Mètodes d'anàlisi de dadesde biodiversitat: els GIS

Jordi CarrerasDepartament Biologia vegetalFacultat de Biologiaemail: jocarreras@ub.edu

• Qué es un GIS?

• diferencias entre CAD y GIS

• bases de datos de elementos georeferenciados

• fuente de datos importante en estudios de biodiversidad

• Hard/softUnix/WindowsArc/Gis, [ArcInfo workstation, ArcMap (ArcView)]etc…

GEORREFERENCIACIÓN

•coverage•shape (.shp)

•geodatabase•Proyección geogràfica•Sistema coordenadas

Línia de tangència

Proyección Geogràfica y Sistema de Coordenadas: UTM

UTM: Universal Transversa Mercator

Proyección Geogràfica y Sistema de Coordenadas: UTM

= LETRAS, p.e. CG

Coordenadas UTM: puntos y cuadrados

CUTM 10x10kmde Cataluña

100km

GIS = colección coberturas homogéneas, georreferenciadas

espacialinformación

descriptiva: ítems / bases de datos

VECTORIAL: punto, arco, polígonoFormato de los datos

RASTER: píxel

•modo de operar•datos de salida•estructura Bases Datos

ArcInfo workstation:•Cobertura

•Grid/lattice/raster

•TINV

V

R

R

R

FORMATO VECTORIAL

FORMATO VECTORIAL estructura Arco/Nodo

topología

Bases de datos vectoriales(coverage: x)

x.patx.aatx.natetc...

ficherosasociados a la cobertura

COLUMN ITEM NAME WIDTH OUTPUT TYPE N.DEC

1 AREA 8 18 F 5

9 PERIMETER 8 18 F 5

17 F420_HB# 4 5 B -

21 F420_HB-ID 4 5 B -

25 LLH1 4 4 C -

29 REC1 3 3 I -

32 LLH2 4 4 C -

36 REC2 3 3 I -

39 LLH3 4 4 C -

43 REC3 3 3 I -

.pat(polígonos)items

pordefecto

itemsnuevos

COLUMN ITEM NAME WIDTH OUTPUT TYPE N.DEC

1 FNODE# 4 5 B -

5 TNODE# 4 5 B -

9 LPOLY# 4 5 B -

13 RPOLY# 4 5 B -

17 LENGTH 8 18 F 5

25 F420_HB# 4 5 B -

29 F420_HB-ID 4 5 B -

33 MARC_HB 4 4 C -

.aat(arcos)items

pordefecto

itemsnuevos

BASES DE DATOS RELACIONALES

FORMATO RASTER: malla, grid, lattice

píxel: 4 métodos para dar valor a la celda

centroide

mayor superfície

valores múltiples

mayor valor

Formato raster: base de batos

Grid: list lu1971g.vat

Record VALUE COUNT

1 100 628872

2 120 265043

3 140 151150

4 160 3185652

5 180 79983

6 200 4782

7 220 74334

8 240 8877

9 260 1817

10 280 491

.vat

Metodología raster: reclasificación + superposición:algebra de mapas

reclasificación

ras1

ras2

ras1.1

ras2.1

>= 100m

¿que superfície de bosque hay por encima de 100m?

superposición

ras1.1

ras2.1

rastersolución

Nuevos grids:asignacion de nuevosvalores a los pixels

Relación entre los elementos de una cobertura y el relieve:modelos digitales de elevaciones (MDE, MDT)

formato vectorial

formato raster

TIN (triangular irregular network)

grid con valores de cota en cada píxel(z)

TIN

Como construir un TIN a partir de una cobertura digitalizada de curvas de nivel y puntos acotados?

Añadir elementos importantes:

•breaklines

•lagos, linea de costa y depresiones

•puntos acotados

ITEM NAME WIDTH OUTPUT TYPE N.DEC

DEGREE_SLOPE or 4 12 F 3

PERCENT_SLOPE 4 12 F 3

ASPECT 4 12 F 3

SAREA 8 18 F 5

items nuevos de unatabla .pat de una cobertura derivada de un TIN

Problema con las cotas!

MDT en formato raster: grid + valores de z (cota)

Generación de grids con variables de relieve:orientaciónexposición Tamaño píxel

• Web Map Service (Wikipedia)

• El servicio Web Map Service (WMS) definido por el OGC (Open Geospatial Consortium) producemapas de datos referenciados espacialmente, de forma dinámica a partir de información geográfica.

• Este estándar internacional define un "mapa" como una representación de la información geográfica en forma de un archivo de imagen digital convenientepara la exhibición en una pantalla de ordenador. Los mapas producidos por WMS se generannormalmente en un formato de imagen como PNG, GIF o JPEG,

Exploración de información georeferenciada - WMS

Datos de climatología: Atlas climático digital de la Península ibéricahttp://opengis.uab.es/wms/iberia/

Worldclim – Global climate datahttp://worldclim.org

• características generales del producto (raster de 200m/1km),formato mmz, bil

• utilización de esta información: escala

Datos de hábitats: “Cartografia dels Hàbitats de Catalunya(CHC50)”

http://mediambient.gencat.cat/cat/el_medi/natura/sistema_informacio/hab/

http://www.ub.edu/geoveg/cat/semhaveg.php (+ datos de vegetación)

• características generales del levantamiento

• características de las bases de datos

• captura de coberturas: intercambio de formato

• visor

• información complementaria

Algunos ejemplos como fuente de datos de vegetación i flora:

Cartografía de los Hábitats de Cataluña a escala 1:50.000

CARACTERÍSTICAS GENERALES

• Superficie: 85 hojas del IGN ~ 32.000 km2

• Georeferenciación precisa mediante ortofotomapas a 1:25.000• Formato digital: integrada en un SIG• Accesible a través de Internet (www.gencat.es/mediamb)• Período del levantamiento: 6 años (1998-2003)• Equipo: UB, UdL, UdG• Leyenda: a partir del CORINE BIOTOPES MANUAL adaptado• Con trabajo de campo

Cartografía de los Hábitats de Cataluña a escala 1:50.000

CONTENIDO TEMÁTICO: LA UNIDAD CARTOGRÁFICA

• Cobertura de polígonos• Área mínima: 22.500 m2 (2,25 ha = 3x3 mm a 1:50.000), con alguna

excepción• Cada polígono tiene 6 ítems: Si: 1 hab. 2 hab. 3 hab.

– llh1 rec1 (obligatorios) 10 8-2 6-2-2– llh2 rec2 (opcionales) 7-3 5-3-2– llh3 rec3 (opcionales) 6-4 4-4-2

100% 5-5 4-3-3

Cartografía de los Hábitats de Cataluña a escala 1:50.000

LA LEYENDA

• Derivada del CBM adaptado a Cataluña, el cual consta de 596 unidades• “A priori” y cerrada• 281 unidades que incluyen 469 unidades de la Lista de Hábitats

– 190 unidades de la leyenda contienen 1 sólo hábitat– 12 unidades de la leyenda no contienen ningún hábitat (talas, incendios, pistas

esquí...)– 79 unidades de la leyenda contienen más de 1 hábitat– (128 unidades de la Lista NO quedan recogidas en la Leyenda)

42a - unitat de la llegenda42.325 - Unitat de la llista d'hàbitats

0345- associació vegetal0346- associació vegetal

42.456 - Unitat de la llista d'hàbitats0768- associació vegetal

36i Prats de Festuca airoides o de F. yvesii, acidòfils, de l'alta muntanya pirinenca.36.3431* Prats de Festuca airoides, de l'estatge alpí dels Pirineus.

0283 - Hieracio-Festucetum supinae Br.-Bl. 194836.3432* Prats de Festuca yvesii, dels vessants ventosos, secs, de l'alta muntanya pirinenca.

0995 - Arenario-Festucetum yvesii Baudière et Serve 1975

42f Pinedes de pi negre (Pinus uncinata), generalment amb neret (Rhododendron ferrugineum),acidòfiles i mesòfiles, dels obacs pirinencs.

42.413 Boscos de pi negre (Pinus uncinata) generalment amb neret (Rhododendron ferrugineum),acidòfils i mosòfils, dels obacs pirinencs.

0367 - Saxifrago geranioidis- Rhododendretum ferruginei Br.-Bl. 1939 pinetosum uncinatae0362 - Hylocomio-Pinetum catalaunicae Vigo 1968 var. de Pinus uncinata

(BIOCAT)

Estructura de la base de dades

Cada polígon té 6 ítems (+ 4 per defecte): Si: 1 hab. 2 hab. 3 hab.llh1 rec1 (obligatoris) 10 8-2 6-2-2llh2 rec2 (opcionals) 7-3 5-3-2llh3 rec3 (opcionals) 6-4 4-4-2

100% 5-5 4-3-3

Caracterización topogràfica de las unidades

unidad CHC50

Obtencion de datos de distribución de espèciesBDBC- cuadrados 10x10km, 1x1kmCartografía de hábitats o de vegetación (sólo espèciesdominantes)

CHC-Mapa distribución de robledales de Quercus pubescens

CHC-Mapa distribución de robledales Quercus pubescens: UTM 10x10km

Mapa distribución de robledales de Quercus pubescensUTM 1x1km

Mapa distribución de robledales de Quercus pubescensUTM 1x1km

Mapa distribución de robledales de Quercus pubescensUTM 200x200m

El mapa de vegetació de Catalunya a escala 1:50.000 (MVC)

(1985) 1989-2007...(publicats per l’ICC i IEC)

http://www.ub.edu/geoveg/cat/mapes.php

Estructura de la base de dades: fitxer d’atributs de polígons

camp1: vegetació actual (llva) definició: 4 5 b

número + polígon delimitat per línia negra

camp2: vegetació potencial (llvp) definició: 4 5 c

color + polígon delimitat per línia negra

camp3: fisiognomia (llfiscat) definició: 3 3 i

trames i símbols, sense delimitació

base de dades representació