكون لملف صورة نقطية باسم mymap.jpg ملف إحداثيات باسم mymap.jpgw .

يستخدم نظام تسمية الملفات البديل، الذي يعتمد على امتداد مكون من ثلاثة أحرف ليتوافق مع نظام تسمية الملفات 8.3، الحرف الأول والأخير من امتداد ملف الصورة النقطية، متبوعًا بالحرف "w" في النهاية. على سبيل المثال، إليك بعض أنظمة التسمية لتنسيقات الصور النقطية الشائعة:

ثمة اتفاقية ثالثة تتمثل في استخدام امتداد الملف .wld ، بغض النظر عن نوع ملف الصورة النقطية، كما هو مدعوم من قبل GDAL و QGIS ، ولكن ليس من قبل Esri . ^{[ أ ]}

المعنى العام للمعلمات الستة في ملف العالم (كما هو محدد من قبل Esri ^{[ 1 ]} ) هو:

• السطر 1: أ : حجم البكسل في الاتجاه السيني بوحدات الخريطة/بكسل
• السطر 2: D : الدوران حول المحور y
• السطر 3: ب : الدوران حول المحور السيني
• السطر 4: E : حجم البكسل في اتجاه y بوحدات الخريطة، ودائمًا ما يكون سالبًا ^{[ b ]}
• السطر 5: C : الإحداثي السيني لمركز البكسل العلوي الأيسر
• السطر 6: F : الإحداثي y لمركز البكسل العلوي الأيسر

إلا أن هذا الوصف مُضلل، إذ أن المعاملين D و B ليسا دورانًا زاويًا، وأن المعاملين A و E لا يتوافقان مع حجم البكسل إذا لم تكن قيمة D أو B صفرًا. ويُطلق على المعاملات A و D و B و E ​​أحيانًا أسماء "مقياس س" و"انحراف ص" و"انحراف س" و"مقياس ص".

وصف أفضل للمعاملات A و D و B و E هو:

• السطر 1: أ : المكون السيني لعرض البكسل ( مقياس سيني )
• السطر 2: D : المكون y لعرض البكسل ( انحراف y )
• السطر 3: B : المكون السيني لارتفاع البكسل ( الانحراف السيني )
• السطر 4: E : المكون y لارتفاع البكسل ( مقياس y )، وعادةً ما يكون سالبًا
• السطر 5: C : إحداثي س لمركز البكسل العلوي الأيسر للصورة الأصلية بعد تحويله إلى الخريطة
• السطر 6: F : إحداثي y لمركز البكسل العلوي الأيسر للصورة الأصلية بعد تحويله إلى الخريطة

يتم التعبير عن جميع المعلمات الأربع بوحدات الخريطة، والتي يتم وصفها بواسطة نظام الإسناد المكاني للصورة النقطية.

عندما تكون قيمتا D أو B غير صفريتين، يتم تحديد عرض البكسل بواسطة:

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

وارتفاع البكسل بواسطة

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

تستخدم ملفات العالم التي تصف خريطة على نظام الإحداثيات العالمي المستعرض ميركاتور (UTM) هذه الاصطلاحات:

• عادةً ما تكون قيمتا D و B صفرًا، لأن وحدات البكسل في الصورة تُضبط عادةً لتتوافق مع شبكة UTM.
• C هو إحداثيات UTM الشرقية
• F هو إحداثيات الشمال UTM
• الوحدات دائمًا هي أمتار لكل بكسل

ينطبق الوصف أعلاه أيضًا على صورة مستطيلة غير مُدارة، والتي قد تُوضع، على سبيل المثال، فوق خريطة مُسقطة عموديًا. أما إذا كان ملف الإحداثيات يصف صورة مُدارة عن محور الإسقاط المستهدف، فيجب اشتقاق القيم A وD وB وE ​​من التحويل الأفيني المطلوب (انظر أدناه). وبالتحديد، لن تكون القيمتان A وE قياسًا بالمتر/البكسل على محوريهما.

تُستخدم هذه القيم في تحويل أفيني بستة معلمات :

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

والتي يمكن كتابتها على شكل هذه المجموعة من المعادلات:

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

أين:

يمثل x' إحداثيات UTM المحسوبة للبكسل على الخريطة

يمثل y' إحداثيات UTM المحسوبة للبكسل على الخريطة

يمثل x رقم عمود البكسل في الصورة، ويتم العد من اليسار

يمثل y رقم صف البكسل في الصورة بدءًا من الأعلى

مقياس A أو x ؛ بُعد البكسل بوحدات الخريطة في اتجاه x

B و D هما مصطلحات الدوران

C و F هما مصطلحات إزاحة: x و y إحداثيات مركز البكسل العلوي الأيسر

E هو معكوس مقياس y : بُعد البكسل بوحدات الخريطة في اتجاه y

تكون قيمة المقياس الصادي ( E ) سالبة لأن نقطة الأصل في الصورة تختلف عن نقطة الأصل في نظام إحداثيات UTM. تقع نقطة الأصل في الصورة في الزاوية العلوية اليسرى، بينما تقع نقطة الأصل في نظام إحداثيات الخريطة في الزاوية السفلية اليسرى. تزداد قيم الصفوف في الصورة من نقطة الأصل إلى الأسفل، بينما تزداد قيم الإحداثي الصادي في الخريطة من نقطة الأصل إلى الأعلى. لا تستطيع العديد من برامج رسم الخرائط التعامل مع الصور "المقلوبة" (أي تلك التي يكون فيها المقياس الصادي موجبًا ) .

للانتقال من إحداثيات UTM(x'y') إلى موضع البكسل(x,y)، يمكن استخدام المعادلة التالية:

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

مثال: falknermap.jpgحجم الصورة الأصلية 800×600 بكسل (الخريطة غير معروضة). ملفها العالمي falknermap.jgwيحتوي على:

32.0 0.0 0.0 -32.0 691200.0 4576000.0

موقع منارة جزيرة فولكنر على صورة الخريطة هو:

x = 171 بكسل من اليسار y = 343 بكسل من الأعلى

وهذا يعطي:

x1 = 696672 متر شرقاً y1 = 4565024 متر شمالاً

لم تُحدد منطقة نظام الإحداثيات العالمي (UTM)، لذا فإن الإحداثيات غير دقيقة ، إذ يمكن أن تُمثل موقعًا في أي من مناطق نظام الإحداثيات العالمي البالغ عددها 120 منطقة تقريبًا. في هذه الحالة، تم البحث عن خط العرض وخط الطول التقريبيين (41.2، -072.7 ) في دليل جغرافي ، ووُجد أن منطقة نظام الإحداثيات العالمي هي 18 باستخدام محول إلكتروني.

• شبكة Esri – تُضمّن سياقًا جغرافيًا مرجعيًا مشابهًا ضمن ملف نقطي واحد
• GeoTIFF
• تنسيق MapInfo TAB - تنسيق بيانات متجهية جغرافية مكانية شائع لبرامج نظم المعلومات الجغرافية

• حاسبة ملفات العالم عبر الإنترنت
• أساسيات ملف العالم
• تنسيق ملف Esri العالمي