Instituto de Información Territorial del Estado de Jalisco

Sistemas de Información Geográfica basado en software libre

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SIG Libre 3

Contenido del Curso (Video)

http://www.youtube.com/watch?v=t-x_I6MzfZA

Geoprocesos 2 gvSIG

• Polígonos de Thiessen….…………………………………………………………..5 • Buffer Lateral..……………………………………………………..………………….14 • Reproyectar.…………………………………………………………………………….18

Geoprocesos 3 gvSIG

• Diferencia Simétrica…….………………………………………………………….22 • Cluster………….……………………………………………………..………………….26 • Generar un MDE …………………………………………………………………….32 • Sombreado……………………………………………………………………………..39

SIG Libre 4

SIG LIBRE INTERMEDIO

Contenido del Curso

GEOPROCESOS 2 GVSIG

Polígonos de Thiessen

• Los polígonos de Thiessen nombrados en honor al meteorólogo estadounidense Alfred H. Thiessen son una construcción geométrica que permite construir una partición del plano euclídeo (espacio geométrico).

• Estos objetos también fueron estudiados por el matemático Georgy Voronoi de donde toma el nombre alternativo de diagramas de Voronoi y por el matemático Gustav Lejeune Dirichlet de donde toma el nombre de teselación de Dirichlet.

• Los polígonos de Thiessen son uno de los métodos de interpolación más simples, basado en la distancia euclidiana, siendo especialmente apropiada cuando los datos son cualitativos. Se crean al unir los puntos entre sí, trazando las mediatrices de los segmentos de unión. Las intersecciones de estas mediatrices determinan una serie de polígonos en un espacio bidimensional alrededor de un conjunto de puntos de control, de manera que el perímetro de los polígonos generados sea equidistante a los puntos vecinos y designando su área de influencia.

SIG Libre 5

• Inicialmente los polígonos de Thiessen fueron creados para el análisis de datos meteorológicos (estaciones pluviométricas) aunque en la actualidad también se aplica en estudios en los que hay que determinar áreas de influencia (centros hospitalarios, estaciones de bomberos, estaciones de metro, centros comerciales, etc.). Es una de las funciones de análisis básicas en los SIG. Generación de Polígonos de Thiessen en gvSIG OADE o gvSIG 1.12

• Abrimos gvSIG OADE

1. Seleccionamos “Nuevo”

2. Podemos renombrar nuestro proyecto, nos aparece una ventana pequeña en donde podemos renombrarlo “Aceptamos”.

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3. Nos vamos a las propiedades de la vista. Tenemos una nueva ventana.

4. Nos aparece por default la proyección en EPSG 23030.

5. En tipo elegimos EPSG.

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5 6

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• 6. En este caso será por código (32613).

• 7. Buscamos por medio del código y es la WGS 84/UTM Zona 13 Norte.

• 8. Aceptamos

• Abrimos nuestra nueva vista con la

proyección deseada.

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NOTA: Para dejar por default el sistema de referencia espacial nos vamos a: Archivo> preferencias, y elegimos la opción vista.

• En proyección por defecto elegimos cambiar.

• En Tipo el EPGS será el 32613 que como sabemos corresponde al WGS 84/UTM Zona 13N.

• Aceptamos, y ya tendremos nuestro sistema de referencia espacial definido.

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• En este ejemplo aplicaremos este método a los Centros de Asistencia Médica de Guadalajara y sus municipios aledaños.

• Cargamos el SHP de centros de asistencia médica.

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• Para poder generar los Polígonos de Thiessen nos vamos a la herramienta gestor de geoprocesos. • También podemos acceder a esta desde el menu vista > gestor de geopocesos.

• A continuación nos aparecerá una venta como la siguiente.

• Para realizar nuestros polígonos es necesario ir a la carpeta: Geoprocesos > análisis > Geometría computacional > TIN/Voronoi

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• En la versión de gvSIG 1.12, podemos acceder desde la herramienta de Sextante, en el apartado:

• Herramientas para capas de puntos > Teselación de Voronoi

NOTA: Para el caso de esta versión, esta herramienta ya no se encuentra disponible en el Gestor de Geoprocesos.

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• Abrimos el geoproceso y nos aparece la siguiente ventana.

1. En la capa de entrada elegimos el SHP (Centros de Asistencia Medica) al cual le generaremos los polígonos.

2. Elegimos la opción: Polígonos de Thiessen.

3. TIN incremental basado en un triangulo envolvente.

4. En la capa de resultados direccionamos nuestro nuevo SHP con los polígonos ya generados.

5. Para finalizar aceptamos.

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2 3

4

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• Ahora ya nos genero los polígonos de Thiessen para los Centros de Asistencia Medica.

NOTA: En el ejemplo agregamos el SHP de los limites municipales para apreciar el polígono del municipio de Guadalajara.

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GEOPROCESOS 2 GVSIG

Buffer Lateral

Anteriormente habíamos realizado Buffers en Kosmo, la diferencia es que gvSIG nos permite hacer un buffer lateral, ya sea a la izquierda o a la derecha.

• Abrimos un nuevo proyecto con proyección 32613 que anteriormente

asignamos por default.

• Para este ejemplo cargaremos el SHP de carreteras del municipio de Zapopan, al cual le realizaremos el buffer lateral.

• En el ejemplo también cargaremos el SHP de limites municipales.

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• Para poder generar el buffer lateral nos vamos a la herramienta gestor de geoprocesos.

• También podemos acceder a esta desde el menu vista > gestor de geopocesos.

• A continuación nos aparecerá una venta como la siguiente.

• Para realizar nuestros buffer lateral es necesario ir a la carpeta: Geoprocesos > análisis > Proximidad > Área de influencia lateral.

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• Abrimos el geoproceso y nos aparecerá la siguiente ventana.

1. En la capa de entrada elegimos el SHP (carreteras de Zapopan) al cual le generaremos el buffer lateral.

2. Elegimos el área de influencia definida por una distancia, en este caso de 200m. 3. Podemos seleccionar el lateral (izquierda o derecha). 4. Numero de anillos concéntricos, en este caso solo será un anillo. 5. Direccionamos la capa de resultados. NOTA: podemos tener elementos seleccionados a los cuales les apliquemos el

buffer.

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3 4

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• Ahora ya nos genero el Buffer Lateral izquierdo como podemos observar en la imagen inferior.

• Representa los 200m con respecto a la carretera, solo presente en la parte izquierda de esta.

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GEOPROCESOS 2 GVSIG

Reproyectar

Este geoproceso permite cambiar la proyección geodésica de los elementos vectoriales de la capa de entrada. Se debe especificar la nueva proyección a aplicar. Este geoproceso puede ser de gran utilidad para hacer concordar cartografías en un mismo proyecto , cuando se encuentran en proyecciones distintas.

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• Para poder reproyectar nos vamos a la herramienta gestor de geoprocesos. • También podemos acceder a esta desde el menu vista > gestor de geopocesos.

• A continuación nos aparecerá una venta como la siguiente.

• Para reproyectar es necesario ir a la carpeta: Geoprocesos > Conversión de datos > Reproyectar NOTA: También podemos reproyectar desde Sextante > Herramienta para capas vectoriales > Reproyectar.

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Como ejemplo reproyectamos un SHP con coordenadas UTM a Geográficas. • Abrimos el geoproceso y nos aparecerá la siguiente ventana:

• Seleccionamos la capa de entrada.

• Nos dice la proyección actual, que será la de la ventana.

• En Proyección de destino, hacemos clic en (…) y tenemos esta ventana:

• Buscamos por código, en este caso 4326 que corresponde a las geográficas.

• Finalizamos • Direccionamos la capa de

resultados. • Aceptamos.

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Hacemos Zoom en la nueva capa y observamos que el Sistema de Referencia Espacial ya esta en Geográficas.

Coordenadas Geográficas. SIG Libre 21

GEOPROCESOS 3 GVSIG

Diferencia Simétrica

La diferencia simétrica de dos conjuntos A y B es otro conjunto A Δ B cuyos elementos son todos los elementos de A o B, a excepción de los elementos comunes a ambos.

Para este ejemplo teníamos capas de recubrimiento de áreas, a las cuales le realizaremos la diferencia simétrica.

Como diferencia tendríamos a los elemento de A y B, pero con excepción de los elementos comunes.

A B

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• Para realizar nuestra diferencia simétrica es necesario ir a la herramienta sextante de la barra de herramientas , ir al apartado Herramientas para capas de polígonos > Diferencia simétrica.

• Al momento de dar doble clic en diferencia simétrica, nos aparece la ventana de parámetros.

• En esta ventana tenemos que elegir las capas vectoriales de entrada. Nos generará una capa vectorial.

• Especificamos el fichero de salida.

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• En esta misma ventana en la parte inferior derecha, tenemos la herramienta de información la cual nos proporciona información sobre la herramienta.

• Ventana de ayuda.

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• El resulta es el siguiente, con excepción de los elementos comunes.

1. El elemento común ya no aparece en el SHP.

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GEOPROCESOS 3 GVSIG

Clasificar (Cluster) espacialmente

Este algoritmo clasifica el conjunto de entidades de una capa en una serie dada de grupo cuyo número establece el usuario, de forma que estos grupos resulten lo más homogéneos posibles. A diferencia de la extensión "clasificar (cluster)", en la que se emplean variables adicionales asociadas a cada entidad, en este caso las únicas variables empleadas son las coordenadas X e Y de cada punto, creándose grupos homogéneos espacialmente. Como parámetros de entrada tenemos la capa con los puntos para agrupar en distintas clases, nosotros podemos generar el numero de clases necesarias. Como salida, tendremos la capa resultante de la clasificación. Es idéntica a la capa de entrada, pero contiene en su tabla de atributos un nuevo campo que indica la clase a la que pertenece.

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• Para iniciar cargamos una capa de puntos (Centros de asistencia médica) a la cual aplicaremos el cluster espacial. En el ejemplo también tenemos la capa de limites, solo para una mejor visualización.

• Teniendo nuestra capa de puntos nos vamos a la herramienta Sextante > Herramientas para capas de puntos > Clasificar (cluster) espacialmente.

• Damos doble clic en la opción y nos aparece la siguiente ventana:

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• La capa vectorial será la de los Centros de asistencia médica. • El número de clases serán 4, estas quedarán lo mas homogéneas posibles, para

dividir estos centros espacialmente. Dependiendo del estudio a realizar podrán ser el número de clases.

• Nuestra salida será una capa vectorial, la podemos direccionar o se quedara como archivo temporal.

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• Ahora tenemos una nueva capa de resultados. Pareciera que es idéntica a la capa de centros de asistencia médica, pero la única diferencia es que esta capa en la tabla de atributos tiene una nuevo campo denominado por las 4 clases que elegimos.

Para ir a la tabla de atributos, tenemos que ir a la herramienta que muestra los atributos de la capa seleccionada .

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• Para hacer notar esta clasificación es necesario hacer clic derecho en la capa de resultados e ir a propiedades, pestaña de simbología y en el apartado de categorías > valores únicos. El campo de clasificación será el de clase, tenemos que añadir todos y cambiar el esquema de color.

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• Ahora podemos observar nuestra clasificación espacial (cluster), con una homogeneidad entre los puntos de los centros de asistencia medica.

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Generar Modelo Digital de Elevación (MDE)

En este apartado se mostrará la manera de generar un MDE utilizando Software Libre, en este caso gvSIG 1.12, para este ejercicio requerimos solamente las curvas de nivel. Basado en un “Tutorial rápido para crear un MDE a partir de cotas” de Miguel Verdú Bernabeu .

Paso 1. Cargar la capa vectorial de las curvas de nivel en gvSIG.

NOTA: Es recomendable comprobar la conexión de líneas, para verificar si la capa de curvas de nivel no tiene problemas como líneas con valores distintos o sin conexión.

GEOPROCESOS 3 GVSIG

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Rasterizar Curvas de Nivel (Capa Vectorial)

• En este paso lo que haremos es quemar las curvas de nivel en un raster, es decir rasterizaremos un mapa de vectores; es importante aclarar que la imagen resultante de este proceso sólo tendrá valores en las celdas que coincidan con algún vector; las celdas que no coinciden con vectores no tendrán valor alguno, es por eso que el resultado de este proceso será insumo para el siguiente paso.

• Nos vamos a Sextante, hagamos clic en el menú:

• Sextante > Rasterización e interpolación > Rasterizar capa vectorial

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En la ventana que aparece seleccionamos el shape de curvas de nivel y en campo elegimos el campo que contiene la altura (Elevación), definimos el nombre de la imagen de salida (esta imagen es un paso intermedio al producto final).

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En la pestaña Salida raster en la opción utilizar extensión de otra capa seleccionamos la capa de curvas de nivel original, esto es para que la imagen que se genere tenga el mismo extent del mapa de curvas de nivel; en tamaño de celda en este caso quedará de 30 metros ya que se utilizó el mapa de curvas de nivel escala 1:50,000.

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Hacemos clic en aceptar y el resultado debe ser una imagen similar a esta:

Las celdas en blanco tiene el valor de la curva de nivel correspondiente, las celdas negras no tienen valor (valores nulos null).

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2. En este proceso se “rellenarán” las celdas que no tienen valor, entiéndase esto como una interpolación de valores, el valor que se interpolará es la altura (Elevación) y con esto obtendrá su MDE. En Capa origen seleccionamos la capa que acabamos de rasterizar, por lo regular tiene al final del nombre [rasterizado], en umbral de tensión dejamos el valor que aparece por default y en Capa rellenada definimos el nombre del MDE final.

Rellenar Celdas sin datos 1. Nos vamos a Sextante > Herramientas básicas paras capas raster > Rellenar celdas sin datos.

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Hacemos clic en aceptar y el resultado debe ser una imagen similar a esta:

Con esto ya tenemos el MDE, ahora sólo falta elaborar el sombreado.

NOTA: Este es color que nos da por default, podemos cambiar el color con la paleta de colores, existe una predeterminada para elevaciones.

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Para generar el mapa de sombreado tenemos que utilizar el MDE que acabamos de crear. En sextante hacemos clic en: Iluminación y visibilidad > Relieve sombreado

En la ventana que aparece en MDE seleccione el MDE recién creado, por lo regular será el nombre del mapa con [rasterizado][rellenado], en opciones deje las que aparecen por default, en salida defina el nombre de la imagen de salida.

GEOPROCESOS 3 GVSIG

Sombreado del MDE

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En la pestaña Salida raster en Utilizar extensión de otra capa seleccionar el MDE recién creado y en Tamaño de celda 30 (metros).

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El resultado final será una imagen similar a esta:

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