El formato Cloud Optimized GeoTIFF (COG) se ha convertido en un formato clave para distribuir rásteres geoespaciales a través de Internet. A diferencia del GeoTIFF clásico, permite que los programas SIG, como QGIS, lean únicamente las partes necesarias de un archivo almacenado en la nube, lo que mejora considerablemente el rendimiento.
Permite acceder rápidamente a imágenes de gran tamaño sin tener que descargar el archivo completo.
Pero para comprender su interés, primero hay que ver las limitaciones del GeoTIFF clásico.
1. Por qué el GeoTIFF clásico muestra sus limitaciones
El GeoTIFF es un formato muy extendido para almacenar:
- imágenes de satélite
- ortofotos
- modelos digitales del terreno
- mapas rasterizados
Sin embargo, cuando un archivo se almacena en un servidor remoto, surge un problema.
Supongamos que tenemos un ráster de 3 GB.
Si un programa quiere mostrar solo una pequeña zona, a menudo tiene que:
- descargar gran parte del archivo
- leer los bloques necesarios
- reconstruir la imagen.
Esto funciona bien a nivel local, pero resulta ineficaz cuando se accede a los datos a través de HTTP o en la nube.
Esto se convierte en un problema cuando los datos se almacenan:
- en un servidor remoto
- en un almacenamiento en la nube
- o son accesibles a través de HTTP
Resultado:
- lentitud
- alto consumo de ancho de banda
- mala experiencia de usuario.
2.El concepto de Cloud Optimized GeoTIFF
El Cloud Optimized GeoTIFF (COG) es una estructura especial de un archivo GeoTIFF que permite leer únicamente las partes necesarias del archivo, sin necesidad de descargarlo por completo.
Cloud Storage
┌─────────────────┐
│ COG file │
│ │
│ ┌────┬────┬────┐
│ │T1 │T2 │T3 │
│ ├────┼────┼────┤
│ │T4 │T5 │T6 │
│ ├────┼────┼────┤
│ │T7 │T8 │T9 │
│ └────┴────┴────┘
│ │
│ Overviews │
└─────────────────┘
▲
│
HTTP Range Request
│
▼
QGIS / Client
descarga únicamente
los mosaicos necesariosEl principio se basa en dos elementos:
La división interna en mosaicos
La ráster se almacena en forma de mosaicos internos.
Esto permite leer únicamente los bloques útiles.
Ejemplo:
si se muestra una zona pequeña, el software descarga solo los mosaicos correspondientes.
Las pirámides internas (vistas generales)
El archivo contiene varias resoluciones de la imagen.
Esto permite:
- una visualización rápida a pequeña escala
- sin necesidad de volver a calcular la resolución.
Una estructura optimizada para las solicitudes HTTP Range
El punto clave del COG es el orden de almacenamiento de los datos en el archivo.
Está organizado para que los programas puedan utilizar solicitudes HTTP parciales (HTTP Range Requests).
Esto permite:
- solicitar solo determinadas partes del archivo
- sin descargar el resto.
3. Por qué se ha convertido en un estándar en el ámbito geoespacial
El COG se utiliza hoy en día ampliamente en las infraestructuras geoespaciales modernas.
Sus ventajas:
✔ acceso rápido a datos remotos
✔ compatible con la nube (S3, Azure, GCS)
✔ lectura progresiva
✔ formato sencillo (siempre un GeoTIFF)
Muchos catálogos de datos utilizan ahora COG:
- datos satelitales
- modelos digitales del terreno
- ortofotos
4. Comparación con otros enfoques ráster
| Método | Principio | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|
| GeoTIFF clásico | Ráster monolítico | Sencillo | Ineficaz a larga distancia |
| Cloud Optimized GeoTIFF | GeoTIFF estructurado para lectura parcial | Acceso rápido a través de HTTP | Requiere una buena creación |
| Mosaicos web (XYZ) | División en miles de imágenes | Muy rápido | Gestión más compleja |
El COG se sitúa entre ambos:
- simplicidad de un único archivo
- rendimiento similar al de los mosaicos web
5. Ejemplo de uso en QGIS
QGIS es compatible directamente con los COG.
Se puede cargar un ráster remoto a través de una URL.
Por ejemplo:
https://download.osgeo.org/geotiff/samples/usgs/o41078a5.tif
QGIS:
- leerá el encabezado del archivo
- identificará los mosaicos necesarios
- descargará solo esas partes.
La ráster puede permanecer íntegramente en el servidor remoto.
En QGIS:
- Menú Capa
- Añadir una capa
- Añadir una capa ráster
6. Cómo crear un GeoTIFF optimizado para la nube
Crear un COG es muy sencillo con GDAL.
Comando básico:
gdal_translate input.tif output_cog.tif -of COG
Ejemplo con compresión:
gdal_translate input.tif output_cog.tif \
-of COG \
-co COMPRESS=DEFLATE \
-co BLOCKSIZE=512
Opciones habituales:
| Opción | Descripción |
|---|---|
| COMPRESS | compresión (LZW, DEFLATE, ZSTD) |
| BLOCKSIZE | Tamaño de los mosaicos |
| RESAMPLING | Método para las pirámides |
Ejemplo más completo:
gdal_translate input.tif output_cog.tif \
-of COG \
-co COMPRESS=DEFLATE \
-co BLOCKSIZE=512
7. Cómo comprobar si un archivo es un COG auténtico
Un GeoTIFF no tiene por qué ser un COG válido.
Se puede comprobar la estructura con:
gdalinfo fichier.tif
ou avec l’outil :
cog_validate fichier.tif
Esta herramienta comprueba:
- el orden interno de los bloques
- la presencia de vistas generales
- la organización optimizada del archivo.
8. ¿En qué casos se debe utilizar el COG?
El COG resulta especialmente útil para:
- catálogos de datos en línea
- imágenes de satélite
- MNT
- ortofotos
- infraestructuras de datos abiertos
Por el contrario, no resulta necesariamente útil para:
- rasteres pequeños
- archivos utilizados únicamente de forma local.
9. Un elemento clave de las arquitecturas geoespaciales modernas
El COG es hoy en día un componente central de las arquitecturas geoespaciales en la nube.
Se utiliza a menudo con:
- STAC (catálogos de datos)
- Servidores de mosaicos
- API geoespaciales
Permite acceder directamente a los rásteres sin necesidad de una base de datos ráster.
10. La relación con STAC
El COG se utiliza a menudo con STAC (SpatioTemporal Asset Catalog).
STAC permite catalogar datos geoespaciales en la nube.
En este caso:
- STAC describe los metadatos
- las imágenes ráster se almacenan en formato COG
Esta combinación se ha convertido en una arquitectura muy extendida para los datos satelitales.
Conclusión
El Cloud Optimized GeoTIFF no es un formato nuevo, sino una organización optimizada del GeoTIFF.
Esta optimización permite:
- una lectura rápida
- un acceso remoto eficaz
una integración sencilla en las arquitecturas en la nube.
Hoy en día es uno de los formatos ráster más utilizados para la difusión de datos geoespaciales.
Un archivo GeoTIFF optimizado para la nube permite convertir un simple archivo ráster en un servicio de datos accesible a distancia. El software SIG solo descarga las partes necesarias del archivo, lo que permite visualizar archivos ráster de gran tamaño sin necesidad de una infraestructura de servidor compleja.
