ANÁLISIS RASTER

Módulo 8

Análisis Raster

Docente

CLAUDIA ROMERO

BOGOTÁ, 2012

2

TABLA DE CONTENIDO

ANÁLISIS RASTER ................................................................................................................................. 3

1.1 OBJETIVOS ............................................................................................................................. 3

1.2 INTRODUCCION ...................................................................................................................... 3

1.3 PROCEDIMIENTOS ................................................................................................................. 7

1.3.1 Conversión de formato ...................................................................................................... 7

1.3.2 Máscara ............................................................................................................................. 10

1.3.3 Reducción de categorías. ................................................................................................ 12

1.3.4 Reetiquetado ..................................................................................................................... 13

1.3.5 Intervalos de variables continuas ................................................................................... 14

1.3.6 Álgebra entre capas ......................................................................................................... 15

1.3.7 Densidades ....................................................................................................................... 18

1.3.8 Estadísticas zonales ........................................................................................................ 19

1.4 REFERENCIAS ...................................................................................................................... 21

3

ANÁLISIS RASTER

1.1 OBJETIVOS

 Comprender las funciones genéricas de análisis espacial que permiten explotar las verdaderas capacidades de un SIG.

 Entender en qué forma se llevan a cabo algunas funciones de análisis espacial con el ArcGIS.

 Diferenciar las operaciones genéricas de análisis espacial y aprender a distinguir, para un problema planteado, una secuencia de operaciones que lleve a la solución.

 Identificar problemas del mundo real, que puedan ser abordados usando determinados tipos de operaciones espaciales

1.2 INTRODUCCION

Una imagen en formato raster es la representación de la realidad través de una serie de celdas o pixeles a los cuales se les asigna un valor de la variable temática a representar. Su resolución está definida por el tamaño de estas que generalmente son cuadradas y se distribuyen formando una maya rectangular que cubre el área de interés y sus valores generalmente son numéricos.

Un análisis raster es entonces un conjunto de operaciones que actúan sobre (modifican) el valor temático de cada uno de los píxeles de un mapa raster, considerándolos como elementos aislados. Al igual que con los elementos representados mediante el formato vector es posible hablar de operaciones realizadas sobre una sola capa o de reclasificación, a partir de las cuales se crea un nuevo mapa en el que se han modificado los valores de la variable contenida en la fuente y operaciones que se realizan sobre dos o más capas, conocidas como operaciones de superposición. Dentro de las operaciones de reclasificación (1 capa), se puede nombrar:

 Reducción de categorías por recategorización: lo que pueden significar por ejemplo la generación de intervalos de igual magnitud (e.i. cada 20%) o la agrupación de variables temáticas (e.i. “Bosques primarios” y “Bosques secundarios” en “Bosques”).

 Reetiquetado de categorías iniciales (cambio de nombre): es también una operación de reclasificación, al igual que la adición de nuevas categorías (e.i. “Bosques” en “Bosques primarios” y “Bosques secundarios”).

 Creación de intervalos en variables continuas: (e.i. Clasificación de coberturas vegetales).

 Operación matemática: Por ejemplo (Log X, donde “X” es el valor de cada uno de los pixeles que componen la imagen (Figura 1).

a) Reclasificación

b) Reetiquetado

4

c) Generación de intervalos en variables continuas

d) Operaciones matemáticas

Figura 1. Operaciones de reclasificación para capas en formato raster.

Por otra parte, dentro de las operaciones de superposición (2 o más capas), la generación de nuevas capas se da en función de alguna de las siguientes operaciones:

 Álgebra de mapas: significa la operación matemática (e.i. suma y división) de los valores de los pixeles de dos mapas (Figura 2a).

 Operaciones estadísticas (e.i. moda, promedio, desviación estándar de los valores de un mismo pixel de distintos mapas) (Figura 2b).

 Enmascarado de mapas: es que la superposición física de un mapa sobre otro de manera tal que se tape la información del mapa inferior excepto en los pixeles que el mapa superior tiene valor de “0” (Figura 2c).

 Álgebra booleana (Figura 2d).

 Tabulación cruzada: se obtiene una tabla con el número de pixeles existente en cada situación, la cual es creada por la combinación de las categorías de los mapas utilizados (Figura 2e).

 Intersección de mapas: el mapa resultado tiene un valor diferente en cada pixel, correspondiente a una de las combinaciones existentes entre las categorías de los mapas utilizados.

a) Algebra de mapas: resta

b) Estadística: moda

5

c) Enmascarado

d) Algebra Booleana

e) Tabulación cruzada

Figura 2. Operaciones de superposición.

En la siguiente tabla se especifican algunas de las posibles operaciones de superposición.

TIPO DE VARIABLE NÚMERO DE CAPAS OPERACIÓN O VALOR

Nominales 2 capas

Tabulación cruzada

Enmascarado

6

Operaciones booleanas.

Más de 2 capas

Moda

Valor menos repetido

Variedad de valores temáticos

Operaciones booleanas

Ordinales

2 capas

Tabulación cruzada

Enmascarado

Más de 2 capas

Moda, mediana

Recorrido y recorrido intercuartílico.

Percentil (nº de píxeles que presentan un valor

inferior a otro prefijado)

Porcentaje de pixeles con un valor determinado

Cuantitativas

2 capas Enmascarado

Más de 2 capas Algebra de mapas

Otras operaciones o análisis posibles de hacer con base en imágenes raster son:

 Operaciones de conversión de formato (Raster a Vector y viceversa),

 Operaciones estadísticas entre celdas de una misma capa, en los que se tienen en cuenta el

valor de una celda y sus vecinas (e.i. Análisis de vecindad) teniendo como resultado el suavizado

de los elemento de una capa (Figura 3).

 Interpolaciones que generan superficies a partir de la información de un número limitado de

puntos (Figura 4).

 Cálculo de densidades, que permite crear una superficie continua de densidades a partir de

puntos de entrada, proporcionando una información más clara de la distribución de estos

elementos (Figura 5).

Figura 3. Operaciones estadísticas entre celdas de una misma capa: Análisis de vecindad.

7

Figura 4. Interpolación de la superficie de precipitación a partir de los datos tomados por estaciones meteorológicas.

Figura 5. Cálculo de superficies de densidades.

1.3 PROCEDIMIENTOS

1. Abra ArcMap: Inicio -> Programas -> ArcGIS ->

y guarde un nuevo proyecto con el nombre “TALLER_ANALISIS RASTER” en su carpeta de trabajo:

1.3.1 Conversión de formato

Dado que en algunos casos la generación de información en un SIG relevante para la toma de decisiones se puede realizar teniendo como fuente de información únicamente el formato raster,

...