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Manual practico de SEXTANTE en gvSIG[?]

Edicion 1.0 — Rev. 15 de mayo de 2008

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Manual practico de SEXTANTE en gvSIG.Copyright c©2007 Equipo SEXTANTE

Edicion 1.0Rev. 15 de mayo de 2008

Se concede permiso para copiar, distribuir o modificar esta obra bajo los terminos expresados enla licencia Creative Common Attribution, la cual puede encontrarse en www.creativecommons.org.La licencia se aplica a todo el texto, ası como las imagenes creadas por el propio autor, que seranaquellas para las que no se especifique de modo explicito una distinta procedencia. Este libro pue-de descargarse de forma libre en varios formatos, incluyendo formatos editables, en la direccion webhttp://www.sextantegis.com.

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Con la intencion de favorecer la difusion de los conocimientos recogidos en esta obra en la medida delo posible y hacer los mismos accesibles con caracter general y sin restricciones ni impedimentos, estase distribuye de forma libre bajo una licencia de tipo Creative Commons Atribution. Esto significa que

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Indice general

1. Introduccion VII

1.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii1.2. ¿Que necesitas para trabajar con este manual? . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii

1.2.1. Datos necesarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii

2. Extensiones basicas para capas raster IX

2.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix2.2. Filtrando una capa raster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix2.3. Calculadora de mapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi2.4. Reclasificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv2.5. Empleando mascaras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvi2.6. Completar datos de una capa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xviii

3. Analisis del terreno, hidrologıa y mas XXIII

3.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii3.2. Calculo de pendientes y orientaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxiii3.3. Calculo de curvaturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxvi3.4. Analisis de visibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxviii3.5. Analisis de iluminacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxix3.6. Calculo de cuenca hidrologica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxx

3.6.1. Caracterizacion de cuencas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxv3.7. Indices y otros parametros hidrologicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxvii

4. Rasterizacion e interpolacion XXXIX

4.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxxix4.2. Generar un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) . . . . . . . . . . . . . . . . xxxix

4.2.1. Generar MDE mediante rasterizacion y rellenar celdas sin datos . . . . xxxix4.2.2. Generar MDE mediante interpolacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xlii

5. Analisis de imagenes XLVII

5.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xlvii5.2. Clasificacion supervisada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xlvii5.3. Clasificacion no supervisada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xlix5.4. Indices de vegetacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . li

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vi INDICE GENERAL

Capıtulo 1

Introduccion

1.1. Introduccion

Bienvenidos a este manual sobre el uso practico de SEXTANTE en gvSIG. Queremos quea traves de este manual cualquier usuario pueda ser capaz de sacar el maximo provecho delos diferentes elementos que componen SEXTANTE en gvSIG para sus trabajos profesionalesdesde un punto de vista util y eficaz.

Este manual describe el uso de algunas extensiones de SEXTANTE en gvSIG mediantela realizacion de ejercicios, ası como consejos sobre su utilizacion desde un punto de vistapractico. En la mayorıa de los casos practicos, se trata de ejercicio muy basicos pero quepermiten conocer y comprender el uso de distintos procesos de analisis espacial, tanto rastercomo vectorial.

Si se necesita conocer en mas profundidad algunas de las extensiones (algoritmos, funda-mentos teoricos, etc.) recomendamos consultar las referencias proporcionadas al final del libro,ası como otras especificas del tema en cuestion.

Es necesario recordar que este manual se encuentra en continua actualizacion, al igualque otros documentos que puedes consultar en la web oficial de SEXTANTE. Por tanto, esaconsejable visitar regularmente la web oficial para descargar las ultimas versiones de losdocumentos.

Si quieres conocer en mas detalle que es el proyecto SEXTANTE y todos sus fundamentosrecomendamos consultar el documento Conceptos generales de SEXTANTE disponible en lapagina web del proyecto:


Si quieres ponerte en contacto con los miembros del proyecto SEXTANTE, puedes hacerloen las direcciones de correo siguientes:

[email protected]@unex.es

[email protected]

1.2. ¿Que necesitas para trabajar con este manual?

Para seguir el manual se necesita, por supuesto, conocer en cierta medida gvSIG (nohace falta tener un conocimiento exhaustivo de cada funcionalidad, pero sı al menos estar

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viii CAPITULO 1. INTRODUCCION

familiarizado con la interfaz y los conceptos principales).Todo lo que necesitas para seguir este manual lo encontraras en la web de SEXTANTE,

donde encontraras varias secciones para descargar el programa, diversa documentacion, tuto-riales en vıdeo o dossier de actividades. Si no te es posible descargar el programa por una uotra razon, puedes ponerte en contacto con nosotros en las direcciones de correo electronicoindicadas en el apartado previo.


Por lo demas, es necesario tener en tu ordenador la version 1.1 gvSIG, necesaria paraejecutar SEXTANTE. Puedes bajarla de la pagina web oficial de gvSIG.

http://www.gvsig.gva.es

Es necesario recordar que SEXANTE es un proyecto en continuo desarrollo, por lo que esaconsejable visitar regularmente la web oficial para descargar la ultima version ejecutable.

1.2.1. Datos necesarios

A continuacion se describen los datos que vamos a utilizar en los diferentes ejercicios, yque puedes descargar igualmente de la web oficial del proyecto.

mdt25.asc

tiempo salida.asc

points.shp

landsat.asc


http://www.gvsig.gva.es

Capıtulo 2

Extensiones basicas para capas ras-ter

2.1. Introduccion

En este bloque se veran distintos modulos destinados a preparar capas de informacion deforma que puedan emplearse en mejores condiciones para llevar a cabo analisis de todo tipo,probablemente mediante el uso de otra serie de modulos que se veran en diferentes capıtulosde los restantes de este libro. Este hecho les confiere una importancia practica grande, comocomprobaras por ti mismo cuando empieces a trabajar con los distintos modulos mas adelantey manejes informacion diversa para alimentarlos.

2.2. Filtrando una capa raster

¿Que es un filtro?. Cuando hablamos de una capa raster, un filtro implica una modificacionde las celdas de dicha capa mediante la aplicacion de formulas o algoritmos, en general relativasa los valores de las celdas contiguas, de tal modo que se obtiene una nueva version de dichacapa. El uso de un filtro de por sı no genera ninguna informacion adicional, sino que modificala existente, y es por ello que en ese uso la capa resultante contiene la misma variable que laoriginal, representando un mismo aspecto del area cubierta por ambas. Si estas familiarizadocon el manejo de fotografıas digitales y su procesado, entendera el concepto sin dificultad.

El uso mas habitual de un filtro es la eliminacion de ruido. Por ruido entendemos, porejemplo, la presencia de celdas dentro de una malla raster cuyos valores son inesperadamentealtos, revelando que la informacion que contienen no es real sino debida a algun tipo de error ocomo resultado de procesos previos utilizados para la creacion de dicha malla. En el caso de unaimagen, si aparecen puntos o pequenas manchas (que son bloques de celdas cuya intensidad ycolor no es la ((logica)) en esas posiciones de la imagen), eso es tambien ruido, y la eliminacionde estos puntos es una tarea clasica que cualquier software para tratamiento de imagenes escapaz de realizar.

No obstante, al trabajar con capas de informacion geografica tal vez se deba tener unamayor precaucion a la hora de emplear un filtro. Por una parte, el objetivo final de unaimagen (al menos desde el punto de vista fotografico y estetico), es mejorar esa imagen y suapariencia, y los resultados de un filtrado o de cualquier otro proceso puede comprobarse yjuzgarse como positivos o no simplemente mirando la imagen. En el caso de una capa con,por ejemplo, un valor de temperatura, no es tan obvio percibir la bondad de los datos, y laaplicacion de un filtro reduce el nivel de detalle de la malla raster, no siendo esto siempre

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x CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

inmediatamente apreciable.

Por otra parte, para muchas tareas concretas existen formas mas adecuadas y precisasde preparar una capa raster que aplicar un filtro en toda su extension. Por ejemplo, en elcaso de emplear un MDE para un analisis hidrologico es necesario eliminar las depresionesexistentes antes de comenzar dicho analisis. Para esta labor existen algoritmos que detectanestas depresiones y las eliminan, alterando unicamente las celdas dentro de una depresion.Puesto que en cierta medida estas depresiones pueden considerarse como un tipo de ruido (almenos las de poco tamano), un filtro de suavizado puede utilizarse para eliminarlas, aunqueen este caso tambien actuarıa sobre las celdas que no lo requieren y causarıa una perdida dedetalle en las mismas que no es en absoluto necesaria si se emplean otros metodos.

En general, cuanto menos modifiquemos una capa original, y suponiendo que la informacionque contiene es fiable, tanto mejores seran los resultados que obtengamos con la misma. Losfiltros son un elemento basico y muy importante, pero no debe perderse de vista lo que suponen,y deben utilizarse sin excesos.

Despues de esta breve teorıa, veamos directamente el efecto que un filtro tiene sobre unacapa raster. Para ello, vamos a filtrar nuestro mdt25.asc.

Haz clic en el modulo Filtro 3 x 3 definido por el usuario (grupo Herramientas basicas paracapas raster) y selecciona el mdt25.asc.En el parametro Nucleo del filtro (kernel) tenemos queanadir los valores del filtro. Define los mismos valores que la imagen siguiente. Se trata de unfiltro de paso alto (filtro de realce - deteccion de bordes).

El resultado es el siguiente. A continuacion puedes ver la capa raster de entrada (original):

2.3. CALCULADORA DE MAPAS xi

y esta es la capa raster tras el filtro:

2.3. Calculadora de mapas

La Calculadora de mapas es uno de los modulos mas potentes y de frecuente uso decuanto SEXTANTE incluye. La extension Calculadora de mapas permite realizar operacionesalgebraicas con capas raster, obteniendo informacion derivada en forma de nuevas capas dedatos geograficos. Por su propia naturaleza, es un modulo que puede emplearse para una largalista de propositos, y es probable que tarde o temprano debas de usarlo en tu trabajo en lasherramientas de SEXTANTE en gvSIG, por lo que resulta basico adquirir un conocimientoadecuado de su manejo. Para ello, en este punto veremos los detalles de su funcionamiento yharemos algunos ejemplos.

Nos centramos en primer lugar, muy brevemente, en los parametros de entrada y funcio-namiento de la extension Calculadora de mapas. Para ver mas informacion detallada se puedevisitar la ayuda de la citada extension.

El modulo contiene distintas funciones, operadores y constantes. Para ver en mas detallecada uno de estos parametros ver la la pestana ayuda del citado modulo. La salida es una

xii CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

nueva capa raster.

Todas estas funciones pueden combinarse y anidarse para crear formulas tan complejascomo necesites, aunque es recomendable en muchas ocasiones el trabajar con formulas masreducidas y llevar a cabo varios calculos, para evitar expresiones difıciles de comprender quepueden dar lugar facilmente a errores.

Un aspecto importante a tener en cuenta es el relativo a las celdas sin datos, ya que si unade ellas aparece, el resultado arrojado, con independencia de la expresion, es otra celda sindatos. De igual modo, expresiones como 0

0 tambien devuelven valor de sin datos. Las divisio-nes por cero, como por ejemplo 4

0 , devuelven valor infinito. Tambien es recomendable prestaratencion a los valores nulos que pueden aparecer en una capa al usar la calculadora de mapas.

Para ver la potencia de este modulo, vamos a hacer unos sencillos ejemplos.

Primer ejemplo: La siguiente formula genera una nueva capa con la media de las dos pri-meras seleccionadas. Emplea para ello el fichero mdt25.asc.

mdt25.asc Band 1 + madt25.asc Band 1 / 2

Segundo ejemplo: En otro ejemplo necesitaras el MDE original (mdt25.asc) y uno de losMDE filtrados. Si no lo tienes, crealo con el modulo Filtro 3 X 3 definido por el usuario(consulta el apartado anterior de como crear un filtro). Vamos a emplear la calculadora demapas para ver en que medida ese proceso de filtrado ha alterado la capa original. Ejecutala Calculadora de mapas y selecciona ambas capas en el tipo de elemento Capas. Situa lacapa raster original del MDE en primer lugar (mdt25.asc), y la capa raster del filtrado,en segundo lugar, realizando una resta. En el cuadro Expresion, introduce la siguienteexpresion: mdt25.asc Band 1 - Filtro 3 X 3 definido por el usuario Band 1.

2.3. CALCULADORA DE MAPAS xiii

Ejecuta el modulo y obtendras una nueva capa como la siguiente.

Lo que esta capa representa es la diferencia entre el MDE original y el filtrado.

Tercer ejemplo: En este ejemplo vamos a crear un extremadamente sencillo mapa de usosdel suelo. Supongamos que la vegetacion crece por debajo de los mil metros unicamente.Intentemos crear una capa en la que todas las celdas por encima de mil metros contengael valor 0, y las restantes 1. Hay formas mas sencillas de hacer esto que utilizando lacalculadora de mapas, pero es un buen ejemplo para comprender el uso de las distintasformulas.

Ejecutar el modulo Calculadora de mapas. Seleccionar una unica capa raster, la que con-tiene el MDE (mdt25.asc). Introduce la siguiente formula en el cuadro expresion: mdt25.ascBand 1 < 1000.

xiv CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

El resultado es una nueva capa raster en la que todas las celdas por encima de 1000 metroscontienen el valor 0 (en negro) y las restantes con valor 1 (en rojo) (ver imagen inferior).

2.4. Reclasificacion

Clasificar los distintos valores de una capa es una tarea relativamente comun y de granutilidad en muchos casos. Por ejemplo, para una capa de usos del suelo, la reclasificacionpermite sintetizar una serie de categorıas en un numero menor. Vamos a utilizar el MDE paradarle nuevos valores al objeto de tener una nueva capa de altitudes con zonas altimetricasclasificadas en valores de 600.

Anade la capa mdt25.asc y haz clic en la extension Reclasificar (grupo Herramientas paracapas categoricas). Esta extension modifica los valores de una capa y genera una nueva capaya clasificada con los valores establecidos por el usuario.

2.4. RECLASIFICACION xv

Accediendo a la tabla de asignacion. Introduce los nuevos valores que se le quieren dar ala capa:

El resultado es el siguiente:

xvi CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

2.5. Empleando mascaras

Las mascaras son elementos muy versatiles que pueden emplearse para excluir unas deter-minadas celdas de una capa raster y que estas no sean empleadas en posteriores calculos, osimplemente para eliminarlas de la representacion dentro de un mapa. La forma mas sencillade emplear mascaras es mediante valores 0 y 1, o mejor aun, haciendo uso del valor de celdassin datos.

Cuando al evaluar una expresion la calculadora de mapas encuentra una celda sin datos,el resultado es siempre un valor de celda sin datos (mas exactamente, el valor de celda sindatos de la capa resultante, que puede no ser coincidente con los de las celdas de entrada).

Para comenzar el trabajo con mascaras, abre de la carpeta de datos de ejercicios el ficherotiempo salida.asc. Los valores en esta capa representan el tiempo de salida desde cada celdahasta el punto de salida de una cuenca vertiente. Puesto que para las celdas fuera de la cuencaes imposible (no es coherente) calcular un tiempo de salida, dichas celdas son en este mapaceldas sin datos.

Podemos utilizar esta capa para crear una mascara y posteriormente aplicarla sobre cual-quier otra (raster, por supuesto), de tal modo que solo las celdas de dentro de la cuenca serepresenten y las demas sean ignoradas. Esto no solo dara como resultado una aparienciamejor (si trabajas en una cuenca, no tiene interes el representar cuanto se encuentra situadofuera de la misma), sino tambien en la ejecucion mas rapida de muchos modulos, ya que lainformacion de las celdas sin datos (o su falta de informacion, mas precisamente) es ignoradaen la realizacion calculos por parte de los distintos modulos.

La versatilidad y potencia de las mascaras es enorme, y hacer un buen uso de las mismasanade un numero de posibilidades muy elevado, utilizando unicamente modulos simples comolos que hasta el momento hemos visto.

Para producir la mascara, simplemente divide la capa por sı misma utilizando el moduloCalculadora de mapas (grupo Herramientas de calculo para capas raster).

2.5. EMPLEANDO MASCARAS xvii

Las celdas pertenecientes a la cuenca tendra un valor 1. Todas las celdas en el exteriorseguiran siendo celdas sin datos, ya que en su calculo intervienen celdas sin datos. Si estasceldas tuvieran un valor cero, tambien resultarıan en celdas sin datos, ya que 0

0 da comoresultado una celda tal.

Ahora multiplica una capa cualquiera, como por ejemplo el mdt25.asc, por la mascaracreada (de nuevo utilizar el modulo Calculadora de mapas). Las mascaras generalmente seaplican mediante multiplicacion. El resultado que obtendras es el siguiente.

xviii CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

Si lo deseas puedes hacer que los valores sin datos se representen en color negro. Para elloemplea la extension Invertir mascara (grupo Herramientas basicas para capas raster).

2.6. Completar datos de una capa

Las celdas sin datos pueden usarse para diferentes motivos. Algunas preguntas frecuentesal respecto son: ¿Por que es necesario definir un valor para celdas sin datos? ¿Por que noutilizar valor cero para esas celdas? [?].

En primer lugar, una capa raster tiene siempre una extension rectangular, pero la informa-cion puede no cubrirla por completo. Este es un caso tıpico cuando trabajamos por ejemplocon datos de una comunidad autonoma cerca de la frontera de la misma. Si adquirimos losdatos de una fuente autonomica, es probable que la capa contenga informacion unicamente enlas celdas que caen dentro de la comunidad que nos suministra la informacion, con lo que esnecesario expresar ese vacıo en las restantes, ya que deben estar ahı completando la extensionde la capa.

En segundo lugar, un valor cero no es adecuado en la mayorıa de los casos, ya que puededar lugar a confusion. Por ejemplo, en un MDT ese valor indicarıa elevacion cero con respecto

2.6. COMPLETAR DATOS DE UNA CAPA xix

al nivel del mar, lo cual no tiene por que ser cierto. Ademas, ese valor se emplearıa pararealizar calculos, y se trata de evitar que esas celdas entren en ese proceso de calculo, puesno son validas debido a su carencia de informacion. Por supuesto, puede emplearse el valor 0como valor para celdas sin datos, pero hay que hacerselo saber al programa explıcitamente.En general, es mejor emplear valores no factibles para la variable que representa la capa. Enel caso de un MDT expresado en metros, valores como 9000 o -99999 son inviables, por lo quesuponen una buena opcion.

Lejos de ser simplemente un recurso necesario para poder utilizar capas incompletas, lasceldas sin datos pueden usarse para hacer muchas mas cosas, como veremos mas adelantecuando empleemos mascaras.

Vamos a ver como funciona el modulo Rellenar celdas sin datos. Como es logico, necesita-mos tener una capa que presente celdas sin datos. Para ello recorta el MDE a partir de unacapa de polıgonos. Crea un polıgono en la zona donde quieras (edicion en gvSIG), y despuescorta el raster (mdt25.asc) con la capa de polıgono creada. SEXTANTE tiene una extensionpara ello, utiliza el modulo Cortar grids con capa de polıgonos (grupo Herramientas basicaspara capas raster)

El resultado es una capa raster con muchas celdas sin datos, justamente las que quedanfuera del contorno del polıgono utilizado.

xx CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

Ahora ya podemos utilizar la extension Rellenar celdas sin datos (grupo Herramientasbasicas para capas raster), para completar los datos de esas celdas vacıas. Haz clic en laextension e introduce como capa origen el mdt25.asc que acabamos de generar en la anteriorextension.

y veras algo como lo siguiente, donde las celdas vacıas ahora presentan datos.

Ya se sabe que si la zona sin datos es muy grande el resultado no es de la calidad requerida,pero con areas menores se obtienen resultados altamente satisfactorios.

Si se dispone de otras capas adicionales que pueden ayudar a completar la informacionausente, el modulo Completar grid (grupo Herramientas basicas para capas raster) es unamejor opcion que los anteriores.

2.6. COMPLETAR DATOS DE UNA CAPA xxi

En este caso, la informacion para completar las celdas sin datos no se toma de la propiacapa, sino de otra capa adicional. Ademas presenta varios metodos de interpolacion, a elegirentre uno.

xxii CAPITULO 2. EXTENSIONES BASICAS PARA CAPAS RASTER

Capıtulo 3

Analisis del terreno, hidrologıa y mas

3.1. Introduccion

SEXTANTE tiene gran componente de analisis raster, aunque su vertiente vectorial estambien importante y contiene numerosos modulos y funciones, pero es en el trabajo concapas raster donde se ve la verdadera potencia del programa.

El analisis del terreno y los temas relacionados con el mismo son un elemento clave detodo Sistema de Informacion Geografica, muy especialmente en aquellos con una fuerte com-ponente raster. Los modulos de SEXTANTE tiene una fuerte componente raster y ampliaesta funcionalidad dentro de gvSIG. En este capıtulo se describen aquellos que presentan unenfoque mas especıfico para el analisis del terreno, y por la propia importancia que el relievetiene en muchas disciplinas, estos modulos son igualmente variados y diversos. En este capıtulose contienen todos aquellos modulos que utilizan como principal fuente de datos un ModeloDigital de Elevacion.

A la hora de utilizar una gran parte de los modulos que vamos a ver, es recomendabletener un conocimiento basico de los algoritmos y formulaciones en las que estos se basan, conel fin de que su uso sea mas productivo.

Para trabajar con los modulos de este capıtulo lo unico que se necesita es un MDE (recuerdaque lo puedes descargar de la web de SEXTANTE).

3.2. Calculo de pendientes y orientaciones

La generacion de las capas pendientes y orientaciones se encuentran entre las mas impor-tantes y frecuentemente utilizadas de todas en referencia a un analisis morfometrico. Solo esnecesario un MDE para la ejecucion de estas dos extensiones de SEXTANTE.

Vamos a ver en primer lugar la extension Pendiente. Esta extension calcula el anguloexistente entre el vector normal a la superficie en ese punto y la vertical. Haz clic en el modulopendiente (grupo Geomorfometrıa y analisis del relieve) e introduce los parametros de entradanecesarios.

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xxiv CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

MDE [capa raster]: un Modelo Digital de Elevaciones.

Metodo. El metodo a utilizar, a elegir entre los siguientes:

• Maxima pendiente (Travis et al. 1975).

• Maxima pendiente por triangulos (Tarboton 1997).

• Plano de ajuste (Costa-Cabral & Burges 1996).

• Ajuste a Polinomio de Grado 2 (Bauer, Rohdenburg, Bork 1985).

• Ajuste a Polinomio de Grado 2 (Heerdegen & Beran 1982).

• Ajuste a Polinomio de Grado 2 (Zevenbergen & Thorne 1987).

• Ajuste a Polinomio de Grado 3 (Haralick 1983).

Unidades. A elegir entre las siguientes:

• Radianes

• Grados

• Porcentaje

En referencia al parametro Metodo, tanto en el modulo Pendiente como el de Orientacion,el metodo de Ajuste de polinomio de 2 grado (Zevenbergen & Thorne 1987) es normalmenteuna opcion valida. En la practica, no existe una gran diferencia conceptual entre los 4 ultimosmetodos, con lo que la eleccion entre ellos dara resultados similares.

Los dos primeros metodos, sin embargo, son algo distintos. Estan asociados en sus funda-mentos con algoritmos de conduccion de flujo, y no con una finalidad puramente de analisismorfometrico. Debido a ello, no definen la morfometrıa local a partir de una funcion ma-tematica de tipo z = f(x,y) y empleando en ella las herramientas del calculo diferencial,como sucede en los otros casos, y ello hace que la obtencion de ciertos parametros no sea tanrecomendable utilizando estos metodos. La obtencion de pendientes y orientaciones puede servalida (aunque menos precisa), pero la de curvaturas es diferente, ya que estos metodos nofueron concebidos teniendo este parametro en mente.

Usa estos dos primeros metodos cuando trabajes con sus correspondientes algoritmos deconduccion de flujo. En caso contrario, mejor emplea cualquiera de los restantes.

El modulo genera una nueva capa raster de pendiente con valores expresados en las uni-dades elegidas.

3.2. CALCULO DE PENDIENTES Y ORIENTACIONES xxv

El funcionamiento de la extension Orientacion (grupo Geomorfometrıa y analisis del re-lieve) es exactamente el mismo que el de Pendientes, a excepcion del parametro de entradaunidades, que no existe en el modulo Orientacion.

Esta extension calcula el angulo existente entre el vector que senala el Norte y la proyeccionsobre el plano horizontal del vector normal a la superficie en ese punto.


Metodo: el metodo a utilizar, a elegir entre los siguientes:

• Maxima pendiente (Travis et al. 1975).

• Maxima pendiente por triangulos (Tarboton 1997).

• Plano de ajuste (Costa-Cabral & Burges 1996).





xxvi CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

El modulo genera una nueva capa raster de orientacion con valores expresados en lasunidades elegidas.

Los valores en las celdas de esta capa indican la orientacion de la pendiente, medida desdeel norte en sentido horario. La vista de la capa da la sensacion de ser una representacion enrelieve, pero en realidad no es ası. Las representaciones en relieve sombreado y este mapa deorientaciones guardan algunos puntos en comun, pero no son lo mismo.

3.3. Calculo de curvaturas

La extension Curvaturas (grupo Geomorfometrıa y analisis del relieve aporta informacionsobre la concavidad o convexidad de la superficie en un punto dado. Se ejecuta a partir demedidas geometricas basadas en derivadas de segundo grado y los parametros que expresanesa informacion se denominan curvaturas.

Las dos direcciones mas importantes son la de la maxima pendiente y la perpendicular aesta. Los valores obtenidos para la segunda derivada en estas direcciones son, respectivamen-te, la curvatura vertical y horizontal. Los valores positivos indican una curvatura convexa,mientras que los negativos indican una curvatura concava.

¿Como interpretar estos valores?. La concavidad y la convexidad se asocian a la acumula-cion de flujo y a la dispersion del mismo respectivamente, por lo que combinando ambas capasde curvatura se puede tener una idea basica de como se comporta el flujo sobre las distintasceldas. Estos valores pueden emplearse para extraer algunas conclusiones sencillas acerca delos patrones de erosion predominantes y otros procesos fısicos similares.

Haz clic en la citada extension y podras ver la ventana de parametros de entrada delmodulo.

3.3. CALCULO DE CURVATURAS xxvii







El modulo genera cuatro nuevas capas raster.

Curvatura Vertical [capa raster]. Los valores positivos de las celdas indican una curvaturaconvexa (zonas en es las que el agua experimenta una aceleracion), mientras que losnegativos indican una curvatura concava (zonas con tendencia a acumular agua).

Curvatura [capa raster].

Curvatura Horizontal [capa raster]. Una curvatura horizontal convexa representa unazona en la que el flujo tiende a dispersarse, mientras que si es concava el flujo tiende aconcentrarse, ya que las lineas de flujo convergen.

Clasificacion [capa raster]. Las celdas se dividen en 9 clases. El significado de cada unade ellas se muestra a continuacion:

• 0: Curvatura vertical: concava. Curvatura horizontal: concava.

• 1: Curvatura vertical: concava. Curvatura horizontal: plana.

• 2: Curvatura vertical: concava. Curvatura horizontal: convexa

• 3: Curvatura vertical: plana. Curvatura horizontal: concava.

• 4: Curvatura vertical: plana. Curvatura horizontal: plana.

• 5: Curvatura vertical: plana. Curvatura horizontal: convexa.

• 6: Curvatura vertical: convexa. Curvatura horizontal: concava.

• 7: Curvatura vertical: convexa. Curvatura horizontal: plana.

• 8: Curvatura vertical: convexa. Curvatura horizontal: convexa.

xxviii CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

3.4. Analisis de visibilidad

La extension Visibilidad (grupo Iluminacion y visibilidad) realiza un analisis de visibilidadque permite conocer si dos celdas tienen conexion visual. El conjunto de celdas relacionadasvisualmente con una celda concreta conforman la cuenca visual asociada a esta. Haz clic en elmodulo para completar los parametros de entrada.



• Visibilidad: simplemente asigna valor 1 a las celdas visibles y 0 a las no visibles.

• Iluminacion: el valor esta expresado en angulo.

• Distancia: el valor de la celda es la distancia entre la fuente de luz y dicha celda (siesta es visible). La distancia expresada en las mismas unidades del mapa.

• Tamano: considera no la distancia horizontal, sino la expresion atan (altura luz/d)de tal forma que da una indicacion del tamano aparente al que se ve un objeto enla celda desde la fuente de luz.

Coordenadas emisor/receptor: anade las coordenadas del punto donde quieres realizarla visibilidad, o en su caso, selecciona un punto en el mapa.

Altura emisor/receptor.

Altura receptor/emisor movil.

Radio de alcance [en unidades del mapa].

Ejecuta el modulo y obtendras una nueva capa raster segun el metodo elegido. En la imagenaparecen las areas visibles en color rojo.

3.5. ANALISIS DE ILUMINACION xxix

3.5. Analisis de iluminacion

La extension Relieve sombreado crea una capa que representa las zonas de luz y sombraderivadas de la incidencia de una fuente luminosa (sol) sobre el area considerada. Haz clicpara abrir e introducir los parametros de entrada necesarios.



• Standard

• Standard(max 90o)

• Combinado

Declinacion: angulo de elevacion del sol sobre el horizonte.

Azimut: posicion relativa del sol con relacion a la tierra.

xxx CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

Exageracion: Los valores de elevacion de las celdas empleados para calcular el sombreadoson multiplicados por este factor, de tal forma que las sombras proyectadas sobre lasceldas varıan. Un valor alto de exageracion hara que que las pendientes tengan un aspectomas oscuro (valores altos), en contraste con el aspecto claro e iluminado (valores bajos)de las zonas llanas.

Ejecuta el modulo y obtendras una nueva capa raster segun el metodo elegido. Los valoresresultantes son angulos expresados en radianes. Los valores de cada celda indican la cantidadde luz que llega a la misma.

La capa de relieve de sombreado es un resultado de caracter visual, y sus valores no seutilizan para ningun tipo de calculo.

3.6. Calculo de cuenca hidrologica

El ejercicio consiste en calcular la cuenca hidrologica de una zona de estudio. Todo elcalculo se realiza a partir de un Modelo Digital de Elevaciones (MDE).

Los pasos que vamos a seguir son los siguientes:

Preparar el MDE para el analisis hidrologico

Calcular la acumulacion de flujo a partir del MDE preparado

Calcular la red de drenaje

Calcular las cuencas vertientes

1. Preparar el MDE para el analisis hidrologico

Para realizar un analisis hidrologico es fundamental contar con un buen MDE. En nu-merosas ocasiones los MDE presentan irregularidades que deben modificarse para adap-tarlos en la mejor medida posible para dicho analisis. La fuente principal de estos erroreses la presencia de las depresiones cerradas.

La extension Eliminar depresiones permite corregir esta circunstancia, es decir, eliminalas depresiones existentes en un MDE, ((rellenandolas)), y deja el MDE preparado para

3.6. CALCULO DE CUENCA HIDROLOGICA xxxi

su posterior analisis hidrologico. Las depresiones se sustituyen por una superficie plana,o un plano inclinado, en funcion del angulo mınimo entre celdas especificado.

Abrir la extension Eliminar depresiones (grupo Analisis hidrologico basico) y seleccionarlos parametros de entrada correspondientes:

MDE [capa raster]: seleccionar la capa cargada (mdt25.asc).Angulo mınimo entre celdas [o] [numerico decimal]. No modificar este valor. El valorpor defecto es adecuado.

Hacer clic en el boton Aceptar.

El modulo genera una nueva capa raster con el MDE preprocesado.

2. Calcular la acumulacion de flujo a partir del MDE preparado

A continuacion vamos a calcular la acumulacion de flujo, es decir, calcular el valor de lasuperficie situada aguas arriba de cada celda (area de todas las celdas cuyo flujo, unavez conducido aguas abajo, acabara pasando por dicha celda).

Abrir la extension Acumulacion de flujo (grupo Analisis hidrologico basico) y seleccionarlos parametros de entrada correspondientes.

xxxii CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

MDE [capa raster]: un Modelo Digital de Elevaciones. Seleccionaremos el MDEpreprocesado resultante del proceso ejecutado anteriormente.

Ponderacion de celdas(opcional) [capa raster]: si se selecciona una capa en estecampo, cada una de las celdas aguas arriba se pondera segun el valor en la capaseleccionada. Si no se selecciona, se utiliza como peso de cada celda su propia area.No introduciremos ningun valor en este campo, ya que no disponemos de una capade ponderacion


• D8: el flujo va desde el centro de una celda hasta el centro de una (y solouna) de las circundantes. Por ello, las direcciones de flujo estan restringidas aangulos multiplos de 45o, lo cual constituye la razon para la mayor parte delos inconvenientes del metodo (O’Callaghan & Mark 1984).

• Rho8: igual que la anterior pero anadiendo un componente estocastico que enteorıa lo mejora. La direccion de flujo se determina por medio de un parametroaleatorio que depende de la diferencia entre la orientacion y la direccion hacialas celdas adyacentes en dicha direccion. (Fairfield & Leymarie 1991).

• DInfinity: el flujo va del centro de una celda hasta los centros de dos celdascontiguas del entorno, por lo que considera un flujo bidimensional y superaası una de las deficiencias del D8 (Tarboton 1998).

• MFD (Direccion de flujo multiple): metodo que considera un flujo bidimensio-nal (Multiple Flow Direction Algorithms). Seleccionaremos este por la mayorcalidad de los resultados que genera.

Factor de convergencia para MFD. Dejaremos el valor por defecto.

La extension genera una nueva capa raster, denominada Acumulacion de flujo. Los valo-res de flujo acumulado vienen expresados en unidades de area. Si se emplea una capa deponderacion, las unidades de la capa resultante son las de dicha capa de ponderacion.

3. Calcular la red de drenaje

No obstante, una de las tareas mas importantes (o probablemente la mas importantede todas) de las que pueden llevarse a cabo empleando la informacion relativa a flujos

3.6. CALCULO DE CUENCA HIDROLOGICA xxxiii

acumulados es la extraccion de redes de drenaje, algo completamente diferente a lo quehasta este punto hemos visto. Partiendo de una capa que contiene una variable continuavamos a generar nuevas capas con informacion de entidades, y, por primera vez, estasno solo van a ser de tipo raster, sino tambien vectoriales.

Habitualmente, los cauces se situan en celdas por las que fluye una gran cantidad deagua, de tal modo que este agua los define como tales y modela su forma. Por tanto,es logico pensar que puede se tratar de extraer el trazado de esos cauces a partir deuna capa de area acumulada, la cual indica el numero de celdas que vierten sobre unadada y, consecuentemente, puede servir para evaluar tambien la cantidad de agua queproveniente de dichas celdas pasa por la misma.

Hay formas diversas de utilizar la informacion de area aportante, ya que existen diferentesalternativas para plantear la relacion entre dicho area y el volumen de escorrentıa, unarelacion en absoluto obvia de definir. Algunas de estas metodologıas implican el uso deotras variables adicionales, y todas ellas tienen sus ventajas e inconvenientes, del mismomodo que ocurrıa con los distintos algoritmos de conduccion de flujo.

Abre el modulo Red de drenaje. Esta extension genera dos nuevas capas (raster y vec-torial) con el trazado de los cauces a partir de un MDE y una capa con informacionadicional. A continuacion se explica en mas detalle los parametros de entrada.


Capa umbral [capa raster]: una capa para localizar el inicio de cauces.

Tipo de umbral: condicion que tienen que cumplir las celdas de la capa umbral parael inicio de un cauce.

• Mayor que• Menor que

Valor umbral [numerico decimal]: valor umbral para aplicar la anterior condicion.Debe estar en las mismas unidades que la capa umbral.

Cuanto mas elevado sea el umbral, menor sera el numero de celdas en la capa de inicio quesatisfacen la condicion impuesta, y por tanto menor numero de cauces seran definidos.Hay una serie de metodologıas para elegir un umbral adecuado, pero la mas sencilla yhabitual es simplemente tratar de que la red de drenaje resultante sea lo mas similar

xxxiv CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

posible a la verdadera red de drenaje existente, para lo cual puede utilizarse cartografıade apoyo.

El modulo genera dos nuevas capas, una en formato raster y otra en vectorial.

Red de drenaje [capa raster]: los valores de las celdas indican el orden jerarquico(de Strahler) del cauce que fluye a traves de cada una de ellas. En las celdas pordonde no se define un cauce, aparece el valor de sin datos.

Red de drenaje [capa vectorial]: misma estructura que la capa raster Red de drenaje,pero en formato vectorial de lıneas.

4. Calcular las cuencas vertientes

Esta extension extrae la cuenca hidrologica, y su division en subcuencas, asociada a unared de drenaje. Abrir el modulo Cuencas y completar los parametros necesarios.


Red de drenaje [capa raster]: la red de drenaje codificada segun lo siguiente:

3.6. CALCULO DE CUENCA HIDROLOGICA xxxv

• Valor de sin datos en las celdas que no son de cauce.• Otros valores excepto -1 en las de cauce.• Valor -1 en las celdas donde se quiera establecer un punto de salida. Ademas

de estos puntos establecidos, se definiran como puntos de salida todos los co-rrespondientes a las intersecciones entre tramos de la red.

Tamano mınimo de subcuenca (celdas): se puede evitar la creacion de entidades depequeno tamano, estableciendo un tamano mınimo (en celdas).

Se genera una nueva capa raster, donde las celdas de una misma cuenca contienen unmismo valor, que corresponde a un identificador asignado a cada una de ellas.

3.6.1. Caracterizacion de cuencas

Una vez que tenemos nuestra capa raster de las cuencas hidrologicas, es util poder conocerla informacion geometrica de las mismas. Para ello, primero debemos convertir la capa rasterde cuencas hidrologicas en una capa vectorial.

Abrir la extension Vectorizar capa raster (polıgonos) (grupo Vectorizacion) y seleccionarla capa raster de las cuencas que acabamos de obtener anteriormente.

xxxvi CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

Obtenemos una nueva capa vectorial con el contorno de las cuencas. El valor comun quecomparten todas las celdas dentro de cada polıgono se anade a una columna con el mismonombre que la capa de entrada.

Ahora veremos como obtener parametros geometricos de las cuencas con la extensionPropiedades geometricas de polıgonos. Abrir esta extension, selecciona la capa vectorial decuencas y ejecutar.

El resultado es una nueva capa con informacion sobre caracterısticas geometricas de cadapolıgono. ********* CITAR EN DETALLE EL SIGNIFICADO DE CADA CAMPO

3.7. INDICES Y OTROS PARAMETROS HIDROLOGICOS xxxvii

3.7. Indices y otros parametros hidrologicos

Aparte de lo visto hasta el momento, SEXTANTE incluye un importante conjunto deextensiones con contenido hidrologico, la mayorıa de ellos bastante sencillos, que si bien notienen la misma importancia que los anteriores de cara al analisis hidrologico, ofrecen comoresultado una interesante serie de nuevos parametros. En esta seccion veremos estos otrasextensiones menores, donde tambien reside parte de la potencia de analisis de SEXTANTE.

Entre estos modulos, el denominado Orden de Strahler genera una nueva capa raster en laque cada celda se le asigna el orden de Strahler. Como ya es sabido, las ordenes de Strahlerson otra forma distinta de establecer una clasificacion jerarquica de los rıos. No es necesariodefinir una red de drenaje, ya que para esta extension todas las celdas lo son, de tal formaque la capa resultante no contiene celdas sin datos (salvo, por supuesto, si estas existen en elpropio MDE). Esta capa puede despues utilizarse con la extension Red de drenaje como capade iniciacion (la que contiene el parametro umbral).

Abrir la extension Orden de Strahler, seleccionar el MDE y clic en aceptar. Elige lasopciones de los objetos de salida. Al ejecutar la extension se genera una nueva capa raster,denominada Orden de Strahler. Los valores de las celdas indican el orden jerarquico del cauce(de Strahler) que fluye a traves de cada una de ellas.

Puedes emplear esta capa para extraer la red de drenaje, lo cual significa que, pese aque hasta este momento no lo habıamos hecho ası, es posible calcular esa red de drenaje sinnecesidad de pasar por una capa de area acumulada. Prueba a hacer esto tu mismo, y comparalos resultados por las dos metodologıas. Esto te ayudara a comprender en mayor medida comofunciona la extension Red de Drenaje.

******** ESTADISTICAS DE GRID EN POLIGONOS

xxxviii CAPITULO 3. ANALISIS DEL TERRENO, HIDROLOGIA Y MAS

Capıtulo 4

Rasterizacion e interpolacion

4.1. Introduccion

En este capıtulo trabajaremos exclusivamente con capas de puntos.

4.2. Generar un Modelo Digital de Elevaciones (MDE)

En este apartado vamos a ver como obtener un Modelo Digital de Elevaciones con diferentesextensiones de SEXTANTE.

En primer lugar veremos como crear un MDE mediante rasterizacion y rellenar las celdassin datos. A continuacion veremos como crear el MDE a partir de un metodo de interpolacion.

4.2.1. Generar MDE mediante rasterizacion y rellenar celdas sin datos

Si tienes una capa con curvas de nivel y quieres crear un MDE a partir de esta capa, conSEXTANTE se puede hacer de forma muy sencilla.

Crea una nueva vista y anade la capa de curvas de nivel.

1. Lo primero que vamos a hacer es rasterizar la capa vectorial, es decir, generar una caparaster a partir de una capa vectorial. Abrir el modulo Rasterizar capa vectorial (grupo

xxxix

xl CAPITULO 4. RASTERIZACION E INTERPOLACION

Rasterizacion e interpolacion) y completar los parametros de entrada necesarios.

En primer lugar, seleccionamos la capa de las curvas de nivel que queremos convertir araster, y a continuacion el campo a utilizar para tomar la informacion necesaria para larasterizacion.

Elegir una extension determinada para la nueva capa resultante (pestana salida ras-ter). Es conveniente no crear el tamano de celda excesivamente grande. Nosotros hemosempleado el valor de 25.

El resultado es el siguiente.

4.2. GENERAR UN MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES (MDE) xli

2. Puesto que habran quedado celdas sin datos debemos completar esa informacion con laextension Rellenar celdas sin datos (grupo Herramientas basicas para capas raster). Lainformacion para completar las celdas sin datos se toma de la propia capa.

El resultado sera una nueva capa raster con el MDE.

xlii CAPITULO 4. RASTERIZACION E INTERPOLACION

4.2.2. Generar MDE mediante interpolacion

Vamos a ver otra alternativa para obtener un MDE a partir de una capa de curvas de nivelempleando un metodo de interpolacion.

Los pasos que vamos a seguir son los siguientes:

Obtener curvas de nivel.

Convierte las lıneas en un tema de puntos equidistantes.

Interpola esos puntos empleando el metodo de Distancia inversa (IDW).

1. Obtener curvas de nivel del MDE

A partir del archivo mdt25.asc vamos a crear unas curvas de nivel con una equidistanciade 100. Abrir la extension Curvas de nivel, seleccionar nuestro archivo MDE y establecerel valor de equidistancia.

4.2. GENERAR UN MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES (MDE) xliii

2. Convertir lıneas en una capa de puntos equidistantes

A continuacion, convertimos las lıneas en una capa de puntos equidistantes con unadistancia de 25 metros.

3. Interpolar por Distancia inversa (IDW)

Vamos a interpolar los puntos por el metodo de interpolacion de Distancia invesa (IDW).Al ser un metodo basado en ponderacion por distancia, solo se tiene en cuenta el ale-jamiento, pero no la posicion. Es decir, un punto situado a una distancia (x) hacia elnorte tiene la misma influencia que uno situado a esa misma distancia (x) pero hacia eloeste.

Abrir la extension Distancia inversa (grupo Rasterizacion e interpolacion) e introducirlos parametros necesarios. Selecciona la capa de puntos que deseas interpolar y en Campoescoge cual de sus campos de atributos contiene la variable a utilizar. El campo debe serde tipo numerico.

El parametro Radio de busqueda se refiere al area de radio fijo que es rastreada alrededorde cada celda de la capa resultante en busca de puntos con valores. Introduce un valorde distancia dentro del cual se consideran todos los puntos de observacion (unidadespropias de la capa). Solo los puntos dentro del radio de busqueda se utilizan, por lo quees conveniente utilizar un radio mınimo que asegure que alrededor de todas las celdas seencuentra un numero suficiente de puntos.

En nuestro caso, hemos puesto un valor de 1000. Valores muy elevados del radio debusqueda hacen que la extension requiera un mayor tiempo de ejecucion (y en ocasionespueden no aumentar la precision del calculo, sino todo lo contrario), por lo que se debeencontrar un equilibrio adecuado. Prueba diversos ajustes hasta encontrar uno correcto.

En el parametro Maximo numero de puntos puedes introducir la cantidad maxima depuntos que deseas utilizar para la interpolacion. Si dentro del radio de busqueda haymas puntos de los especificados (sea n), entonces unicamente los n mas cercanos seranutilizados por el algoritmo de interpolacion.

Por ultimo, introduce el valor de exponente de distancia k a aplicar para el calculo delos pesos. Los valores tıpicos 1 y 2 sirven para la mayor parte de los casos.

Veras que la ejecucion de la extension lleva su tiempo, esto se debe a los bajos valores dedistancia que hemos establecido al objeto de obtener un resultado aceptable en cuanto

xliv CAPITULO 4. RASTERIZACION E INTERPOLACION

a calidad (si quieres, puedes utilizar otra distancia entre puntos mayor para que laextension se ejecute mas rapidamente).

Establece los parametros de la nueva capa resultante, en cuanto a extension de la vistay tamano de celda.

El resultado es el siguiente.

4.2. GENERAR UN MODELO DIGITAL DE ELEVACIONES (MDE) xlv

Si deseas seguir practicando puedes probar con distintos valores de los parametros paraaprender a ver donde residen las diferencias principales entre utilizar unos u otros valores, ycomo ello afecta al resultado obtenido. Tambien puedes probar a utilizar otras extensiones,como por ejemplo el kriging.

xlvi CAPITULO 4. RASTERIZACION E INTERPOLACION

Capıtulo 5

Analisis de imagenes

5.1. Introduccion

En este capıtulo veremos algunas extensiones que permiten extraer informacion valiosa apartir de imagenes (y no de capas con informacion sobre algun tipo de variable numerica).

5.2. Clasificacion supervisada

SEXTANTE incluye una extension dedicada a realizar clasificacion supervisada de image-nes plenamente enfocado al trabajo con imagenes y a clasificar la informacion que estas con-tienen.

Puedes ver la ayuda de la extension para conocer unas ideas fundamentales sobre la clasifi-cacion supervisada. Son ideas basicas, ya que se trata de un tema complejo y puede escribirsemucho al respecto, ası que si tienes mas interes es recomendable acudir a otras fuentes espe-cificas del tema en cuestion.

Vamos a realizar el trabajo practico. Para ejecutar la extension necesitamos una imagenesraster y una capa de polıgonos. En primer lugar, carga en gvSIG los tres archivos .asc con elprefijo landsat. Estas capas representan tres bandas de una imagen de satelite, que seran lasque empleemos para la clasificacion.

Recuerda que puedes utilizar tantas capas como desees, y que estas se emplearan paradefinir la firma espectral de cada celda.

Tambien debes tener una capa de polıgonos que representan las denominadas zonas deentrenamiento. Es conveniente que pruebes a digitalizar tu mismo las areas de entrenamiento.Debes al menos digitalizar un polıgono por cada uno de los tipos de clases que deseas tener enla capa clasificada. Si quieres ahorrarte trabajo puedes abrir el archivo llamado t areas.shp.

xlvii

xlviii CAPITULO 5. ANALISIS DE IMAGENES

Abre la extension Clasificacion supervisada y completa los parametros necesarios. Seleccio-na un metodo para la clasificacion,a elegir entre paralelepıpedo, distancia mınima o maximasimilitud. En este ejemplo hemos utilizado el metodo de distancia mınima.

El resultado es una nueva capa raster categorica con las clases creadas.

La capa resultante es visualizada en gvSIG con la tabla de color stern-special.

Ademas obtenemos una tabla con informacion estadıstica de cada clase generada.

5.3. CLASIFICACION NO SUPERVISADA xlix

5.3. Clasificacion no supervisada

En el presente apartado vamos a ver como usar la extension Clasificacion no supervisadamediante un sencillo ejemplo. Esta extension permite clasificar una capa o un conjunto de ellasen distintas clases, de forma que la clases son lo mas homogeneas posibles. No es necesariodefinir dichas clases de antemano, ya que son definidas por el algoritmo para lograr maximizarla mencionada homogeneidad de cada clase.

Vamos a utilizar dos capas de informacion geografica, nuestro mdt25.asc y la pendiente(si no tienes esta capa puedes crearla con la extension del mismo nombre). Pero antes de nada,debemos equiparar el peso de las capas a la hora de realizar las agrupaciones de las celdasen clases utiliza la extension Normalizar (grupo Herramientas basicas para capas raster). Encaso contrario, las capas con valores mayores (como en el caso de ejemplo la elevacion frentea la pendiente) tendran mayor peso y haran que las restantes no tengan apenas influencia.

Abrimos el modulo correspondiente y seleccionamos las capas raster a normalizar (mdt25.asc,pendiente) y el metodo a utilizar (por ejemplo 0 < x < 1). Estos son los parametros de entradadel modulo:

Una vez que hemos normalizado las dos capas, podemos ejecutar el modulo Clasificacionno supervisada (clustering) (grupo Herramientas de analisis para capas raster. Haz clic en laextension y completa los parametros de entrada necesarios. En primer lugar, selecciona lasdos capas normalizadas en el proceso anterior mediante la ventana de seleccion multiple.

l CAPITULO 5. ANALISIS DE IMAGENES

Define el numero de clases [numerico entero]. Cuanto mayor sea este numero mayorsera tambien el tiempo de ejecucion. En el ejemplo ponemos 10 clases.

El resultado es una nueva capa, denominada Agregados, con las clases definidas.

5.4. INDICES DE VEGETACION li

Tambien se crea una tabla alfanumerica que contiene informacion estadıstica acerca decada una de las clases creadas. Ver en el tipo de documento Tabla de gvSIG.

5.4. Indices de vegetacion

Los ındices de vegetacion (IVs) pueden emplearse para estimar la cobertura vegetal en unazona, o incluso el vigor vegetativo en caso de que dicha vegetacion exista. Por ejemplo, puedeutilizarse para calcular el Indice de Area Foliar (Leaf Area Index, LAI), mediante regresionesentre medidas en campo de algun parametro de la vegetacion y un IV.

Todos los IVs que puede calcularse con SEXTANTE requiren unicamente el uso de doscapas raster de entrada (dos imagenes): una con valores del infrarrojo y otra con valores de labanda del rojo. Ambas pueden obtenerse de numerosos sensores multiespectrales.

Vamos a realizar un sencillo ejercicio que consiste en calcular uno de los ındices de vege-tacion mas usados, el Indice de Diferencia de Vegetacion Normalizado (NDVI).

Anade en una vista el archivo barrax7b.img y abre la extension NDVI. Selecciona labanda del rojo (banda 3) y la banda del infrarrojo cercano (banda 6).

lii CAPITULO 5. ANALISIS DE IMAGENES

El resultado es el siguiente:

***** PONER BIBLIOGRAFIA VICTOR DEL LIBRO DE SEXTANTE SAGA

manual pr actico de sextante en...

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