Introducción al Análisis Espacial - OceanTeacher...Introducción al Análisis Espacial Diana Carolina Romero D’Achiardi Investigador científico, Laboratorio de servicios de información,

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Belgium

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Introducción al Análisis Espacial

Diana Carolina Romero D’AchiardiInvestigador científico, Laboratorio de servicios de información, INVEMAR

[email protected]

Curso Tecnologías de Información (SIG) aplicado al medio Marino y Costero (ArcGIS)22-26 Julio 2019, Santa Marta, Colombia

SIGs Marinos (ArcGIS) Julio, 2019

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https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/mailto:[email protected]

SIGs Marinos (ArcGIS) 2019 (Spanish)

Introducción al Análisis Espacial

Tabla de contenidos


• Introducción

• ¿Qué es el análisis espacial?

• Tipos de análisis espacial.

• Clasificación de las funciones de análisis de los datos.

• Etapas del proceso de análisis en un SIG

• Análisis con datos vectoriales.

• Análisis de superposición.

• Introducción ArcToolbox de ArcGIS.


Introducción

El análisis de los datos geográficos

es, junto con la generación

cartográfica, una de las tareas

fundamentales sin las cuales el

concepto de SIG no alcanza su

verdadero significado. La

información que manejamos en un

SIG es a su vez una fuente de nueva

información, y solo a través de su

análisis es como podemos obtener

esta última y sacar partido de ella.

Tomado de Copyright c 2014 Víctor Olaya


Que es el análisis espacial

Estudio cuantitativo de aquellos

fenómenos que se manifiestan en

el espacio. Ello indica una

importancia clave de la posición, la

superficie, la distancia y la

interacción a través del propio

espacio. Para que estos conceptos

cobren sentido, se necesita que

toda la información esté

referenciada espacialmente.



Planteamientos en el análisis espacial¿Dónde se encuentra? ¿Dónde tiene lugar? ¿Qué hay ahí? ¿Por qué esta ahí? ¿Por qué no está en otro lugar? ¿Podría estar en otro lugar? ¿Cuánto hay en ese lugar? ¿Hasta dónde se extiende? ¿Por qué tiene esa estructura particular? ¿Dónde se encuentra en relación a otros de su misma clase? ¿Donde están sus límites? ¿Cual es la naturaleza de esos límites? ¿Qué otras cosas encontramos asociadas espacialmente a ese fenómeno? ¿Por qué deben estar asociadas espacialmente? ¿Ha estado siempre allí? ¿Cómo ha variado espacialmente a través del tiempo? ¿Qué factores han influido en su dispersión? ¿Qué factores geográficos han limitado su dispersión?



Tipos de análisis espacial

Consulta espacial. El tipo de análisis más simple es la consulta directa de la información quecontienen los datos espaciales. Es el tipo de análisis básico que usamoscuando trabajamos con cartografía clásica, y nos proporciona informacióninmediata a partir de una simple observación de los datos. La propiedadfundamental que empleamos es la posición de cada elemento geográfico.

Este tipo de operaciones da respuestas a preguntas de tipo:

¿Qué tipo de geoforma costera encontramos en una coordenada (x,y)dada?¿Dónde se encuentra la localidad x?¿Cuales son los departamentos en Colombia con mayor área de manglar?




Análisis Topológico. Las consultas que se pueden realizar a las capas de datos espaciales sepueden relacionar no solamente por su posición si no también por la relacióncon los elementos de la misma capa y emplearse para resolver preguntascomo:

¿Como llegar de mi posición actual a un sitio concreto por las red vialestablecida?




Medición. La existencia de una referencia espacial para cada uno de los elementos conlos que trabajamos en el análisis dentro de un SIG hace que podamoscuantificar otra serie de parámetros también espaciales. El más básico deestos parámetros es la distancia, que puede ser una distancia simple entredos puntos dados o bien una distancia entre elementos complejos tales comopolígonos o líneas, o combinaciones de ellos.

Además de la distancia podemos medir otras propiedades tales como:

• Área• Perímetro• Longitud de un recorrido no lineal• Factores de forma




Combinación. Uno de los procedimientos mas realizados dentro de un SIG es lasuperposición de capas de información espacial para asi integrar toda lainformación disponible acerca de un área geográfica para su análisis o para suvisualización




Transformaciones. Aquí se pueden listar una gran serie de procedimientos que puedenmodificar los elementos de entrada de distintas maneras.Como lo son:• Creación de áreas de influencia (Transformación geométrica)• Conversión entre sistemas de coordenadas• Conversión entre diferentes formatos.• Simplificación de objetos




Análisis de superficies. Es una de las herramientas mas importantes dentro de un SIG nos permiteanalizar los parámetros básicos como pendientes y relieves. Aunque elanálisis de superficie se entiende como el análisis de la superficie terrestre elconcepto también es aplicable para analizar todo tipo de variables comovalores de elevación, temperatura , concentraciones …….




Estadística descriptiva. Los elementos de la estadística clásica tienen sus equivalentes en los datosespaciales, y nos permiten calificar cuantitativamente los datos con los quetrabajamos.Por ejemplo, estos estadísticos nos permiten dar respuesta a cuestiones deltipo:¿Existe alguna dirección predominante en los movimientos de individuos deuna especie o se desplazan erráticamente?



Clasificación de las funciones de análisis de datos

FUNCIONES (Nivel I)

• Interrogaciones, Medidas, Transformación de entidades, sumarios, optimización.

FUNCIONES (Nivel II )

• Reclasificación, superposición, Distancia y conectividad, vecindad.

FUNCIONES (NIVEL III)

• Modelado de superficies, redes y con datos raster.


Etapas del proceso de análisis en los SIG

1. Definición de Objetivos

Especificación clara de las preguntas e hipótesis que se va a investigar.

2. Selección de los datos

El tipo de elemento y su representación, así como la escala de medida de los datos que condicionan los métodos y transformaciones de los mismos.

3. Determinación de los métodos de análisis

En función de los objetivos y de los datos disponibles es posible que existan varias alternativas metodológicas entre las que se deberá decidir.

4. Aplicación de las funciones necesarias en un programa SIG

Los modos de aplicación y las funciones de análisis varían en cada programa; sin embargo es necesario conocer los conceptos y transformaciones que se aplican a los datos.

5. Presentación y valoración de los resultados

Los resultados se pueden comunicar en forma de mapas, tablas, gráficos u otros documentos, cuya utilidad deberá ser valorada.


Análisis con datos vectorialesTipos de corredores (Buffers)


Análisis de superposición


ArcToolbox

Proporciona un entorno para la realización de lasoperaciones de geoprocesamiento (es decir,operaciones que impliquen alteración o extracción deinformación), análisis de los sistemas de informacióngeográfica (SIG) y conversión de datos.

Las herramientas de ArcToolbox se organizan en cajasque están organizadas en conjuntos queproporcionan soluciones para los diferentes tipos detareas.


3D Analyst Tools

Las herramientas de geoprocesamiento de ArcGIS 3D Analystson para crear, modificar y analizar superficies de TIN, ráster yterreno y también, extraer información.

Los conjuntos de herramientas de 3D Analyst le permitenconvertir los TIN a entidades y rásteres; crear entidades 3D apartir de superficies funcionales extrayendo la información dealtura; interpolar la información de los rásteres; manipularmatemáticamente los rásteres; reclasificar los rásteres; yderivar información de altura, pendiente, orientación yvolumen de los TIN y rásteres.

Crear superficies y datos 3D puede ayudarle a aprovechar lainformación de los datos SIG que no estaba a la vista en suforma en 2D.


Mapa de pendientes (Slope)


Mapa de sombras (Hillshade)

Se puede generar un GRID que permita observar el relieve del territorio por medio de la sombra, situando el sol en una determinada posición.


Analysis Tools

La caja de herramientas Análisis; contiene un potente conjunto deherramientas que realizan las operaciones de SIG con estasherramientas se puede realizar superposiciones, crear búferes,calcular estadísticas, realizar análisis de proximidad y mucho más.

Siempre que necesite resolver un problema espacial o estadístico,debe buscar en la caja de herramientas Análisis.


Clip

Se limita la información de una capa a un área especifica, de acuerdoa un molde.


Unión

Combina la geometría y los datos de todas las capas y la convierte en una sola capa. Se usa solo para polígonos


Una capa le borra su área a otra, se utiliza para polígonos.

Erase


Intersect

Se cruzan dos capas generando sólo las áreas comunes.


Identity

Se cruzan dos capas y las proporciones comunes en la capa de entrada adquieren los atributos de la capa que se sobrepone.


Conversion tools

• Este caja contiene las herramientas necesarias para convertir datos entredistintos formatos.

• El usuario puede convertir raster a otros formatos, preparar y convertir lascaracterísticas de un diseño nativo asistido por ordenador (CAD), elformato, convertir: clases de entidad a formato cobertura; tablas enformato dBase; características y archivos CAD a clases de entidad degeodatabase; datos raster; y convertir características para shapefiles. Esteconjunto de herramientas se debe utilizar cada vez que un usuarionecesita para cambiar de un tipo de conjunto de datos a otro.


Data Management tools

Este conjunto de herramientas permite al usuario gestionar ymantener las clases de entidad, conjuntos de datos, capas yestructuras de datos raster. la creación de la topología, lasproyecciones y las operaciones de transformaciones, la gestióndel espacio de trabajo, y mucho más. Si el usuario tiene quemodificar las características de un conjunto de datos particular,pueden hacerlo a través de este conjunto de herramientasademás ofrece un amplio y variado conjunto de herramientasutilizado para desarrollar, administrar y mantener estructurasde clases de entidad, datasets, capas y datos ráster.


Dissolve

Se funcionan figuras que comparten un mismo atributo,combinando elementos adyacentes de acuerdo a un campode la tabla de atributos, es decir los disuelve en una solaárea.

Trabaja con polígonos y línea.

Es ideal para trabajar en elaboración de mapas temáticoscon la finalidad de reducir categorías.


Multipart to Singlepart


Editing Tools

Las herramientas de edición permiten aplicaroperaciones de edición masivas a todas las entidades(o a las entidades seleccionadas) de una clase deentidad.


Spatial Analyst Tools

Las capacidades de Spatial Analyst se separan en categorías ogrupos de funcionalidades relacionadas.

La extensión ArcGIS Spatial Analyst proporciona un amplioconjunto de herramientas de análisis y modelado espacial tantopara datos ráster (basados en celda) como de entidad (vector).

Este conjunto de herramientas está diseñado para permitir a losusuarios realizar (trama) el análisis basado en célulasincluyendo una variedad de barrio, superposición,reclasificación, álgebra de mapas, extracciones, la densidad, ladistancia, las funciones de superficie de costos, y más. Si elusuario quiere resolver un problema espacial o estadística en elentorno de trama, se debe utilizar este conjunto deherramientas.


ReferenciasArcGis for Deskpot.ESRI. http://desktop.arcgis.com/es/arcmap/10.3/analyze/commonly-used-tools/

.Copyright c 2014 Víctor Olaya. Sistemas de Información Geográfica

http://volaya.github.io/libro-sig/index.html.
http://desktop.arcgis.com/es/arcmap/10.3/analyze/commonly-used-tools/

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