GeoTIFF ファイル処理

【概要】

GeoTIFF ファイルの拡大（縦横の画素数を増やす）、GeoTIFF と PNG の相互変換、EPSG コードを用いた座標系の変換の手順を示す。

キーワード： GeoTIFF ファイルの拡大, GeoTIFF から PNG へ変換, PNG から GeoTIFF へ変換, EPSG コードを用いた座標系の変換

【目次】

前準備

GDAL（地理空間データを扱うためのライブラリ）の Windows 版をインストールする。conda-forge を利用する場合は、次の手順でインストールする。

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する（手順：Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」）。

conda install -c conda-forge gdal

OSGeo4W を用いてインストールすることもできる。

次の Web ページから cea.tif をダウンロードする。

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ダウンロードした .tif ファイルを、分かりやすいディレクトリ（例えば d:\）に保存する。

GeoTIFF ファイルの画素の値の範囲を調べる。
```
gdalinfo -mm cea.tif
```
下の実行例では、画素の範囲は 0 から 255 である。
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PNG に変換する前に決めておくこと
PNG ファイルは 1 画素 8 ビットなので、0 から 255 の値をとる。
PNG に変換するとき、次のことを決めておく。
- ファイル名: ここでは cea.png とする。
- スケール: ここでは、GeoTIFF での 0 から 255 の値を、PNG での 0 から 255 の値に変換する。
GeoTIFF から PNG への変換
PNG は 8 ビットなので、出力のデータ型は Byte を指定する。
```
gdal_translate -scale 0 255 0 255 -ot Byte -of PNG cea.tif cea.png
```
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結果は、画像ビューワで確認できる。
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PNG ファイルは 1 画素 8 ビットなので、0 から 255 の値をとる。

GeoTIFF に変換するとき、次のことを決めておく。

ファイル名: ここでは cea3.tif とする。
スケール: ここでは、PNG での 0 から 255 の値を、GeoTIFF では 0 から 24700 に変換する。
GeoTIFF の画素のデータ型: ここでは Int16 とする。
指定できるデータ型は「gdal_translate --long-usage」で確認できる。
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PNG から GeoTIFF への変換例

gdal_translate -scale 0 255 0 24700 -ot Int16 -of GTiff cea.png cea3.tif

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結果は、画像ビューワで確認できる。

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PNG ファイルは座標系や位置の情報を持たないため、この変換だけでは位置情報のない GeoTIFF ができる。位置情報を与えるには、gdal_translate の -a_srs（座標系）と -a_ullr（左上と右下の座標）を指定する。

拡大率 200% にするときの操作手順例を示す。gdal_translate コマンドを用いる。

gdal_translate -outsize 200% 200% d:\cea.tif d:\cea2.tif

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gdalinfo コマンドを用いて確認する。

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GeoTIFF ファイルは、多くの場合、画像ビューワで表示できる。

拡大前

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拡大後

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座標系を変換するには gdalwarp コマンドを用いる。変換元の EPSG コードを -s_srs、変換先の EPSG コードを -t_srs で指定する。入力ファイルが座標系の情報を持つ場合は -s_srs を省略できる。

gdalwarp -s_srs EPSG:＜変換元の EPSG コード＞ -t_srs EPSG:＜変換先の EPSG コード＞ ＜入力ラスタファイル名＞ ＜出力ラスタファイル名＞

実行例（WGS 84 の緯度経度 EPSG:4326 から Web メルカトル EPSG:3857 への変換）

gdalwarp -t_srs EPSG:3857 cea.tif cea_3857.tif

EPSG コードは https://epsg.io/ で検索できる。