Practica Nro.5 Geoprocesamiento n

8/18/2019 Practica Nro.5 Geoprocesamiento n

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Universidad Mayor de San Simón

Facultad de Arquitectura y Ciencias del Hábitat

Planificación del Territorio y Medio Ambiente

Asignatura: Sistemas de Información Geográfica - I

Informe Nro. 5 de Prácticas en

Laboratorios

Geoprocesamiento

Docente: Lic. Benjamin Gossweiler Herrera, MSc.

Responsables:

Cochabamba, 03 de diciembre de 2015


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Universidad Mayor de San Simón Asignatura: Sistemas de Información Geográfica - I

Facultad de Arquitectura y Ciencias del Hábitat Práctica 5. Geoprocesamiento

Programa: Planificación del Territorio y Medio Ambiente Lic. Benjamin Gossweiler Herrera, MSc.

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El análisis espacial es el proceso de modelar, derivar resultados mediante procesamiento informático y, a

continuación, examinar e interpretar los resultados del modelo. El análisis espacial es útil para evaluar la

conveniencia y la capacidad, estimar y predecir e interpretar y comprender.

El geoprocesamiento, como parte del análisis espacial es uno de los aspectos más interesantes y notables

de SIG. Mediante este, los usuarios de SIG pueden combinar información de muchas fuentesindependientes y derivar un conjunto de información (resultados) completamente nuevo mediante la

aplicación de un conjunto de operadores espaciales grande, variado y sofisticado. Los profesionales de SIG

utilizan el geoprocesamiento para "programar sus propias ideas" y obtener resultados analíticos. Estos

resultados, a su vez, se aplican a una gran variedad de problemas.

Geoprocesamiento

Es el proceso de aplicar técnicas analíticas a datasets a los que se hace referencia geográfica para extraer

o generar nueva información geográfica de cara a una pregunta concreta u objetivo. Pasos del proceso de

análisis espacial:

1.

Establecer un objetivo y formular las preguntas que desea responder.

2. Recopilar, organizar y preparar los datos para el análisis.

3.

Generar el modelo de análisis (normalmente, se realiza mediante geoprocesamiento, pero podría

ser tan simple como unos clics del ratón en ArcMap).

4.

Ejecutar el modelo y generar los resultados.

5. Explorar, evaluar, trazar gráficos, resumir, interpretar, visualizar, comprender y analizar los

resultados.

6. Sacar conclusiones, tomar decisiones y documentar los resultados.

7.

Presentar los resultados y descubrimientos.

En la práctica, este proceso de análisis es reiterativo. Se realiza una revisión en cada paso, lo que ofrece la

oportunidad de incorporar nuevos conocimientos y perspectivas obtenidos en el proceso. El proceso de

análisis tiene una parte de modelado y otra de generación de, y trabajo con, una serie de mapas, informes

de resumen, gráficos científicos y estadísticos y resúmenes.

Durante el análisis, se genera un modelo basado en los objetivos del análisis. Se genera un conjunto de

resultados (datos de salida y vistas de mapa). A continuación, esa información es analizada, es decir, los

resultados son cartografiados, comparados, visualizados, interpretados, modificados, actualizados,

calibrados, reejecutados, etc.

Los usuarios exploran e interpretan los resultados y los utilizan para sacar conclusiones y tomar

decisiones.

El objetivo de esta práctica es realizar operaciones con las herramientas de geoprocesamiento más

utilizadas dentro del contorno del ArcGIS 10.x. Al final de la práctica el participante podrá aplicar lo

aprendido en campos relacionados con la ordenación del territorio (urbanismo, geomarketing, desarrollo

rural, realización de obras públicas, ubicación óptima de elementos, prevención de riesgos naturales,

turismo, etc.), y/o en estudios de otras disciplinas afines a la geografía como la economía espacial, la

historia, al agronomía, la arqueología, las ciencias medioambientales, etc.


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Un geoproceso recibirá como parámetros de entrada una o más capas de información cartográfica, y

como resultado de su ejecución producirá una nueva capa, resultante de aplicar una serie de criterios

lógicos, espaciales o numéricos sobre los elementos geográficos que forman parte de las capas con las

que se está operando. Aunque esta definición podría casar tanto con cartografía raster como vectorial, el

término geoprocesamiento suele ir ligado a la cartografía vectorial, puesto que con este tipo de

cartografía es con el que trabajaba el asistente de Geoprocesamiento de los productos ESRI.

Por tanto, el concepto de “Geoproceso” es un concepto muy amplio, que puede englobar a prácticamente

cualquier transformación que podamos realizar sobre una capa de cartografía vectorial. No obstante,

varias operaciones básicas de procesamiento, se han planteado en la ventana: Geoprocessing del menú

principal del ArcGIS 10.x. y otras más en Analysis Tools del ArcToolbox.

Los siguientes geoprocesos serán desarrollados en esta práctica.

1. Buffer traducido al español Zona de Influencia

2. Clip traducido al español Cortar

3. Intersect traducido al español Intersección

4. Union traducido al español Unión

5. Merge traducido al español Fusión

6.

Dissolve traducido al español Disolver

7. Erase traducido al español Borrar

8. Symmetrical Difference traducido al español Diferencia Simétrica

9. Spatial Join traducido al español Unión Espacial

10.

Model Builder traducido al español Constructor de Modelos


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Empezando con los archivo iniciales.

Para poder realizar los geoprocesos en nuestra práctica, primero es necesario:

Dar una proyección a los mapas limite_predial y ríos en el ArcCatalog (sin acentos) (UTM WGS84

zona 20S).

Dar las unidades y medida en las propiedades del Data Frame (meters – meters), para que de

esta manera el sistema logre procesar los datos en unidades métricas conocidas en ArcMap.

Una vez establecidas las unidades, despliegue también el mapa ríos en ArcMap.

Despliegue la tabla de atributos del mapa ríos y responda las siguientes preguntas:

1.

¿Cuántos segmentos representan a los ríos?

2. ¿Cuántas columnas posee la tabla?

3.

¿Podría identificar claramente cuáles segmentos representan ríos principales y cuáles ríos

secundarios?

Selección de Atributos de forma manual

Cree una columna tipo texto (Options - Add Field) denominada “Clase” (para esto, el ArcCatalog debe

estar cerrado) Lenght 20 (tipo texto). La nueva columna será adicionada a la tabla.

Haga anti clic sobre el nombre de la columna HIDROCL_ID, seleccione la opción “Sort ascending”. Esta

acción habrá ordenado la tabla en función de la columna HIDROCL_ID, donde 1 = Río principal y 2 = Río

secundario.

Responda:

¿A qué atribuye el valor 0 de la primera fila? ¿Usted consideraría este un segmento a ser eliminado o por

el contrario, le asignaría un valor 1 o 0?


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Seleccione con el cursor (desde la precolumna a la izquierda de la tabla) todos los segmentos con valor 1

de la columna HIDROCL_ID.

Sin deseleccionar, active el Editor en el menú principal de ArcMap (Editor - Start editing). Seleccione la

opción Merge. Entonces un cuadro de diálogo le pedirá elegir uno de todos los segmentos seleccionados,

como no hay ninguno en particular, seleccione cualquiera y haga OK. Esto hará que todos los segmentos

se agrupen en un solo registro, de manera tal que usted podrá luego, nombrar estos segmentos en la

columna “Clase”

Nombre los segmentos 1 como “Río principal”

Guarde los cambios con Save edits.


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Selección de Atributos mediante la calculadora de Atributos

Una alternativa a la selección manual de varias entidades geográficas como en el paso anterior es a

través de la tabla de atributos, la cual es más rápida y efectiva cuando se trabaja con muchos datos, ya

que a través de un método definido y una sentencia establecida selecciona elementos de importancia

predefinidos por nosotros.

En el menú principal de la tabla de atributos,

seleccione Select By Attributes, con esto aparecerá

un cuadro de diálogo que representa la calculadora

de Atributos.

En esta ventana seleccione “Create a new selection”

en Method, para realizar una nueva selección a

continuación escoja el nombre de la columna de

trabajo HIDROCL_ID, haciendo doble clic en el

mismo, luego elija igual 2 después de presionar en

Get Unique Values y tendrá en SELECT*FROM ríos

WHERE: "HIDROCL_ID" =2, para finalmente presionar

Apply.

Con esto se han seleccionado todos los ríos

secundarios y toca proceder con la sentencia MERGE

como en el proceso anterior. Continuando, debe

también completar la clase, escribiendo ríos

secundarios para completar el proceso.

La tabla se verá igual al siguiente gráfico, que tiene una selección por atributos de los Ríos principales y

secundarios seleccionados.

Salga del editor con Stop Editing y guardando las ediciones anteriores.

Creación de un BUFFER:

Los buffer generan contornos alrededor de un tema seleccionado y a una distancia determinada por el

usuario. Consiste en generar un área de influencia en torno a todas las geometrías de una capa (o las

seleccionadas), situada a una distancia de la geometría original. Se trata por tanto de un geoproceso que

actúa únicamente sobre una capa vectorial de entrada.


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Como resultado de aplicar la operación de buffer, cada geometría de la capa de partida originará un

polígono (y todos los puntos interiores al polígono estarán a una distancia de la geometría de partida

menor o igual a la distancia expresada como parámetro del geoproceso.

A modo de ejemplo entonces, crearemos un buffer o áreas de protección primero con un valor constante

de 20 m para todos los ríos y luego, según la clasificación del río (Principal o Secundario). El resultado será

un *.shp. con áreas de influencia de 20 tomados desde el eje de los ríos.

En el menú principal del ArcMap abrimos Geoprocessing y elegimos Buffer, se abre el cuadro de dialogo

correspondiente donde se completa toda la información siguiente:

Use como nombre del archivo: buffer_20.

El tema que contiene la hidrografía tiene en su base de datos un campo llamado Clase el cual diferencia

los ríos principales de los secundarios, con un buffer de 20 metros.

Posteriormente, utilizaremos 50 metros (100 en total) para Río principal y 30 metros (60 en total) para

Ríos secundarios. Primero se debe crear una columna de nombre Buffer, tipo float o Double, en la tabla

de atributos de ríos. En la columna Buffer, asigne un valor de 50 para Ríos principales y 30 para Ríos

secundarios. Proceda de la misma forma que en el caso anterior, pero en vez de seleccionar Linear Unit

con el valor de 20, seleccione Field y elija la columna Buffer, recientemente creada de la tabla. Use como

nombre del archivo buffer_50_30.

Ahora utilizaremos 50 metros (100 en total) para Río principal y 30 metros (60 en total) para Ríos

secundarios. Primero se debe crear una columna de nombre Buffer, tipo float o Double, en la tabla de

atributos de ríos. En la columna Buffer, asigne un valor de 50 para Ríos principales y 30 para Ríos

secundarios.

Proceda de la misma forma que en el caso anterior, pero en vez de seleccionar Linear Unit con el valor de

20, seleccione Field y elija la columna Buffer, recientemente creada de la tabla. Use como nombre del

archivo buffer_50_30.


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Para finalizar presione OK.

El resultado mostrará “áreas de influencia” claramente diferenciadas para cada clase de río.

Ahora, cree dos mapas donde se tenga por separado: El primero con buffer para los ríos principales de 50

m, con el nombre “Buff _rio_Prin” y otro layer con buffer para los ríos secundarios de 30 m, nombre

“Buff _rio_sec”. Utilizaremos estos layers para explorar otras herramientas de Geoprocesamiento mas

adelante en la práctica.

Para esto seleccionamos, en el último mapa producido: buffer_50_30, “Río principal” en la tabla de

atributos y con clic derecho del nombre del archivo elegimos: Data, Export Data… y guardamos los datoscorrespondientes a esa información con el nombre “Buff _rio_Prin” en una ubicación conocida.

El proceso debe repetirse para “Ríos secundarios” con el nombre

“Buff _rio_sec” y así se obtendrán los mapas pedidos. Una vez

creado los dos nuevos layers incluya en su Data Frame el tema

limite_predial. La vista debería ser similar al siguiente gráfico.

Si se tuviese que obtener la superficie real del predio que posee

servidumbres ecológicas por concepto de protección de aguas, se

podría corregir la actual sobreestimación de áreas externas al

polígono. Si Usted observa, los buffer creados salen del borde del

límite y por otro lado muchos buffer se superponen, por lo que se

procederá a unir los buffer, para luego ser interceptados con el

límite predial.


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El proceso UNIÓN:

Con este proceso se crea un nuevo mapa basado en la sobreposición de dos mapas tipo polígonos, el

tema de salida contiene la combinación de los polígonos y sus atributos, importante es que ambos temas

el de entrada y el que se sobrepone deben ser polígonos. Para Unir los dos buffer creados: Nuevamente

abrimos Geoprocessing y seleccionamos unión, utilice “Union_rios” y para completar, la información

requerida de la siguiente manera:

Proceso INTERSECCIÓN:

Este proceso crea un nuevo tema con las áreas interceptadas, el tema de entrada puede ser: líneas ópolígonos, pero el tema que se sobrepone debe ser polígonos y el tema de salida puede ser del mismo

tipo de entrada. Para intersectar la información con el límite predial, escoja nuevamente del menú

Geoprocessing la opción Intersect y complete la siguiente información:


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Escoja el layer limite_predial, para que este se intersecte con el Union_rios. Como nombre de salida

escriba union_rios_Intersect y presione Finalizar. Observe el resultado del proceso y haga una descripción

de lo que ha acontecido.

Proceso DISSOLVE

Simplifica los datos basados en un atributo de la cobertura. Con este proceso se eliminarán las líneas

entre polígonos, de tal manera de obtener sólo un gran polígono que contenga la información del área de

protección.

Para ello abra la base de datos del tema que contiene la intersección de los

buffer “union_rios_Intersect”. Observe el campo LIMCL_, este campo presenta

para cada uno de sus registros el mismo valor (el valor 2), para este ejercicio,

este será el campo a seleccionar para disolver los límites de la cobertura, vale

decir, se agrupará la información en base a él.

Seleccione Dissolve del menú Geoprocessing y seleccione el archivo de entrada

union_rios_Intersect será Intersección_buffer. Escoja Dissolve Fields. El

atributo para disolver será el campo LIMCL_, y el nombre para la salida

“union_rios_Dissolve”. Presione Ok. Observe el resultado del proceso y haga

una descripción de lo que ha acontecido.

Calcule:

a) El área total del polígono limite_predial (en m y en ha)

b) El área de destinada a servidumbres ecológicas dentro el pol limite_predial. En m y en ha

Este proceso puede repetirse con el archivo distritos.shp, el cual contiene los distritos de la ciudad de

Cochabamba, pero al cual al aplicar el dissolve solo debe resultar el mapa de Cochabamba.

Repita el proceso con el mapa de Bolivia y obtenga un solo mapa de Bolivia y los nueve mapas

departamentales correspondientes.

Proceso CLIP

Esta herramienta permite recortar puntos, líneas y polígonos de una capa, basados en el perímetro

definido por el contorno de otra capa. El archivo utilizado para cortar debe ser de tipo polígonos.

Del menú Geoprocessing elija Clip. El tema de entrada será union_rios_Intersect. Escoja subpredios como

zona a ser recortada. En el nombre para la salida ríos_subp. Presione Ok. Observe el resultado del proceso

y haga una descripción de lo que ha acontecido.


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Investigue los Procesos Select y Split empleado el mapa de Bolivia.

Como parte de la práctica, describa las operaciones faltantes.

Erase: Merge: Symmetrical Difference:


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Spatial Join:

Consiste en una unión de tablas en función de la localización compartida de los elementos de dos capas.

Model Builder:

Finalmente, elabore el informe correspondiente a ser entregado hasta el 10 de diciembre a horas 16:55.

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