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Welche Daten können in einer GeoTIFF-Datei gespeichert werden?

Innerhalb von global Mapperumfangreiche Liste der unterstützten Dateiformate-380 und zählen-Es gibt einige gängigere Formate, darunter das TIF-Format. Es ist auch unter den Bezeichnungen TIF, TIFF oder GeoTIFF bekannt. In jedem Fall speichert dieses Format Rasterdaten, und der Dateiname endet mit der Endung *.tif. Warum sind TIF-Dateien also so verbreitet, und wie werden sie in Global Mapper verwendet?

Was ist eine GeoTIFF-Datei?

TIF oder TIFF steht für Tag Image File Format . Daten in diesem Format sind pixelbasiert und werden häufig für hochwertige Grafiken verwendet, wodurch es sich hervorragend für Bilddaten in Geodaten-Workflows eignet. Da wir nun wissen, dass das TIF-Format pixelbasierte Daten speichert, stellt sich die Frage: Warum sollte man dieses Dateiformat verwenden? Die Antwort liegt in den eingebetteten Geodaten, die Teil dieses rasterbasierten Formats sind.

Georeferenzierte Rasterdaten

GeoTIFF, eine Variante des TIF-Formats, fügt Tags mit Geodaten hinzu. Diese Tags liefern interne Georeferenzinformationen für die Rasterdaten in der Datei. Dank dieser Georeferenzierung kann eine einzelne GeoTIFF-Datei in einem GeoTIFF-Viewer wie Global Mapper geladen und an der gewünschten und geodätisch korrekten Position angezeigt werden – ohne manuelle Korrektur. Wie sehen die Daten in einer GeoTIFF-Datei also aus, wenn sie georeferenzierte Rasterdaten enthalten kann?

Tipp : Suchen Sie einen GeoTIFF-Viewer? Probieren Sie Global Mapper ! Es ist ganz einfach: Ziehen Sie die GeoTIFF-Datei einfach per Drag & Drop in den Global Mapper-Arbeitsbereich, um die Daten anzuzeigen.

Graustufenbild

Der einfachste GeoTIFF-Datentyp ist ein Graustufenbild. Wie werden diese Daten gespeichert? Einzelband-Rasterdaten enthalten einen einzelnen Wert pro Pixel. Dies entspricht einem Array von Werten, die als Farben zur Bilderzeugung oder als Höhenwerte zur Erstellung eines Geländemodells interpretiert werden können. Obwohl es verschiedene Möglichkeiten gibt, einen einzelnen Pixelwert zu interpretieren und zu verwenden, ist die einfachste die eines Graustufenbildes. 

Wie funktionieren Bitwerte in einem Graustufenbild?

Daten im GeoTIFF-Format werden als Binärwerte in verschiedenen Skalierungen gespeichert. In Global Mapper kann ein Graustufen-GeoTIFF-Bild mit 1-Bit-, 8-Bit-, 16-Bit- oder 32-Bit-Werten generiert werden. Bitwerte arbeiten binär (Basis 2). Ein 1-Bit-Bild hat daher 2<sup> 1</sup> mögliche Werte, ein 8-Bit-Bild 2<sup> 8</sup> , ein 16-Bit-Bild 2<sup> 16</sup> usw. Generell gilt: Je höher die Bitanzahl der Datei, desto mehr Detailwerte können einzelnen Pixeln zugewiesen werden. Die gängigsten Varianten sind 8-Bit- und 16-Bit-Bilder mit Werten von 0 bis 255 bzw. 0 bis 65535.

Mehrere Bit-Versionen in Global Mapper GeoTIFF-Dateien In diesem Beispiel wird derselbe Bereich in den GeoTIFF-Formaten Single-Bit, 8-Bit und 16-Bit mit den zugehörigen Bildhistogrammen dargestellt.

Palettenbild

Ein Palettenbild enthält ebenfalls ein einzelnes Werteband, verwendet aber einen definierten Satz von Farben, die sogenannte Palette, um die Daten zu visualisieren. Dieser Bildtyp wird zur Darstellung diskreter Flächenklassifizierungen, wie z. B. Landbedeckung, im Rasterformat verwendet. 

Die National Land Cover Database (NLCD) ist ein Beispiel für ein Rasterbild mit Farbpalette, das die Landbedeckung der Vereinigten Staaten in 30 m² großen Pixeln beschreibt. NLCD-Daten können als GeoTIFF-Datei mit der definierten Farbpalette der NLCD gespeichert werden. Das Farbpalettenbild ist ein 8-Bit-Bild, das die Verwendung von bis zu 256 Werten ermöglicht; allerdings sind nur 26 Werte in der Palette enthalten, die verschiedenen Landbedeckungstypen entsprechen.

Ein einzelnes Band, ein 8-Bit-Palettenbild enthält Landbedeckungsdaten in Global Mapper. Ein einzelnes Band, ein 8-Bit-Palettenbild, das Landbedeckungsdaten aus dem NLCD enthält, wird mit Global Mapper als GeoTiff-Viewer angezeigt.

Elevation

Eine weitere einbandige Variante des GeoTIFF-Dateiformats sind Höhendaten. In diesem Fall wird der einzelne Wert pro Pixel als vertikale Höhe interpretiert und zum Erstellen und Anzeigen eines digitalen 3D-Höhenmodells verwendet.

GeoTIFF-Höhenprofil mit Pfadprofil und 3D-Ansicht in Global Mapper geladen Höhendaten im GeoTIFF-Format können in den 2D-, 3D- und Pfadprofilansichten von Global Mapper angezeigt werden.

Worin besteht der Unterschied zwischen GeoTiFF-Dateien vom Typ Gleitkomma und Ganzzahl?

In Global Mapper können GeoTIFF-Dateien mit Höhendaten 16- oder 32-Bit-Integer-Werte oder 32-Bit-Gleitkommawerte enthalten. Die Bezeichnungen Gleitkomma und Integer spiegeln den Datentyp wider: Integer-Werte sind reine ganze Zahlen, während Gleitkommawerte Dezimalstellen enthalten und somit auch Teilwerte darstellen können. Dieser Unterschied in der Datenspeicherung ist bei der Arbeit mit Höhenwerten wichtig, da er die Einheiten beeinflusst, die beim Datenexport verwendet werden. Bei einem Integer-Datentyp werden beim Export in der vertikalen Einheit Meter nur ganze Meterintervalle erfasst, was zu einem stufenförmigen Erscheinungsbild der exportierten Daten führt. Eine einfache Lösung besteht darin, die Höhendaten mit einer kleineren Einheit, z. B. Zentimetern, zu exportieren, um zusätzliche vertikale Details zu erfassen.

 

Mehrbandbilder

Es gibt zwar viele Möglichkeiten, Einzelband-Rasterdaten zu nutzen und zu analysieren, doch das GeoTIFF-Dateiformat kann mehrere Datenbänder in einer einzigen Datei speichern. Mehrbanddaten enthalten mehrere Werte pro Pixel, wodurch mehrere Einzelband-Layer effektiv zu einem einzigen Layer komprimiert werden. Durch die Kombination mehrerer Datenwerte pro Pixel in einer einzigen Datei können die Werte für die Datendarstellung zusammengeführt werden. 

Multiband-GeoTIFF-Bild von Land und Wasser Ein Echtfarbenbild (RGB) ist ein 3-Band-GeoTIFF, das in Global Mapper erstellt wurde.

Herkömmliche RGB-Bilder in Echtfarben bestehen aus mehreren Bändern mit jeweils einem Band für Rot-, Grün- und Blauwerte. Diese Bilder sind häufig 3-Band-Bilder mit 24 Bit Farbtiefe, wobei jedes Band 8-Bit-Daten enthält. Global Mapper bietet jedoch die Möglichkeit, Mehrbandbilder mit deutlich mehr Bändern zu erstellen, die jeweils 8-, 16- oder 32-Bit-Werte enthalten. Dank dieser Möglichkeit, mehrere Werte pro Pixel zu speichern, können Bänder aus satellitengestützten Daten in einer einzigen GeoTIFF-Datei gespeichert und in Global Mapper mit verschiedenen Bandkombinationen angezeigt werden. Weitere Informationen zur Arbeit mit Daten im Mehrband-Bildformat finden Sie in diesem Blogbeitrag über die Arbeit mit Satellitendaten.

Erste Schritte mit GeoTIFF-Dateien in Global Mapper

GeoTIFF erweist sich als vielseitiges Format, da es viele Arten von georeferenzierten, pixelbasierten Daten speichern kann und sich daher gut zum Speichern und Teilen von Rasterdatenebenen eignet.

Wenn Sie GeoTIFF-Dateien in Global Mapper bearbeiten, Global Mapper als GeoTIFF-Viewer nutzen oder dieses Format in eines der vielen anderen von Global Mapper unterstützten Rasterbild- und Höhenformate konvertieren möchten, laden Sie noch heute eine kostenlose 14-tägige Testversion herunter . Bei Fragen kontaktieren Sie uns bitte!

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