Empaquetar mapas en ArcGIS

Una de las mejores alternativas para almacenar en un solo paquete capas, proyectos, layers y todo lo que puede contener un mapa, conservando sus características es la opción MPK.

MPK es un formato de ArcGIS que permite al usuario empaquetar un documento de mapa para crear un solo archivo comprimido. Su extensión es .mpk y se localiza en la aplicación ArcMap.

Características del formato MPK:

  • Almacena el proyecto completo
  • Se guarda el proyecto como .MXD y luego como .MPK
  • Las actualizaciones del proyecto se realiza en el formato .MXD
  • No hace falta direccionar cada capa para visualizarla en el mapa
  • Permite compartir el mapa generado con otros usuarios a través de ArcGIS Online

¿Cuál es el proceso?

  1. Guardar el archivo como .mxd, para luego compartir como Map Package.
  2. Llenar los campos de Item Description para que sean analizados y validados.
  3. Direccionar a la carpeta en la cual se desea guardar el archivo en la opción Map Package.
  4. Finalmente, compartir (Share). Si se desea compartir en línea existe la opción Upload package to my ArcGIS Online account.

MPK

Los archivos adjuntos de los paquetes se extraen en dos subcarpetas. Una carpeta que indica la versión en la que se grabó el paquete, y otra denominada commondata.

Es importante saber que estos paquetes de mapas permiten abrir los mapas en otros PC, unicamente llevando el archivo MPK.

Visitar la página Empaquetar mapa para conocer la información que ofrece ArcGIS for Desktop sobre esta temática.

 

 

 

 

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Geodata Collectors App

Haz escuchado de aplicaciones de geolocalización para los dispositivos ANDROID o iOS?

apps

Seguro que sí, hay muchas de ellas. Lo único importante es conocer cómo funcionan y facilitan nuestro trabajo para hacerlo más efectivo y rápido.

Existen herramientas para ubicación de sitios a los cuales se desea llegar, entre ellas tenemos: BeOnRoad, Personal Tracker GPS, Google Maps, Google Earth, Dual Maps. En este último por ejemplo, es posible observar el mapa de ubicación y la imagen del sitio mientras recorres, pues permite la visualización de ambas pantallas a la vez.

Y que hay de aquellas aplicaciones que permiten, no solo una geolocalización, sino también colectar información?

Entre estas aplicaciones que recopilan información de un sitio en particular, podemos citar a: KoBo Toolbox, Survey123, GeoODK, MCD (Mobile Data Collection), entre otras.

Características de estas herramientas:

  • Sensor GPS para geolocalización
  • Colecciona datos alfanuméricos
  • Soportan varios formatos en vector y raster
  • Permiten generar formularios personalizados
  • Varias aplicaciones trabajan con formularios en MS Excel
  • Se accede a levantar la información sin conexión a red
  • Suben los formularios a la nube una vez conectado a línea
  • Se puede trabajar mediante un dispositivo móvil o máquina de escritorio
  • Los resultados se visualizan mediante WMS, servicio de mapas en línea
  • Son aplicaciones libres o de bajo costo

Cómo trabajan las Geodata App?

GEODATA son atributos con información, pueden presentar fomas geométricas: puntos, líneas o polígonos.

Generalmente, las Geodata están constituidas por el siguiente proceso:

geodata

En Ecuador, la aplicación GeoODK fue utilizada para levantamiento de información de viviendas colapsadas y registro de zonas urbanas afectadas por el terremoto del 16 de abril del 2016. La Cruz Roja, también utilizó la aplicación con el propósito de determinar las zonas donde intervinieron y registrar datos de la poblaión afectada por el evento sísmico.

Así también, la aplicación Survey123 de ArcGIS fue empleada para el levantamiento de información de los sitios localizados como puntos de encuentro en caso de tsunami, recorridos en la costa ecuatoriana. El propósito de obtener esta informción es elaborar mapas de rutas de evacucación, albergues, puntos de encuentro y refugios temporales en caso de tsunami, para posteriormente capacitar a la población y permanezcan más seguros y mejor preparados ante un evento natural.

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Interpolación… krigging, IDW, spline??

La interpolación corresponde a un conjunto de métodos que permiten estimar los valores de un conjunto de datos que no han sido levantados u obtenidos en el campo debido a la dificultad de su acceso o a la extensión del área de estudio.

Existen varios métodos de interpolación, entre los principales

Trend Surface: establece las tendencias de los datos, siendo no muy preciso cuando los datos están fuera de la tendencia o de la moda desde el punto de vista estadístico.

IDW: Es útil para pocos datos y dispersos. Es el equivalente a trazar una línea entre dos puntos más cercanos. Cuantas más líneas se tracen entre los vecinos más cercanos, más confiable es el método (IDW 4, IDW 8, IDW 12).

SPLINE: Recomendable para una reducida cantidad de datos, principalmente cuando presentan poca variabilidad. Es útil para la interpolación de datos altitudinales.

KRIGGING: Depende de la correlación y distribución de los datos, así también del número de observaciones de la muestra. Es uno de los métodos geoestadísticos más precisos.

El siguiente flujograma indica los métodos de krigging a aplicar en diferentes casos:

interpolacion_krigging

Aquí un ejemplo del cálculo distancias para la generación de isolíneas por medio de Krigging:

ejemplo.png

Y aquí, estos links te permitirán conocer los métodos de interpolación en ArcGIS y una aplicación de los métodos de interpolación en la determinación de la fertilidad de los suelos:

 

 

¿Por qué es importante la Geoestadística??

Geoestadistica es una rama de la Geografía matemática utilizada para analizar y predecir los valores asociados con los fenómenos espacio-temporales de un conjunto de datos de la superficie terrestre.

Por qué es importante la geoestadística?

Principalmente porque permite mejorar las estimaciones de los valores desconocidos en diferentes observaciones y es aplicable a cualquier fenómeno en estudio.

Geoestadística es aplicable en diversos programas como: ArcGIS, R, ILLWIS, SURFER entre otros.

Antes de iniciar un proceso geoestadístico es necesario conocer el problema y el fenómeno en estudio. Así también, se requiere realizar un análisis exploratorio de los datos obtenidos en campo, y conocer la variabilidad de los mismos, a fin de verificar su exactitud y representatividad.

Para lo cual, discutiremos los conceptos de estadística básica:

  • Tamaño de la muestra: subconjunto de elementos que pertenecen a una población, en el cual se recolectará los datos.
  • Estadística descriptiva: permite conocer las características de los datos muestreados. Determinar si los datos presentan una distribución normal y se ajustan a la curva. Facilita la representación de los resultados a través de tablas, gráficos y cuadros resumen.
  • Media: es el promedio de un conjunto de datos. Se obtiene sumando todos los valores y se divide para el número total de observaciones.
  • Moda: es el dato que se repite con mayor frecuencia en el conjunto.
  • Mediana: es el dato central dentro de un conjunto de datos organizados de menor a mayor.
  • Varianza: indica la varibilidad que existe entre los datos muestreados.
  • Desviación estandar: indica la dispersión de la distribución de los datos y define cuan lejos se encuentran los datos de la media muestral. Sirve para comparar la dispersión de dos conjuntos de datos.
  • Error estandar: es la relación entre la desviación estandar y raíz cuadrada de la media muestral. Mide la precisión de la media muestral.
  • Coeficiente de variación: denota la variabilidad de los datos en relación con la media. A menor dispersión, menor coeficiente de variación.
  • Histograma: permite conocer la simetría en la distribución de los datos. Es representado a través de un gráfico de barras, donde: el eje horizontal muestra los valores de la variable o las clases, y el eje vertical presenta las frecuencias.

  • Gráfico de caja (box-plot): es utilizado para estudiar la simetría de la distribución de los datos, además que permite detectar los datos que están fuera de rango (outliers).

fig6_single_box

  • Coeficiente de correlación de Pearson (r): el coeficiente de correlación mide el grado de asociación entre dos variables. El coeficiente de correlación de Pearson, permite conocer cuán asociados están los datos a lo largo de la línea de tendencia.

r = no hay correlación entre las varibles.

r = +1 correlación positiva, donde los puntos caen sobre una línea de tendencia de pendiente positiva.

r = -1 correlación negaiva, donde los puntos caen sobre una línea de tendencia de pendiente negativa.

  • Semivariograma: variograma o semivariograma, facilita el análisis del comportamiento espacial de una variable en un área determinada. Un variograma tiene los siguientes elementos:

Alcance o rango: representa la distancia en la cual el modelo empieza a aplanarse o a ser constante.

Meseta: es el valor máximo que alcanza el variograma (el valor se observa con relación al eje Y).

Efecto Nugget: exhibe una discontinuidad o desplazamiento con respecto al origen. La distancia desde el origen hasta el punto de inicio del variograma se denomina efecto nugget o pepita.

  • Anisotropía: representa el comportamiento de los datos en el variograma, los mismos que varían con la dirección.

 Algunas aplicaciones de la Geoestadística:

Estudios de cambios espacio temporales de la calidad de agua en acuíferos subterráneos.

Determinación de la fertilidad de los suelos con análisis físicos y químicos en una zona específica.

Modelamiento geológicos de yacimientos petroleros.

Análisis del comportamiento y distribución de gases contaminantes en zonas urbanas.

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LIDAR (Light Detection And Ranging)

LIDAR

Componentes del sistema LIDAR

La facilidad de conocer con exactitud grandes extensiones de terreno en corto tiempo es posible gracias a tecnologías como LIDAR.

LIDAR es un sistema de gran precisión, cuyo principio se basa en medir el tiempo que toma entre la emisión de un pulso láser,  y la detección de la señal  reflejada por un objeto de la superficie terrestre.

El resultado es una densa nube de puntos georeferenciados que representan un modelo 3D de la superficie terrestre.

LIDAR se compone de:

  1. Escaner láser aerotransportado: escanéa la superficie terrestre mientras vuela el avión.
  2. GPS Diferencial: para obtener la posición y altura del avión.
  3. Sistema Inercial de Navegación (IMU): mide el balanceo, cabecéo y viraje del avión, importante para establecer la elevación precisa del avión.
  4. Sistema de procesamientos de datos: el computador procesa toda la información recibida del escaneo.

Existen dos tipos de LIDAR: aerotransportados y terrestres.

Aplicaciones del sistema LIDAR:

  • Generación de Modelos Digitales del Terreno y de Elevación.
  • Levantamientos topográficos rápidos y exactos, que incluyen áreas inaccesibles.
  • Estimación de cambios de cobertura vegetal, estimacipon de volumenes, altura y extensión de bosques para inventarios forestales.
  • Análisis geológico y geomorfológico del terreno para estudios de minería.
  • Trazado de rutas, carreteras, líneas de oleoductos, y de transmisión eléctrica para monitoreo de redes y estados de peligro.
  • Caracterización y delimitación de redes hidrográficas.
  • Identificación y análisis del impacto de los desastres naturales: incendios forestales, inundación, deslizamientos.
  • Planificación urbana para planes de ordenamiento territorial.

Entre las desventajas de este sistema:

  • Es costoso para áreas pequeñas (proyectos pequeños).
  • No es recomendable para extraer datos del terreno o infraestructura que requieran mucha exactitud.

Formatos de archivo:

Originalmente se almacenaban en formato ASCII, en la actualidad se adoptó el formato LAS que es un formato estándar de este tipo de datos (creado por ASPRS). El formato es de menor peso, y contiene mayor cantidad de información ya que conserva los datos obtenidos del sistema de captura: ubicación, marca de tiempo GPS, intensidad, datos de retorno, valores de clasificación de puntos, valores RGB, identificación del usuario y datos adicionales del escaneo.

Links de interés:

How does LIDAR Remote Sensing work?

Download LIDAR online

Use of LIDAR

Cómo almacenar datos LIDAR?

 

Drones! que gran idea…

La tecnología avanza a pasos agigantados, y pues los drones son parte de este desarrollo.

Qué es un dron?

Según la Real Academia de la Lengua es un vehículo aéreo no tripulado. El ejército norteamericano lo reconoce como un vehículo terrestre, naval o aeronáutico piloteado a distancia o de forma automática (Unmanned Aerial Vehicle, UAV).

Nace a finales de la Primera Guerra Mundial (1919). En 1973, fuerzas de defensa Israelí, se dedicaron a desarrollar las ventajas de estos drones militares. Apareció en la industria del cine, por el actor Reginald Denny reconvertido al aeromodelismo.

Existen 2 tipos de drones: El autónomo (en forma de avión) y el dron que funciona a control remoto (en forma de helicóptero).

Cómo funcionan?

  1. Se calibra el dron tomando con las manos y haciendo un giro de 360°, en dos tiempos con el fin de captar la señal satelital.
  2. Una vez planificado el vuelo, se inicia el despegue.
  3. Durante el vuelo, es posible tomar fotografías o videos. Es recomendable controlar la altura de vuelo, y sobretodo solicitar los permisos de vuelo respectivos antes de iniciar la operación. Pues, como todo vehículo que opera en el espacio es importante tenga las seguridades y permisos respectivos para evitar accidentes aéreos o cualquier tipo de interferencia.

Cuáles son sus aplicaciones?

La principal aplicación es la toma de imágenes en lugares de dificil acceso para el desarrollo de un estudio determinado. Se usa en:

  • Control de incendios forestales
  • Vigilando áreas de peligro o en eventos masivos
  • Controlan el estado de los cultivos de forma más económica.
  • Realización de ortofotos y modelos de elevación de terreno en alta resolución.
  • Vigilancia y seguridad
  • Video aéreo

El 16 de abril de 2016, Ecuador fue afectado por un fuerte terremoto de 7.8 MW. El resultado de este sismo fue la activación de fallas geológicas debido al choque de las placas tectónicas, donde la placa de Nazca se sumergió bajo la placa Sudamericana (proceso denominado subducción). Con el fin de monitorear los cambios que produjo el terremoto, tales como deslizamientos, hundimientos, procesos de liquefacción, y afectaciones en infraestructura, se utilizó drones que facilitaron la recopilación de información en alta resolución, a detalle, y en corto tiempo gracias a la colaboración de Fundaciones de Ayuda Humanitaria.

Capture_drone.JPG

Landside in San Vicente road due to the earthquake that affected Manabí, Ecuador. Picture taken by Global Medic Foundation with SkyRanger drone. 

Existen muchos propósitos para los cuales, los drones pueden ser de utilidad. Hagámos de la tecnología de los drones un servicio a la comunidad y no una amenaza a control remoto.

Aquí les dejo algunos links de interés para aprender más sobre el uso de esta tecnología:

Funcionamiento de los drones

Capacitación en drones online, portuguese language

 

Asignando valores del raster al vector

  • Un raster está representado por pixeles, que son mallas regulares con valores numéricos que constituyen un atributo geográfico. Existen dos tipos de raster: con datos enteros, y con datos flotantes.
  • Un vector es una representación geométrica de un atributo en el espacio. Se clasifican en puntos, líneas o polígonos.

Un raster puede tener datos de elevación, pendiente, hundimiento del suelo, precipitación acumulada, datos de laboratorio de análisis química del suelo y agua, entre algunos ejemplos.

En el caso del vector, depende de la escala para su representación. Por ejemplo, una parcela puede estar reprentada como polígono a escala 1:500, mientras que, a escala 1:1.000.000 las parcelas se identificarían como puntos. Otros ejemplos de vectores están las vías, ríos, líneas de conducción y oleoducto que pueden ser representados mediante líneas.

Con estos antecedentes, la asignación de los valores del raster al vector se explicará utilizando dos software: GlobalMapper y ArcGIS.

Asignación de valores con GlobalMapper:

vector_raster.png

  1. Seleccionar ambas capas y dar click derecho para visualizar el submenú.
  2. Para mejor precisión utilizar la opción Crop/Combine/Split Functions; Insert vertex para cortar los polígonos en subáreas.
  3. Seleccionar nuevamente las capas y escoger la opción Analysis/Measurement: Calculate Elevation. Otra opción es del mismo submenú utilizar Apply Elevations from Terrain Layers. Estas dos herramientas, en este caso, realizan el mismo proceso.
  4. Exportar el vector procesado.

elevacion_GM

Asignación de valores con ArcGIS:

ejemplo - ArcMap

  1. Se utiliza la herramienta Zonal Statistics as Table, localizada en la caja de herramientas ArcToolbox/Spatial Analyst Tools/Zonal.
  2. Realizar una unión de la tabla con el vector con el que está trabajado. Para ello, dar click derecho en el vector y seleccionar la opción Join and Relates/Join.
  3. Exportar el vector final, se da click derecho en la capa para escojer la opción Data/Export Data.

Zonal Statistics as Table

Join Data

Los valores estadísticos en ambos casos son similares, aunque considero que Global Mapper proporciona mayor cantidad de valores para ajustar el modelo. Sin embargo, el proceso más rápido para generar gran cantidad de información es ArcGIS, debido a que en su procesamiento genera menor cantidad de campos estadísticos.