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El modelo raster

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Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5En cuanto a las relaciones entre los elementos que componen el mapa, lo que se conocecomo topología, se encuentra implícita en la regularidad de la rejilla, conociendo sinproblemas los vecinos más cercanos de cada elemento del mapai-1,j-1 i-1,j i-1,j+1i,j-1 i,j i,j+1i+1,j-1 i+1,j i+1,j+1Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5El resultado de la codificación raster es una discretización tanto delas coordenadas de los elementos constitutivos del mapa obtenidocomo de la variable representada. Por tanto los cálculos, medidas,etc, serán aproximaciones a la realidad con un cierto error,dependiente de la precisión de la malla o rejilla.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5En el modelo raster el conjunto de mapas que compone el proyecto SIG deberá cumplir unaserie de condiciones o normas:Todos los mapas deben de estar referenciados a la misma zona geográficaLa rejilla de todos los mapas debe ser igual, tanto en número de filas y columnas comoen dimensiones de cada pixel o tesela.Los datos generalmente son leídos en el fichero, comenzando por la esquina superiorizquierda y continuando de forma progresiva hasta la inferior derecha, ultimo punto delfichero.La definición del modelo debe ajustarse a la escala de representación del menorelemento cartográfico que se desea representar.El menor elemento de representación del modelo raster es el pixel (tamaño de pixel), loselementos geográficos menores al tamaño del pixel de forma areal, no pueden sera nirepresentados ni analizados.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5El contenido de las cabeceras de los ficheros es muy variado, tanto si van adjuntos alos ficheros como si van separados en uno o varios ficheros, en general los datos queno suelen faltar son:LeyendaBite, byt, entero, float, double, etc.Coordenadas límites de la malla.Número de filas y columnas que componen lamalla o enrejado.Incrementos de salto de malla (tamaño de lospixels)-Tipo de dato almacenado en el fichero.Unidades de medida (implícitas o explicitas.Rotación en X, en Y o en ambos.Leyenda o significado de los valores de lospixel que componen los datos.Promedio de errores.Compresión de los datos.Comentarios.Estructura de múltiples capas.±∆YX m,Y M±∆XX M,Y MX m,Y mcm, m, km, ft, mll, etc.X M,Y mMiguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5La estructura de los datos se suele encontrar a continuación de los datos de cabecera, o enotro fichero referenciado en el fichero cabecera o con una clave especifica (generalmentecambio de extensión o ligera modificación del nombre) del programa de gestión SIG. Suestructura puede tener varias forma, muchas de ellas dependen del programa de tratamientolas más normales son:Datos ASCII: los datos se almacenan formando laestructura de la malla o consecutivos, en formato de textoplano. Son fáciles de leer por cualquier programa, perosu almacenamiento requiere mucho espacio.12 34 25 15 23 56 124 23 ...32 45 3 123 67 34 98 10 1 ...9 4 20 56 110 210 20 35 8 ...Datos binarios: los datos se almacenan en formatobinario; todos los datos, sean grandes o pequeñosocupan lo mismo (siempre teniendo en cuenta laslimitaciones del tamaño numérico) . Los datos sealmacenan consecutivamente.Datos binarios comprimido: es similar al binario si biencada número es precedido de una cifra que especifica lasveces que se repite el siguiente valor , es valido paramapas de representación cualitativa.00 f2 34 54 aa b3 8c 94 37 ...12 ff a4 67 99 23 99 bb 23 ...15 00 23 fd a5 65 45 a9 1b ...10 00 50 f2 ff 34 a6 54 ...75 12 9c ff 20 a4 aa 67 ...da 15 73 00 11 23 e1 fd ...Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Existen otros formatos, como las imágenes obtenidas desde satélite; en el que lainformación de todos los sensores o bandas se encuentran en el mismo fichero, son losficheros multibanda. La distribución de los datos suele almacenarse de la siguiente forma:12 34 25 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 34 2 5 21 98 10 1...32 45 3 123 67 34 98 10 1 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 ...3 123 67 34 98 10 1 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 7 ...9 4 20 56 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 210 20 35 8 ...34 25 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 210 20 5 21 98 ...12 34 25 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 34 2 5 21 98 10 1...32 45 3 123 67 34 98 10 1 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 ...3 123 67 34 98 10 1 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 7 ...9 4 20 56 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 210 20 35 8 ...34 25 15 23 56 124 23 32 45 3 123 67 110 210 20 5 21 98 ...1ª banda2ª banda3ª banda4ª banda5ª banda6ª banda7ª banda1ª banda2ª banda3ª bandaMiguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Los datos que constituyen un fichero raster pueden pertenecer a dos tipos generales devariables ya analizados en el tema 2, variables cualitativas y cuantitativas.Las variables cuantitativas se representarándentro de un fichero raster como unadiscretización de una variable continua, en laque al punto central de cada pixel o teselade la malla, se le otorga el valor de lavariable, que se establece como único paratodo el pixel.Estos ficheros no suelen tener leyenda yaque todos los datos en ellos contenidos serefieren a posibles a posibles valores de lavariable. Ejemplos de este tipo de variablesson la altura, precipitación, temperatura,pendientes, etc.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Las variables cualitativas dentro del ficheroraster se almacenan como valoresnuméricos, cada uno de estos valores sonasociados a una clase de la variable; elsignificado cuantitativo del valor asignadosolamente es para la representación, estevalor ha perdido todo significado de orden ycantidad, siempre que tratemos convariables nominales.Estos ficheros suelen tener leyenda ya quetodos los datos en ellos contenidos serefieren a posibles clases de la variable.Ejemplos de este tipo de variables son lalitología, vegetación, usos del suelo, tipos desuelo, etc.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5En el análisis de los mapas raster se toma como elemento base del análisis el pixel.Distinguiremos para los mapas raster los siguientes conceptos ligados al análisis:Localización: será un pixel caracterizado por presentar la misma posición geográficay mismas dimensiones en todas la capas o coberturas que componen la base de datosraster.Vecindad: es la distancia y orientación de cada localización respecto al resto delocalizaciones o pixelsZonas o regiones: corresponde a los m pixels contiguos de una capa o coberturatemática con igual valor.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Tipos de análisis locales o temáticosLocalización Vecindad RegiónValor tipoValor tipoValor tipoAnálisis sobre losvalores temáticosValor no característicoVariabilidadComparaciónValor no característicoVariabilidadComparaciónValor no característicoVariabilidadComparaciónReclasificaciónReclasificaciónReclasificaciónSíntesis estadísticasSíntesis estadísticasSíntesis estadísticasPosición geográficaAnálisis sobre losaspectos espacialesPosición geográficaVariabilidadFormaTamañoDistancia y proximidadDirecciónPosición geográficaVariabilidadFormaTamañoVecino aMiguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Tipos de análisis operativosReclasificación: modificación de los valores de una capa a través de una función en laque entran exclusivamente los valores iniciales.Superposición: Operaciones entre los mismos pixels de diferentes capas fuenteCálculos de distancia y conectividad: la búsqueda de vecinos y el problema del calculode distancias entre los pixels.Filtrado de mapas: operaciones de conjunto y vecindad entre los pixels.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Reclasificación: se varían los valores de un mapa fuente en función de alguna operaciónbasada en los valores iniciales.Reetiquetado de las categorías inicialesAgregación de categorías en un menornúmero de valoresCreación de intervalos en una variablecontinua (conversión de una variablecontinua a discreta).Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Reclasificación (continuación)Operaciones con constantesOperaciones trigonométricas a los valorestemáticosOperaciones en función a la posicióngeográfico de los elementos, en estoscasos la única característica espacialdestacable son las coordenadas de cadapixel.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Superposición: en este caso entran en juego dos o más variables.1234Y - ANDXORmediaO - ORNORValores más representativosestadísticamente, menosrepetido, etc.01Operaciones lógicas sobre variablesbooleanas, convertidas de otros tipos devariables. Un caso especial es elenmascaramiento en función de valoresconcretos de uno de los mapas.NANDMiguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Reclasificación (continuación)La intersección o cruce de mapas es una operación por la que secruzan para cada pixel las variables contenidas en varios mapas, elresultado es equivalente a la tabulación cruzada.Cuando trabajamos con variables continuas se pueden utilizar numerosos métodos de operaciones(estadísticos, algebraicos, etc), así como operaciones de enmascaramiento.En el caso de análisis de mapas por regiones o zonas (más de un mapa) uno de los mapas que entranen el análisis debe tener definas las regiones en función de una variable temática.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Cálculos de distancia y conectividad: se analiza el problema del cálculo de distancias en unmapa de pixels, los análisis de proximidad, determinación del camino más corto y lasbarreras..El cálculo de la distancia en los modelos raster es muydistinta que en los modelos vectoriales. Las distancias en unmodelo raster se puede calcular de dos formas diferentes,con resultados distintos:Teorema de Pitágoras o distancia euclídea (proyectada):la ecuación en este caso es:D e= X 2 Y 2Número de pixels que se para dos puntos (solamentecoincide con la distancia euclidea si la distancia decalcula en una sola fila o columna). Crea un problemaen los cálculos no alineados, ya que la distancia entrepixels es distinta en horizontal y vertical respecto a ladiagonal.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5En cuanto a la conectividad de los pixels se establece como la máxima proximidad entreun pixel central y sus vecinos más inmediatos y que constituye la base del filtrado decoberturas en función de los vecinos más próximos.La vencindad extendida se refiere al número de pixels a los que se encuentra unalocalización determinada y la distancia que los sepa ara .La proximidad de un pixels a otro de referencia se medirá como la distancia que les separa,ya sea de forma euclídea o por el número de pixels que les separan.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5La medida de las distancias puede realizarse como el espacio que separa dos puntos,generalmente ese es el concepto que se tiene de distancia, pero en los análisis del mediofísico (asi como en otros como el desplazamiento de medios informáticos – Internet) seutiliza el concepto de coste como medida de la distancia. En estos caso la distancia puedeasociarse a un estimador que determina la valía de la distancia, algunos ejemplos puedenser::Costes temporales: la distancia es ponderada en función del tiempo que se tarda en llegar deun punto a otroCostes monetarios: en este caso la distancia es ponderada en el coste económico de llegarde un punto a otro, considerando el consumo de todos los elementos que intervienen en eldesplazamiento.Costes físicos: se mide el desgaste físico que supone el desplazarse desde un punto a otro.Costes ecológicos: se mide el impacto que supone la construcción de una infraestructura,actuación paisajística o uso del territorio sobre una zona y sus contiguas.Costes sociales: se mide la perdida o ganancia de compensaciones sociales sobre laactuación en una porción concreta del territorio.Atendiendo a estos conceptos, el camino más corto entre dos puntos no tiene por que ser lalínea recta, deduciendose directamente que el concepto de barrera, no es solo el de unaimpedimento físico, puede ser económico, social, ecológico etc.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Entendemos por filtrado el mismo concepto establecido en el tema detratamiento digital de las imágenes obtenidas por satélite; debemosconsiderar que tanto los mapas raster como este tipos de imágenes sonficheros de tipo raster, todo lo establecido en el tema tres es aplicable deforma conceptual aquí.Si bien la decisión de la operatibilidad y sentido de la operación recaesobre el conocimiento y significado geográfico del resultado obtenidotenga el usuario.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Ventajas del formato raster:1.- Organización simple y muy estructurada de los datos.2.- Facilidades en análisis de tipo operativos y de vecindad.3.- Facilidad de representación gráfica en diferentes medios gráficos.4.- simplicidad de la base de datos y de su tratamiento.Inconvenientes del formato raster:1.- Aumento considerable del tamaño de los ficheros al aumentar la escala derepresentación.2.- Redundancia de datos en el almacenamiento de la información3.- No existe un reconocimiento explicito de elementos geográficos como tales. Por lo quela búsqueda de los mismo complica enormemente los cálculos de análisis y aproximación.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema51.- Joquín Bosque Sendra Sistemas de información Geográfica Rialp2.- José I. Barredo Sistemas de Información Geográfica y Evaluación Multicriterio en la ordenación del territorio. RAMA3.- F. Javier Moldes Tecnología de los Sistemas de Información Geográfica RAMA4.- Javier Gutiérrez Puebla y Nichael Gould SIG: Sistemas de Información Geográfica Edit Sisntesis5.- Juan Peña Llopis Sistemas de Información Geográfica aplicada a la gestión del territorio ECU Universidad de Alicante.6.- Robert Laurini and Dereck Thompson Fundamentals of spatial information systems Academic Press.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5Los trabajos planteados para gabinete se centrarán en la simplificación de diferentescartografías en función a diferentes mallas (papeles milimetrados). En estos trabajos sepretende dar a conocer los problemas de discretización de variables tanto cuantitativascomo cualitativas, los problemas de establecimiento de límites y de agrupación oindividualización de elementos en función de su importancia respecto al estudioplanteado.Miguel Ángel Sanz Santos


Sistemas de Información Geográfica El modelo raster - Tema5En las prácticas de SIG se continua la elaboración de cartografías temáticas y sutratamientoMiguel Ángel Sanz Santos

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