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Poligonos de thiessen en ArcGis
El método de los polígonos de Thiessen consiste en delimitar áreas de influencia (unidades discretas) a partir de un conjunto de puntos. El tamaño y la configuración de los polígonos depende de la distribución de los puntos originales. Una limitante que tiene el método es que no se puede estimar el error asociado, pues el valor para cada polígono se obtiene a partir de un solo punto.
Para ilustrar la aplicación de los polígonos de Thiessen utilizaremos la precipitación correspondiente al año 1985 registradas en estaciones del IDEAM en el golfo de Urabá, tal como se muestra en la siguiente Tabla.
ESTACION NOMBRELATITUD (N)
LONGITUD (W) PP 1985
1201007 EL CASCO 7,88 -76,6 1679,6
1201502 UNIBAN 7,82 -76,7 2301,6
1201006 LA LORENA 7,85 -76,7 2167
1201507 APTO LOS CEDROS 7,82 -76,7 2993,5
1201506 TULENAPA 7,77 -76,7 2326,5
1201009 TRIGANA 7,73 -76,7 2197
1201005 TOSCANA 7,8 -76,7 2353,5
1201509 LA PALMERA 7,53 -76,6 4031,9
1201003 BARRANQUILLITA 7,57 -76,7 3292
1202504 TURBO 8,08 -76,7 1919,7
1202001 PUEBLO BELLO 8,2 -76,5 1293
1201017 NUEVO ORIENTE 7,45 -76,7 3684,4
1201012 SANTA MARTA 7,88 -76,6 2314
1201011 PRADOMAR 7,98 -76,6 2260,1
1201001 EL TORMENTO 7,75 -76,9 2989
En primer lugar se debe realizar un shape de puntos con los datos registrados en las estaciones. Sobra ilustrar la metodología para crear un shape de puntos con ArcGis, los interesados pueden revisar los siguientes artículos:
Shape de puntos en ArcGIS a partir de coordenadas geográficas .
Como crear un shape de puntos a partir de coordenadas geográficas.
Shape de puntos a partir coordenadas XYZ en ArcGIS
Construido el shape de puntos, tendremos la vista que se muestra en la siguiente figura.
Nos vamos a ArcToolbox seguido de Analysis Tools luego Proximity y por ultimoCreate Thiessen Polygons.
Aparecerá la siguiente ventana donde.
Input Features: introducimos el Feature que contiene los datos de precipitación
Output Feature Class: Introducimos el nombre del archivo de salida
Output Fiels (optional): Indicamos All.
Damos clic en Ok para obtener el siguiente resultado.
Para obtener los valores de precipitación media de estos polígonos, los tenemos que convertir un raster, para ello seleccionamos Spatial Analyst seguido de Convertfinalmente features to Raster….
En la ventana que aparece, especificamos la siguiente información
Input Features: Elegimos PoligonosThiessen
Field: elegimos el campo que contiene los datos de precipitación, en este caso PP1985.
Ouput cell size. Especificamos el tamaño de la celda del raster de salida. Colocamos 100.
Output raster: colocamos el nombre del archivo de salida. Colocamosthiessen.
El resultado debe ser una red que da en cada celda el valor de precipitación anual de los correspondientes polígonos de Thiessen, tal como se muestra en la siguiente figura.
Etiquetas: ArcGis, Hydrology
ANEXOS
Shape de puntos en ArcGIS a partir de coordenadas geográficas
Ya en un artículo anterior se habló de cómo crear un shape de puntos en ArcGIS a partir de coordenadas geográficas contenidas un archivo XLS (Excel). En ese artículo las coordenadas geográficas fueron transformadas en grados decimales directamente en Excel.
A raíz de una consulta que me realizó Giovanni, trataré de mostrar como transformar las coordenadas a grados decimales directamente en ArcGIS.
Las coordenadas son las contenidas están organizadas en un archivo Excel como el que se muestra a continuación.
Finca GW MW SW GN MN SN
Finca Abrazo 76 42 50,50 7 47 59,60
Finca Agripina 76 39 16,70 7 59 7,20
Finca Agromar 76 43 19,20 7 59 6,00
Finca Alabama 76 45 5,60 7 42 7,60
Finca Alameda 76 44 29,70 7 42 24,40
Finca Alcatraz 76 40 20,70 7 51 35,10
Finca Alex helena 76 39 27,50 7 52 40,80
Finca Almendros 76 42 6,70 7 40 56,10
Finca Almendros 76 44 54,60 7 46 39,70
Finca Antares 76 41 20,20 7 58 8,80
Finca Antojo 76 41 42,60 7 52 13,80
Finca Apartada 76 43 41,40 7 45 24,00
Finca Araguatos 76 44 5,70 7 47 10,60
Finca Arcua 76 39 9,70 7 57 20,80
Finca Arizona 76 42 0,30 7 49 16,20
Finca Arrocera 76 42 23,50 7 37 32,70
Finca Astilla 76 42 54,20 7 49 2,10
Finca Asturias 76 42 10,60 7 48 28,40
Finca Azucena 76 40 19,80 7 51 14,70
Finca Bahia 76 47 29,70 7 46 40,60
Finca Bambu 76 36 58,30 7 56 13,60
Finca Banalinda 76 41 41,30 7 59 48,00
Finca Bananal 76 41 2,90 7 41 39,30
Finca Bananera 76 41 22,10 7 46 47,70
Finca Bananova 76 42 29,10 7 57 21,60
Finca Bizcocho 76 43 58,00 7 41 33,60
Finca Bodegas 76 37 30,60 7 56 14,30
Finca Bonanza 76 41 59,80 7 46 4,60
Finca Bosque 76 44 5,00 7 49 14,90
Finca Brasilia 76 40 44,90 7 47 14,00
…
Paso 1
Damos clic en el botó Add data.
En la ventana que aparece, buscamos y seleccionamos el archivo xls donde tenemos los datos.
Damos clic en Add. En las hojas de libro que se nos muestran, seleccionamos la que tiene nuestros datos.
Clic en Add para agregar la hoja del libro de Excel en ArcGIS. El resultado se muestra en la siguiente figura. Esta tabla la podemos abrir y ver los datos pero aun no podemos hacer nada con ella.
Paso 2
Ahora damos clic derecho sobre Captaciones$ y seleccionamos la opción Data seguido de Export… para agregar los datos en una tabla de extensión DBF.
Se nos abre una ventana donde colocamos la ruta y el nombre con que queremos guardar la tabla. Obtenemos lo siguiente…
Después de dar clic en OK se nos pregunta si queremos agregar la tabla a la vista, le decimos que si, obtenemos lo siguiente.
Paso 3
Damos clic derecho sobre la tabla agregada y seleccionamos la opción Open.
A continuación se abre la tabla de atributos…
Paso 4
Clic en el botón Options que aparece en la parte inferior izquierda de la tabla de atributos y seleccionamos la opción Add Field…
En la ventana que aparece, en el campo Name colocamos Longitud y en Type colocamos Float.
Al pulsar OK no aparece el nuevo campo en la tabla de atributos. Realizamos lo mismo para añadir el campo Latitud. El resultado es el siguiente.
Paso 5
Clic derecho sobre el campo Longitud y seleccionamos la opción Field Calculator.
En el cuadro de dialogo que aparece pulsa Yes.
Luego de pulsar Yes se muestra una ventana donde se escribe la ecuación para transformar coordenadas geográficas a grados decimales.
Para utilizar el Fied Calcluator se debe seleccionar de Fields, los campos de la tabla de atributo que participaran en el cálculo a realizar. Para la Longitud son GW, MW y SW. Se agregan dando doble clic sobre ellos.
Importante dar un espacio después que con el teclado ingresemos algún signo, paréntesis o número, de lo contrario al dar clic en OK saldrá un error.
Después de pulsar Ok, el resultado es el siguiente.
Paso 6
Repetimos el procedimiento anterior con la Latitud …
Obtenemos el siguiente resultado.
Paso 7
Ahora lo que se tiene que hacer es hacer un shape de puntos con estos datos, para ello damos clic derecho sobre la tabla Captaciones y elegimos la opción Display XY Data…
En la Ventana que aparece, en la pestaña que está a la derecha de X Field se selecciona Longitud y en la pestaña a la derecha de Y Field se selecciona Latitud, tal como se muestra en la figura siguiente.
SHAPE DE PUNTOS A PARTIR COORDENADAS XY EN ARCGISAnteriormente he comentado sobre cómo crear un shape de puntos a partir de coordenadas geográficas: transformando los grados, minutos y segundo a grados decimales en Excel y,transformado los grados, minutos y segundos a grados decimales en ArcGIS.
Nombre del Pozo Código Red
X Y Z
Finca Victorias 1 (Grupo Santa Maria)
Red 019 1.040.838 1.356.677 13,51
Finca Azucena Red 034 1.044.733 1.360.337 17,22
Finca Doña Francia Pozo 2 Red 035 1.045.830 1.363.010 27,67
Finca Nuevos Tiempos Pozo 1 Red 037 1.041.841 1.363.397 8,45
Finca Santa Maria de Apartado I Pozo 1
Red 039 1.044.135 1.364.301 14,57
Finca Rancho Amanda Red 056 1.050.523 1.361.111 33,82
Finca Makaira pozo 1 Red 057 1.052.106 1.361.728 39,49
Comfenalco Parque de los Encuentros Pozo 1
Red 073 1.048.460 1.360.440 26,04
Finca Trigana Pozo 1 Red 015 1.039.477 1.348.281 16,12
Finca El Congo Red 017 1.044.340 1.348.250 29,16
Finca El Retiro Pozo 2 Red 022 1.036.820 1.354.460 8,86
Finca San Carlos Red 023 1.033.713 1.352.676 4,55
Finca Jacaranda Red 025 1.035.440 1.356.940 3,88
Finca Villa Nelly/Riovista Red 026 1.040.391 1.355.007 14,73
Finca Santillana Pozo 1 Red 027 1.046.090 1.355.640 25,93
Finca La Tinaja Pozo 1 Red 028 1.042.268 1.354.634 18,53
Superaguas Pozo 1 Red 058 1.045.620 1.346.640 34,62
Finca Tipana 1 Red 001 1.041.429 1.333.870 11,56
Finca Los Andes Red 003 1.039.411 1.336.953 13,45
Finca Palmitos-Tucuringa Red 004 1.044.765 1.341.254 26,34
Finca Luisa Fernanda Red 010 1.035.564 1.343.433 5,09
Finca Coapro o Guatinaja Red 012 1.034.835 1.344.198 3,18
Para ilustrar la creación de shape de puntos a partir de coordenadas planas en ArcGis contamos con un archivo Excel que contiene las coordenadas planas y está guardado con el nombre de “PozosRed”. Estas coordenadas fueron tomadas con Datum WGS 1984 y proyectadas a través de GEOCAL con origen de coordenadas Occidental (para Colombia). Conocer la proyección es muy importante, pues debemos indicarla a ArcGis cuando estemos creado el Shape.
Paso 1. Abrir ArcMap y buscar el archivo de Excel creado (PozosRed).
Del menú principal seleccionamos tools, seguido de Add XY Data…,
Aparecerá una ventana como la que se muestra en la siguiente figura.
Damos clic en el icono para buscar el archivo de Excel donde tenemos las coordenadas de los puntos (cuyo nombre es PozosRed). Nos aparece una ventana donde seleccionamos el archivo y damos clic en Add.
Se abre el archivo y nos muestra las hojas que contiene, de allí seleccionamos, aquella donde tenemos las coordenadas de las captaciones (la hoja Pozos$) y damos clic en Add.
Volvemos a la ventana Add XY Data…, donde en la pestaña que está a la derecha de X Field se selecciona “X” y en la pestaña a la derecha de Y Field se selecciona “Y”, tal como se muestra en la figura siguiente.
Paso 2. El siguiente paso consiste en asignar la proyección. Como la zona está al accidente de Colombia, los datos fueron proyectados a origen de coordenadas occidental, que en ArcGis equivale a Colombia West zone.
Para ello, damos clic en el botón Edit… que se encuentra en la parte inferior izquierda de la figura anterior. Aparece la siguiente ventana.
Damos clic en el botón Select…,
De la ventana anterior seleccionamos Projected Coordinate Systems y damos clic en el botónAdd. De la ventana que aparece seleccionamos National Grids y en ella buscamos Colombia West Zone.prj.
Damos clic en Add y luego en Aceptar, el resultado es el siguiente.
Presionamos Ok para completar el proceso y parece el Events denominado “Pozos$ Events“ en el panel de navegación de ArcGis (un Event es un punto o línea que es visualizada usando coordenadas pero que NO es explícitamente parte de un Shapefile).
Para crear el shapefile, hacemos clic derecho sobre Pozos$ Events y seleccionamos Data/Export…para exportar los datos como shapefile dentro de la carpeta en que estemos trabajando.
En la ventana que se abre colocamos el nombre: PozosRed.
Damos clic en Save, sale un cuadro de dialogo donde se nos pregunta si se quiere agregar el archivo a nuestro mapa, le decimos que sí.
El resultado se agrega el Shapefile PozosRed a la vista de ArcGis.
...y de esa forma hemos creado un shape de puntos a partir de coordenadas plana o XYZ
Luego damos clic en Edit… para asignar el Datum WGS 1984 (este es el Datum con que fueron tomados los datos con el GPS), el cual se selecciona dando clic en el botón Edit… que se encuentra en la parte inferior izquierda de la figura anterior...
Para ver los pasos siguientes se pueden remitir al artículo Como crear un shape de puntos a partir de coordenadas geográficas.
Como crear un shape de puntos a partir de coordenadas geográficas
No olvides apoyarme en Premios Bitácoras en la categoría de ecuación, aun tienes tiempo!!!
Para este ejercicio se cuenta con una tabla en Excel que contiene la localización de captaciones de fincas bananeras y al que llamaremos “Fincas”. El archivo contiene una hoja llamada “Captaciones”, que tiene la estructura que se muestra en la siguiente tabla.
Las coordenadas están en grados, minutos y segundos geográficos. Estos valores necesitan ser convertidos en grados decimales, la conversión puede hacerse en el mismo archivo de Excel o en el Arcgis, para este caso lo realizaremos en Excel utilizando fórmula general.
Como estamos en el hemisferio occidental, la longitud es negativa, es decir para hallar los grados decimales para longitud la formula anterior quedará de la siguiente forma:
Al aplicar las dos ecuaciones anteriores para calcular la latitud y longitud en grados decimales obtenemos lo siguiente:
El siguiente paso es crear y proyectar un Feature Class de las captaciones localizadas en cada una de las fincas. Para ello procederemos de la siguiente forma.
Abrir ArcMap y buscar el archivo de Excel creado (Fincas).
Del menú principal seleccionamos tools, seguido de Add XY Data…, aparecerá una ventana como la que se muestra en la siguiente figura.
Damos clic en el icono
para buscar el archivo de Excel donde tenemos las coordenadas de los
puntos (cuyo nombre es Fincas). Nos aparece la siguiente ventana, seleccionamos el archivo y clic en Add.
Se abre el archivo y nos muestra las hojas que contiene, de allí seleccionamos, aquella donde tenemos las coordenadas de las captaciones (la hoja Captaciones$).
En la pestaña que está a la derecha de X Field se selecciona Longitud y en la pestaña a la derecha de Y Field se selecciona Latitud, tal como se muestra en la figura siguiente.
El siguiente paso consiste en seleccionar el Datum, como estoy en Colombia, utilizaré el Datum WGS 1984 (este es el Datum con que fueron tomados los datos con el GPS), el cual se selecciona dando clic en el botón Edit… que se encuentra en la parte inferior izquierda de la figura anterior. Aparece la siguiente ventana.
Damos clic en el botón Select…, aparece la siguiente ventana...
Seleccionamos Geographic Coordinate Systems y damos clic en el botón Add. De la ventana que aparece seleccionamos Word y en ella buscamos el datum WGS 1984.
Damos clic en Add y luego en Aceptar, el resultado es el siguiente.
Presionamos Ok para completar el proceso de transformación de la tabla el Event.Captaciones$ Events (un Event es un punto o línea que es visualizada usando coordenadas pero que NO es explícitamente parte de un Shapefile).
El paso siguiente es crear un Shapefile a partir del Events creado. Haga clic derecho sobre Captaciones$ Events y presiones Data/Export… para exportar los datos como shapefile dentro de su carpeta de trabajo. Le colocamos el nombre:CaptacionesFincas.
Damos clic en Save, sale un cuadro de dialogo donde se nos pregunta si se quiere agregar el archivo a nuestro mapa, le decimos que sí.
Como resultado se agrega el Shapefile CaptacionesFincas en el explorador de layers de ArcGis.
El paso siguiente es borrar el Events inicialmente creado, dando clic derecho sobre él y seleccionado la opción Remove.
Finalmente hemos creado un Shape a partir de coordendas geográficas en grados, minutos y segundos. Esto también lo podríamos hacer a partir de coordenadas planas, lo cual resulta un poco mas sencillo. el siguiente paso es realizar una proyección a un origen de coordenadas determinado de acuerdo a las áreas en que está dividido el país, lo cual o veremos en en otra entrada.
Shape de puntos en ArcGIS a partir de coordenadas geográficas
Ya en un artículo anterior se habló de cómo crear un shape de puntos en ArcGIS a partir de coordenadas geográficas contenidas un archivo XLS (Excel). En ese artículo las coordenadas geográficas fueron transformadas en grados decimales directamente en Excel.
A raíz de una consulta que me realizó Giovanni, trataré de mostrar como transformar las coordenadas a grados decimales directamente en ArcGIS.
Las coordenadas son las contenidas están organizadas en un archivo Excel como el que se muestra a continuación.
Finca GW MW SW GN MN SN
Finca Abrazo 76 42 50,50 7 47 59,60
Finca Agripina 76 39 16,70 7 59 7,20
Finca Agromar 76 43 19,20 7 59 6,00
Finca Alabama 76 45 5,60 7 42 7,60
Finca Alameda 76 44 29,70 7 42 24,40
Finca Alcatraz 76 40 20,70 7 51 35,10
Finca Alex helena 76 39 27,50 7 52 40,80
Finca Almendros 76 42 6,70 7 40 56,10
Finca Almendros 76 44 54,60 7 46 39,70
Finca Antares 76 41 20,20 7 58 8,80
Finca Antojo 76 41 42,60 7 52 13,80
Finca Apartada 76 43 41,40 7 45 24,00
Finca Araguatos 76 44 5,70 7 47 10,60
Finca Arcua 76 39 9,70 7 57 20,80
Finca Arizona 76 42 0,30 7 49 16,20
Finca Arrocera 76 42 23,50 7 37 32,70
Finca Astilla 76 42 54,20 7 49 2,10
Finca Asturias 76 42 10,60 7 48 28,40
Finca Azucena 76 40 19,80 7 51 14,70
Finca Bahia 76 47 29,70 7 46 40,60
Finca Bambu 76 36 58,30 7 56 13,60
Finca Banalinda 76 41 41,30 7 59 48,00
Finca Bananal 76 41 2,90 7 41 39,30
Finca Bananera 76 41 22,10 7 46 47,70
Finca Bananova 76 42 29,10 7 57 21,60
Finca Bizcocho 76 43 58,00 7 41 33,60
Finca Bodegas 76 37 30,60 7 56 14,30
Finca Bonanza 76 41 59,80 7 46 4,60
Finca Bosque 76 44 5,00 7 49 14,90
Finca Brasilia 76 40 44,90 7 47 14,00
…
Paso 1
Damos clic en el botó Add data.
En la ventana que aparece, buscamos y seleccionamos el archivo xls donde tenemos los datos.
Damos clic en Add. En las hojas de libro que se nos muestran, seleccionamos la que tiene nuestros datos.
Clic en Add para agregar la hoja del libro de Excel en ArcGIS. El resultado se muestra en la siguiente figura. Esta tabla la podemos abrir y ver los datos pero aun no podemos hacer nada con ella.
Paso 2
Ahora damos clic derecho sobre Captaciones$ y seleccionamos la opción Data seguido de Export… para agregar los datos en una tabla de extensión DBF.
Se nos abre una ventana donde colocamos la ruta y el nombre con que queremos guardar la tabla. Obtenemos lo siguiente…
Después de dar clic en OK se nos pregunta si queremos agregar la tabla a la vista, le decimos que si, obtenemos lo siguiente.
Paso 3
Damos clic derecho sobre la tabla agregada y seleccionamos la opción Open.
A continuación se abre la tabla de atributos…
Paso 4
Clic en el botón Options que aparece en la parte inferior izquierda de la tabla de atributos y seleccionamos la opción Add Field…
En la ventana que aparece, en el campo Name colocamos Longitud y en Type colocamos Float.
Al pulsar OK no aparece el nuevo campo en la tabla de atributos. Realizamos lo mismo para añadir el campo Latitud. El resultado es el siguiente.
Paso 5
Clic derecho sobre el campo Longitud y seleccionamos la opción Field Calculator.
En el cuadro de dialogo que aparece pulsa Yes.
Luego de pulsar Yes se muestra una ventana donde se escribe la ecuación para transformar coordenadas geográficas a grados decimales.
Para utilizar el Fied Calcluator se debe seleccionar de Fields, los campos de la tabla de atributo que participaran en el cálculo a realizar. Para la Longitud son GW, MW y SW. Se agregan dando doble clic sobre ellos.
Importante dar un espacio después que con el teclado ingresemos algún signo, paréntesis o número, de lo contrario al dar clic en OK saldrá un error.
Después de pulsar Ok, el resultado es el siguiente.
Paso 6
Repetimos el procedimiento anterior con la Latitud …
Obtenemos el siguiente resultado.
Paso 7
Ahora lo que se tiene que hacer es hacer un shape de puntos con estos datos, para ello damos clic derecho sobre la tabla Captaciones y elegimos la opción Display XY Data…
En la Ventana que aparece, en la pestaña que está a la derecha de X Field se selecciona Longitud y en la pestaña a la derecha de Y Field se selecciona Latitud, tal como se muestra en la figura siguiente.
Luego damos clic en Edit… para asignar el Datum WGS 1984 (este es el Datum con que fueron tomados los datos con el GPS), el cual se selecciona dando clic en el botón Edit… que se encuentra en la parte inferior izquierda de la figura anterior...
Para ver los pasos siguientes se pueden remitir al artículo Como crear un shape de puntos a partir de coordenadas geográficas.
