Geographic Information Systems PDF

Sistemas de información geográfica Nicola Clerici, PhD Biology Program Faculty of Natural Sciences and Mathematics Universidad del Rosario 1 Sistemas de información geográfica Introducción a la familia • Conjunto de software GIS de la empresa ESRI • Para crear y distribuir mapas, compilar y anal...

Sistemas de información geográfica Nicola Clerici, PhD Biology Program Faculty of Natural Sciences and Mathematics Universidad del Rosario 1 Sistemas de información geográfica Introducción a la familia • Conjunto de software GIS de la empresa ESRI • Para crear y distribuir mapas, compilar y analizar datos geográficos, gestionar base de datos, representar mapas online, etc. • Hay software desktop o software server-based (via internet) Nos ocupamos mayoritariamente de la parte desktop. • Principales productos: - ArcReader®: simple aplicación gratuita para mirar, imprimir mapas creadas con productos ESRI y ArcGIS Publisher® (.pmf files) - ArcGIS for Desktop®: compilar y analizar datos geográficos, gestionar base de datos, producir mapas. Tres niveles de funcionalidades: Basic/Standard/Advanced (en grado creciente de instrumentos de procesamiento y análisis) - ArcGIS Server®: para visualizar interactivamente mapas en internet - Otros: ArcPad® (mobiles), etc… 2 Sistemas de información geográfica ArcGIS for Desktop® Uso: compilar y analizar datos geográficos, gestionar base de datos, crear y distribuir mapas. Utiliza varios software dedicados, como: -ArcMap: principal instrumento de procesamiento de datos, visualización, creación de mapas -ArcCatalog: para organizar y administrar varios tipos de información geográfica para ArcGIS for Desktop (copiar, transferir, borrar, generar files, etc…) https://goo.gl/uBpWwv [LEER] ArcGlobe/ArcScene: aplicación de visualización 3D 3 Sistemas de información geográfica La principal aplicación integrada que recoge las rutinas de procesamiento se llama ArcToolbox (está en ArcMap, ArcCatalog) Ejemplo: - Rutinas de análisis de datos - Producción de Cartografía - Creación de datasets - Instrumentos de conversión - Tools de geo-estadística - etc… 4 Sistemas de información geográfica ArcGIS utiliza Extensiones (grupos de herramientas) para procesamiento avanzado y específico Extensión Funcionalidad Spatial Analyst Instrumentos de análisis y geo-procesamiento avanzados raster y vector. 3D Analyst Análisis, generación y visualización de datos 3D Geostatistical Analyst Modelos de geoestadística avanzada (p.ej. generación de superficies) Network Analyst Análisis de redes (p.ej. trafico, shortest-route problems) Publisher Creación y distribución de mapas .pmf Más extensiones URL 5 Sistemas de información geográfica ArcGIS puede ser un poco lento al abrirse… ABRAN ArcMap 6 Sistemas de información geográfica Familiarizarse en ArcMap 7 Sistemas de información geográfica Familiarizarse en ArcMap • • Tabla de Contenido (datos) U otros frames (Toolbox, Resultados) • • Visualización datos Visualización layout [Menú View] 8 Sistemas de información geográfica Los datos se organizan en ‘Data frames’ (Marco de datos) El marco de datos muestra una serie de capas dibujada en un orden determinado para una extensión de mapa y proyección de mapa determinadas. Las capas se pueden mover arriba y abajo generando una salida gráfica diferente. La salida gráfica se puede observar en Visualización layout 9 Sistemas de información geográfica Familiarizarse en ArcMap { • El menú de iconos es personalizable según los instrumentos que más se necesitan (right-click encima) El formato principal que representa un mapa es el Map Document (.mxd): conjunto de instrucciones! NO es conjunto de datos. • File: nuevo mapa, abrir mapa, grabar mapa, opciones de impresión/export, importar mapas desde servidores online, control de errores (Analyze Map), Propriedades del documento • Edit: copiar /pegar/seleccionar datos • Bookmarks: graba marcadores espaciales (Extent/Zooms) 10 Sistemas de información geográfica Familiarizarse en ArcMap • Insert: inserción de elementos útiles al layout de mapas (DATA FRAMES, leyendas, flechas, escalas,…) Ej: inserción de data frame (puede haber más de uno en un mapa!) 11 Sistemas de información geográfica • Selection: para seleccionar objetos según atributos, o relaciones espaciales (posición) con otras capas • A mano: • POR ATRIBUTOS: se pueden hacer queries con operadores matemáticos y lógicos 12 Sistemas de información geográfica • POR POSICIÓN: se pueden hacer queries con respecto a la posición de otras entidades en una diferente capa utilizando diferentes métodos • Query aplicable a una capa entera o elementos PREVIAMENTE seleccionados 13 Sistemas de información geográfica • Menú Geoprocessing: 1) funciones muy comunes de procesamiento vectorial 2) Búsqueda de herramientas; 3) Model Builder 4) Python 5) Opciones de procesamiento 14 Sistemas de información geográfica • Customize: 1) Gestión del menú de barra (personalización) 2) Cargar las Extensiones 3) Otras opciones de ArcMap • Windows: activa ventanas de visualización (p.ej. ArcCatalog) • Help: ayuda online (muy útil!) 15 Sistemas de información geográfica Shapefiles Formato de datos vectoriales (ESRI). Constituido por más de un fichero (file): Imprescindibles .shp: información geométrica de los objetos .shx: índices de las entidades geométricas .dbf: base de datos donde se almacena la info de los atributos de los objetos (Attribute Table in dBase format) >> Atención al valor NULL, convertido en 0 o -1.7976931348623158 e+308 (si el campo es un numero) dependiendo del tool usado >> Nombres de los campos en .dbf (FIELD) de MAX 10 caracteres >> Máximo 255 campos 16 Sistemas de información geográfica Shapefiles Otros .prj: información de sistema de coordenadas (WKT format) .sbn y .sbx: otros índices espaciales (+ otros…) ! Se copian con ArcCatalog o Data>Export… no a mano el .shp! Pueden almacenar maximo 2Gb ! (hay otros formatos que almacenan más) 17 Sistemas de información geográfica Ejercicio > Abrir el fichero UPZ.shp en ArcMap - Explorar el fichero (click derecho, Properties -General to… Fields-) - click derecho > Open Attribute Table - Selection > Select by Attribute >… (el objeto es evidenziado) - click derecho > Data > Export selected (exporta el objeto en otra capa independiente). - Funciones básicas para procesar vectores 18 Sistemas de información geográfica Buffer (zonas de amortiguación) 1) Seleccionar la UPZ ‘SAN ISIDRO-PATIOS’ (Selection by Attributes) 2) Geoprocessing > Buffer (distancia = 50 m) > Explorar Attr.Table Seleccionar dos UPZ contiguas> Data >Export data (nuevo shapefile ‘2UPZ.shp’) Buffer: 1) opción FULL; 2) opción OUTSIDE ONLY Repetir con ‘2UPZ.shp’ opción FULL + opción Dissolve LIST+field ‘mergy’ ! “Distances can be provided as either a value representing a linear distance or as a field from the input features that contains the distance to buffer each feature.” ! 19 Sistemas de información geográfica Crear un ‘clipper layer’ (clip=cortar) Right-click en la barra de Menú > Activar submenú DRAW -Cargar ‘2UPZ.shp’ -Dibuja con los instrumentos que prefieres un polígono encima del borde entre las entidades en 2UPZ.shp >Drawing > selecciona el obj> Convert Graphics to Feature (usa el sistema de coordenadas de 2UPZ.shp) Llama el output Clipper.shp 20 Sistemas de información geográfica Clip - Input: 2UPZ.shp - Clip layer: Clipper.shp - Output: Clipped.shp Observa la Attribute Table de Clipped.shp con respecto a la de 2UPZ.shp (mantiene atributos) Se puede usar entre tipos de vectores diferentes! 21 Sistemas de información geográfica Intersect 1) Crea otro fichero clipper (e.g. Clipper2.shp), de manera que mitad del polígono esté por fuera de 2UPZ.shp 2) Geoprocessing >Intersect (intersección matem.) Carga 2UPZ.shp y Clipper2.shp (input features) Solo con mismo tipo de geometría! Da opciones para mantener atributos 22 Sistemas de información geográfica Unión Representa la unión matemática de los objetos - Cargar A.shp y B.shp - Processing > Union > en output ‘AyB.shp’ - Observar la Tabla de atributos del shapefile producido 23 Sistemas de información geográfica Merge Combina más de una capa en una sola capa - Selecciona en UPZ.shp una upz y expórtala como file a parte - Repite 3 o 4 veces con upzs diferentes - Usa Merge usando como inputs todos los ficheros de las upzs creadas 24 Sistemas de información geográfica Dissolve Agrega objetos (disuelve) basado en un atributo que está en la Tabla de Atributos. - Processing > Dissolve - Carga UPZ.shp - Usa LOCALIDAD come campo (> D1.shp) - Usa MERGY come campo (> D2.shp) - Observa las Tablas de Atributos 25 Sistemas de información geográfica Ejercicio: comando ‘Near’ Extraer 3 UPZs; export in shapefile. Crear unos puntos cerca de las UPZ (Draw>Marker> grabar como shapefile). Lanzar la herramienta Near (input=puntos). Para qué sirve esta herramienta? 26 Sistemas de información geográfica Ejercicio 1: Add Geometry Attributes Calcula en la Tabla de atributos parámetros geométricos - Carga Bogotalimits.shp, mirar tabla de atributos. - ArcToolbox> Data Management > Features > Add geometry attributes (o en Search for Tools) - Geometry Properties: AREA, PERIMETER LENGTH, CENTROID (unidades en Km y Km2) Ejercicio 2 : explora el comando ‘Delete field’ 27