Presentación de PowerPointecaths1.s3.amazonaws.com/ucsesig/329767430.03... · Indica la ubicación del objeto en un espacio, generalmente bidimensional. Implícitamente indica también

Unidad 3.

Estructura de datos en los SIG. Modelo de

datos en malla regular o raster: características

principales, resolución. Modelo de datos

vectoriales. Componentes temática, atributos.

Estructura elemental de una base de datos.

Unidad 3.

Estructura de datos en los SIG. Modelo de

datos en malla regular o raster: características

principales, resolución. Modelo de datos

vectoriales. Componentes temática, atributos.

Estructura elemental de una base de datos.

Estructuras de datos en SIG

Fenómenos Cuerpos Objetos

GEOMETRÍA

CARACTERÍSTICAS TEMÁTICAS

Base de datos (Tablas con atributos)

(modo objeto)

Vectorial(modo objeto)

Raster(modos terreno / objeto)

Atributo asociado a localización espacial

(modo terreno)

El modelo de datos en malla regular o

"Raster“ – Mapas raster

El modelo de datos en malla regular o

"Raster“ – Mapas raster

Características generales de la estructura RASTER

2 2 2 3 1 4 4 4 5 52 2 3 3 1 5 5 5 5 52 2 3 1 3 3 4 4 4 41 1 1 3 4 4 4 1 1 11 1 2 5 2 2 2 2 1 11 5 5 5 2 2 2 1 1 11 5 5 5 4 2 2 3 3 31 1 1 4 4 4 4 1 3 3

En un modo de representación Raster el espacio geográfico se divide según una malla regular imaginaria.

A cada elemento de la estructura se asocia un valor de la variable geográfica representada.

La celda es el elemento más simple de la estructura. Cada celda representa un área.

El tamaño de la celda determina la resolución espacial del mapa raster.


Información geométrica acerca de la matriz y de su posición en el espacio:

• Número de columnas (nc)

• Número de filas (nf )

• Coordenadas de las esquinas de la capa (UR, UL, LR, LL) (superior der., superior izq., inferior der., inferior izq.)

• Resolución o tamaño de pixel en las unidades correspondientes al sistema de referencia de coordenadas (RSC) del archivo (latitud/longitud (rx, ry), o en metros (rxm, rym))

Efecto de la resolución espacial: A mayor tamaño de celda menor resolución espacial y viceversa.

Res. 1 m Res. 5 m

Res. 10 m


Todos los tipos de fenómenos u objetos se representan como áreas.

Puntos

Líneas

Polígonos




Representación de Objetos en RASTER

En un mapa Raster a cada elemento de la estructura se asocia un valor de la característica representada

Cultivos

Bosques

• El conjunto de celdas con un mismo valor forman una Unidad Cartográfica. Estas celdas no tienen porqué estar conectadas.

• De esta forma las delineaciones individuales o grupos de cada Unidad Cartográfica no son reconocidas como tales (no tienen identificador propio, sólo el código de la unidad cartográfica).

• Esto implica que, por ejemplo, no se pueda conocer el área de cada delineación o grupo (“inicialmente”, ver siguiente diapositiva), solamente el área de toda la unidad cartográfica.

1

2

• Si el valor asociado a la celda es el identificador de cada delineación, se podrá reconocer explícitamente algunas características específicas de cada uno de estos grupos de celdas.

Del 1

Del 2

• A cada delineación se podrá asociar información sobre la clase a la que pertenece, el área y otros atributos.

1

2

3

4

5

Del 3

Del 4

Del 5

Cultivos

Bosques

Bosques

Bosques

Cultivos

Representación de Objetos en RASTER

Modo terreno: Extensión a todo un territorio

X

y Fundamento modelo Raster

• En la práctica: imposibilidad de obtener información de un fenómeno con continuidad espacial en cada punto del terreno.

• Se recurre a técnicas de muestreo e interpolación.

• Matrices regulares (MDT Raster)

Cuando la variable representada son coordenadas Z = cotas, será un Modelo de Digital de Elevaciones (MDE)

Representación bidimensional de un Modelo Digital del Terreno (MDT)

Representación bidimensional de un Modelo Digital del Terreno (MDT)

Modelo Digital de Elevaciones (MDE)

Representación tridimensional de un Modelo Digital del Terreno (MDT)

MDE - Resolución curvas de nivel 1 m

Representación tridimensional de un Modelo Digital del Terreno (MDT)

Relaciones espaciales en RASTER

Reclasificación: nuevo ordenamiento de los datos iniciales según otro esquema de agrupamiento

RASTER - Reclasificaciones

VECTORES: características

Vértice

Nodo

VECTORES : características

Objetos puntuales: Objetos geométricos de dimensión cero, su localización espacial se representa con un par de coordenadas (X,Y).

Objetos lineales: objetos geométricos de dimensión uno, su localización espacial se representa como una sucesión de pares de coordenadas llamados vértices, salvo el primero y el último que sedenominan nodos.

Objetos poligonales: objetos geométricos de dimensión dos. Se representan como una línea cerrada o como una sucesión de líneas denominadas arcos.


1. Identificador. Se trata de una variable cuantitativa que identifica cada objeto dentro de un conjunto de objetos del mismo tipo. Cada entidad recibe por tanto un identificador único.

2. Posición. Indica la ubicación del objeto en un espacio, generalmente bidimensional. Implícitamente indica también su dimensión y su forma. De este modo cada tipo de objeto tiene, en función de su número de dimensiones, una serie de propiedades espaciales de tamaño y forma directamente extraíbles de su codificación espacial:

- Los objetos lineales tienen longitud, sinuosidad y orientación.

- Los objetos poligonales tienen área, perímetro, elongación máxima y diversos índices de forma directamente calculables a partir de estas.


3. Propiedades espaciales.

Son variables cuantitativas medidas en magnitudes espaciales y que indican algún aspecto de la extensión espacial de los objetos no representable debido a la escala de trabajo, a tratarse de una magnitud en la tercera dimensión o a la dificultad de representarla por el tipo de abstracción que implica su representación (por ejemplo la profundidad de un cauce o la anchura de una carretera).


4. Propiedades no espaciales. Son variables cualitativas o cuantitativas que no tienen nada que ver con el espacio pero que se relacionan con el objeto. Resultan de mediciones simples o de descripciones. Pueden ser constantes o variables en el tiempo. Por ejemplo toda la información relativa a la demografía de un municipio.

Existen diversas operaciones que permiten derivar propiedades nuevas a partir de otras ya existentes.

Combinación aritmética: Densidad = Población/Superficie

Combinación lógica: Si Población < x & PIB > y => Riqueza = 1

Reclasificación: Si Población < 1000 & Población > 500 => Recl = 2


5. Relaciones con el entorno.

Todos los objetos geográficos tienen relaciones con su entorno, es decir con el resto de los objetos del mismo o distinto tipo que aparecen a su alrededor.

Estas relaciones pueden ser de tipo topológico (polígonos vecinos) o de tipo físico (cauces tributarios que se conectan al cauce principal).

Pueden codificarse de forma explícita en la base de datos asociada al objeto o estar implícita en la codificación de su localización espacial. Estas relaciones pueden dar lugar a la creación de tipos compuestos (redes, mapas de polígonos, etc.).

• Usuario: Relaciones espaciales a nivel de Objeto

UsuarioLa unidad B11 es adyacente a la unidad B32

El problema de reconocer explícitamente las Relaciones Espaciales entre Objetos

2, B34

5, B324, B11

3, B13

1

4

6

5

3

2

1

8

2

7

36

5 94


• Hay que crear una estructura de datos consistente y capaz de registrar las Relaciones Espaciales a nivel de Objeto

Registro de la relación de adyacencia

TABLAS DE TOPOLOGÍA

A

B

3

1

4

2

4

2

Espacio a la derecha

Espacio a la izquierda

Objeto de Clase B

Objeto de Clase A


Inicio

Fin

Modelo Vectorial TopológicoConceptos fundamentales de la Estructura Vectorial Topológica

2, B34

5, B324, B11

3, B13

1

4

6

5

3

2

1

8

2

7

36

594

• CONECTIVIDAD: Los arcos se conectan entre ellos en los nodos. Un arco no

puede conectarse a un vértice de otro arco.

• ADYACENCIA: Los arcos tienen dirección, determinada por el nodo inicial y el nodo

final, que define el espacio a la derecha y el espacio a la izquierda del arco.

• DEFINICIÓN DE ÁREAS: Los arcos que se conectan rodeando un área definen un

polígono.

• Estos tres tipos de relaciones se registran en tablas: • TABLAS DE TOPOLOGÍA (Nodos, Arcos y Polígonos)

Modelo Vectorial Topológico - Tablas de Topología

2, B34

5, B324, B11

3, B13

1

4

6

5

3

2

1

8

2

7

36

594

ArcoNodo

iniNodo

finPol Izq

Pol Dcha

1 1 2 0 2

2 3 2 3 0

3 3 1 0 5

4 1 4 2 5

5 4 5 2 4

6 5 6 3 4

7 4 6 4 5

8 6 3 0 5

9 5 2 2 3Nodo Arcos

1 1, 3, 4

2 1, 2, 9

3 2, 3, 8

4 5, 4, 7

5 5, 6, 9

6 6, 7, 8

Polígono Arcos

0 1, 2, 3

21, 4, 5, 9

32, 6, 8, 9

4 5, 6, 7

53, 4, 7, 8

Tabla de Topología de Arcos

Tabla de Topología de Polígonos

Tabla de Topología de Nodos

Modelo Vectorial NO Topológico El caso de los SHAPEFILES (ArcView GIS - ESRI)

Concepto WYSIWYG


FID SHAPE GRIDCODE AREAPERIMETER

0Polygon 3 4,614 10,300

1Polygon 1

79,928 34,223

2Polygon 1

56,573 31,585

3Polygon 1

84,937 41,257

4Polygon 3

56,931 34,879

5Polygon 1 1,225 4,381

6Polygon 3 5,136 12,827

7Polygon 1 0,552 2,941

8Polygon 1

73,491 49,721

9Polygon 1 9,747 14,742

SHAPEFILE almacena Geometría NO Topológica + Atributos

GEOMETRÍA: Es almacenada como un conjunto de coordenadas que comprende la forma a representar (puntos, líneas o polígonos)

ATRIBUTOS: Son almacenados en una tabla *.DBF. Cada registro de la tabla tiene una relación uno-a-uno con su registro en el fichero SHAPE.

Parcela.dbf

Ejemplo de creación (edición)de Shapefiles en ArcView


Tabla de atributos: estructura de una base de datos (modelo vectorial)

FID REFPLA CLASE SUPERFICIE PROPIETARIO

19 BG824A Residencial 240 12458667A

20 BG824A Residencial 420 23488947R

21 BF001C Servicios 510 P18020969Z

22 BF001C Servicios 290 P18020969Z

Identificador Atributos o campos

RegistroValor del atributo

Documents

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