RFC 33: GTiff - PixelIsPoint 해석 수정
저자: 프랑크 바르메르담
연락처: warmerdam@pobox.com
상태: 승인
요약
이 문서는 GDAL GTiff(GeoTIFF) 드라이버가 지리변환(geotransform)을 구성하고 기준점(control point)을 해석할 때 GTiff 드라이버의 PixelIsPoint 해석을 변경할 것을 제안합니다. GeoTIFF가 GDAL 및 GDAL 사용자 커뮤니티에서 차지하는 핵심적인 역할 및 이 조정 때문에 발생할 수 있는 중요한 하위 호환성 문제의 위험성 때문에 RFC라는 형식을 취했습니다.
근거
GeoTIFF 사양은 RasterPixelIsArea(기본값) 또는 RasterPixelIsPoint 가운데 하나로 설정할 수 있는 GTRasterTypeGeoKey 라는 데이터 항목을 포함하고 있습니다. RasterPixelIsArea는 픽셀이 실제 세계에 있는 면(area)을 표현한다고 정의하는 반면, RasterPixelIsPoint는 픽셀이 실제 세계에 있는 점(point)을 표현한다고 정의합니다. 이 데이터 항목은 어떤 영역에 걸쳐 광선(light) 값을 평균 내는 광학 센서의 습성과 어떤 점 위치에 있는 표고 샘플 같은 포인트 지향 래스터 데이터를 구별하는 데 유용한 경우가 많습니다.
여러 소프트웨어 개발자들과 데이터 생산자들의 분쟁에도 불구하고, GeoTIFF 저자가 언젠가 한 번 말했던 내용을 GDAL 저자들이 해석한 내용에 기반해서 GDAL은 예전부터 이 플래그를 이미지의 지리참조 정보와 아무 관계도 없는 것으로 취급해왔습니다. 하지만, GeoTIFF 사양 2.5.2.2 단락 의 최신 리뷰를 보면 GDAL의 습성이 틀렸으며 PixelIsPoint 지리참조 정보를 GDAL 지리참조 모델로 변환하는 경우 1/2 픽셀만큼 오프셋시켜야 한다는 사실이 분명해졌습니다. 이 문제점은 #3837, #3838 등등을 포함하는 티켓들에 문서화되어 있습니다.
이 RFC는 GDAL/OGR 사용자들의 불편을 최소화하면서 이 개념 변화를 관리하려 합니다.
계획된 변경 사항
gdal/frmts/gtiff/geotiff.cpp 에 있는 PixelIsPoint 해석의 경우 GeoTIFF 매칭 기준점(tie point)으로부터 래스터 공간을 해석할 때 1/2 픽셀만큼 오프셋시킬 것입니다. 이렇게 되면 매칭 기준점이 여러 개 있는 경우 지리변환의 편성(formation) 및 GCP의 편성에 영향을 미칠 것입니다. 지리변환행렬(geotransmatrix)을 지리변환으로 변환하는 데에도 영향을 미칠 것입니다.
정반대로, (“AREA_OR_POINT” 메타데이터 항목을 POINT로 설정해서 강제로) 파일을 PixelIsPoint 해석으로 작성하는 경우 작성되는 래스터 공간 좌표가 1/2 픽셀만큼 오프셋될 것입니다.
GTIFF_POINT_GEO_IGNORE 환경설정 옵션을 (기본값 FALSE가 아니라) TRUE로 설정하면 트렁크에서 이 습성을 비활성화시킬 수도 있습니다.
GDAL 1.7 및 1.6버전 브랜치에도 동일한 변경 사항을 적용할 것입니다. 다만 GTIFF_POINT_GEO_IGNORE 환경설정 옵션의 기본값이 TRUE일 것입니다.
호환성 문제점
이 변경 사항은 당연히 PixelIsPoint로 설정된 모든 GeoTIFF 파일들의 지리참조를 변경시킬 것입니다. 이 변경 사항이 적용될 GeoTIFF 파일의 비율이 얼마나 클지는 불확실하지만, 상당할 것입니다. GDAL이 아닌 소스로부터 나온 GeoTIFF 파일의 경우 그렇게 나쁜 상황은 아닙니다. 다른 이들은 이미 수 년 전부터 정확한 해석을 적용했기 때문입니다. 하지만 안타깝게도. GDAL이 과거에 PixelIsPoint 해석으로 생성한 파일들은 이제부터 다르게 해석될 것이고, 값들도 1/2 픽셀만큼 다를 것입니다.
실제로 GDAL을 이용해서 PixelIsPoint GeoTIFF 파일을 생성하는 방법이 그렇게 편리하지도 않고 잘 문서화되어 있지도 않기 때문에 이런 파일은 꽤 드물 것입니다. 이런 파일을 생성하는 가장 쉬운 방법은 또다른 PixelIsPoint GeoTIFF 파일로부터 복사하는 것이었습니다. 이때 쓰기에서 발생한 오류는 소스 GeoTIFF 파일을 읽어올 때 그냥 바로잡혔습니다.
범위 리포트
과거 다양한 시점에서, listgeo 가 PixelIsPoint 해석을 가진 GeoTIFF 파일에 대해 리포트하는 것과 마찬가지로 GDAL이 AREA_OR_POINT 값이 POINT인 파일에 대해 범위를 다르게 리포트한다는 사실이 보고되었습니다. 저자는 이를 수정할 계획이 ‘없으며’, GDAL의 목적을 위해 GCP, RPC 및 지리변환은 항상 픽셀의 면 해석을 기반으로 할 것입니다. AREA_OR_POINT는 GeoTIFF에 PixelIsPoint 값을 설정할지 여부를 제어하기 위해서’만’ 사용될 것이고, 픽셀의 실제 해석에 관한 메타데이터로서 사용될 것입니다.
월드 파일
이런 변경 사항들은 월드 파일의 취급 방식이나 작성 방식에 어떤 영향도 미치지 않을 것입니다. 월드 파일은 언제나 면 기반 픽셀이라는 가정을 기반으로 하지만, 좌상단 픽셀의 중심을 원점으로 삼습니다. 이는 PixelIsPoint에 대한 값과 사실상 동일하지만 어떤 방식으로든 이 메타데이터에 PixelIsPoint를 시도하지는 않습니다.
테스트 스위트
GDAL 1.6 및 1.7버전 브랜치의 테스트 스위트를 변경하지 않을 것입니다.
트렁크의 테스트 스위트를 업데이트된 값을 확인하도록 변경하고, GTIFF_POINT_GEO_IGNORE 환경설정 옵션을 TRUE로 설정하면 변경된 습성을 억제하는지 확인하는 테스트를 추가할 것입니다.
문서화
GDAL 1.8.0, 1.7.4 및 1.6.4버전 배포판 노트는 물론 트렁크에 있는 GeoTIFF 드라이버 문서에도 이 상황을 작성할 것입니다.
GeoTIFF 웹사이트에 있는 GeoTIFF FAQ를 PixelIsPoint를 명확하게 해석하도록 업데이트하고 GDAL 1.8버전 이전까지 GDAL이 정확하지 않게 해석했다는 사실을 명시할 것입니다.
구현
프랑크 바르메르담이 다음 몇 주 동안 모든 코드를 구현할 것입니다.
트렁크(r21158), 1.7버전(r21159), 1.6버전(r21160) 및 1.6-esri(r21161)에 적용했습니다.