tema 32 - OCW UPM

TEMA 32: PROCESO DE CAPTURA DE DATOS EN EL MODELO RASTER:
OBJETO DEL TEMA
•
Conocer los diferentes procesos de entrada de información en los
Sistemas de Información Geográfica raster.
1.- ENTRADA DE DATOS EN EL MODELO RASTER:
Los datos constituyen uno de los elementos más importantes de todo
Sistema de Información Geográfica. Pero ¿cuál debe ser el proceso de
incorporación de datos a un Sistema de Información Geográfica?, Que
procedimientos existen para capturar la información geográfica?. Estos
procedimientos pueden ser diferentes según se utilice un modelo de datos
raster o vectorial, auque siempre es posible intercambiar la información de
unos sistemas a otros: es lo que se conoce como vectorización de información
raster, o en sentido opuesto, rasterización de información vectorial. En un SIG
raster se puede incorporar la información analógica contenida en mapas y
planos en soporte papel por medio de barredores ópticos o escáner; la
información digital puede incorporarse directamente de ficheros en formato
raster o convertirse a partir de ficheros en formato vectorial mediante
procedimientos de rasterización; también es posible utilizar imágenes de
satélite en formato digital para su tratamiento y análisis en un sistema raster. Y
por último, también es posible utilizar procedimientos manuales.
2.- CAPTURA DE DATOS POR MEDIO DE BARREDORES ÓPTICOS
(ESCÁNEADO)
El barredor óptico o escáner es un periférico que permite obtener
rápidamente una imagen digital a partir de una imagen analógica. Un
dispositivo envía un haz de luz sobre la imagen analógica, que es reflejada con
distinta intensidad por el papel. La intensidad luminosa es registrada mediante
un sensor óptico capaz de diferenciar un elevado número de pixeles, que se
convierte en un fichero raster, y que una vez introducido y reconocido por el
sistema, cada píxel,
podrá ser gestionado como una tesela o celda que
contiene diferente información.
El barredor óptico es extraordinariamente rápido, y puede trabajar a muy
alta resolución. Sin embargo, los resultados dependerán lógicamente de la
forma en que se presenta la información en la imagen analógica. En muchas
ocasiones es necesario preparar los mapas originales, redibujándolos
manualmente, para seleccionar exclusivamente aquella información que debe
figurar en forma de capa temática en el SIG. Téngase en cuenta que en la
mayoría de la cartografía, la información temática debe aparecer superpuesta
con otro tipo de información para que el mapa pueda ser correctamente
interpretado. Por ejemplo, en un mapa de vegetación, las diferentes manchas
que simbolizas los distintos tipos de vegetación existente en el territorio, deben
aparecer sobreimpresionadas sobre el mapa topográfico, si se rasteriza
directamente esta imagen, el fichero digital que se obtiene no podrá ser
utilizado directamente como capa temática para su análisis en un SIG., pues
contiene información relativa a muy diferentes temas.
El número de teselas o celdas en el mapa digital resultante depende de
la resolución que haya fijado el usuario en el barredor óptico: una resolución de
300 puntos por pulgada (ppi) (equivalente a la resolución de una impresora
láser) sobre un mapa originado en formato UNE A – 4 supone la obtención de
más de 8 millones de teselas en el mapa digital raster resultante. Como
referencia valga indicar que en los SIG raster más básico es habitual trabajar
con mapas de entorno a 500 por 500 celdas (unas 250.000 celdas).
Evidentemente, será necesario buscar un equilibrio entre la resolución y el
tamaño de los ficheros, ya que la búsqueda de una muy alta resolución puede
tener como contrapartida la producción de ficheros inmanejables por su
excesivo tamaño.
3.- IMÁGENES DE SATÉLITE
Una fuente muy importante de información para los SIG raster son las
imágenes de satélite. Periódicamente, mediante sensores remotos, se registra
en formato digital la radiación emitida por la superficie de la tierra. La resolución
de estas imágenes es variable en función de los distintos sensores remotos en
activo, pudiendo alcanzar hasta el metro en algunos sensores comerciales de
reciente puesta en órbita. Estas imágenes pueden ser tratadas para producir
información geográfica: Usos del suelo, estado de la vegetación, inundaciones,
incendios forestales, calidad del agua, etc. Hoy existen sistemas integrados
que permiten realizar el tratamiento de las imágenes digitales y su posterior
análisis por medio de las funcionalidades típicas de los SIG raster.
La información obtenida por los sensores remotos tiene la ventaja de
que es siempre actual y de que para algunos sensores cubre toda la superficie
de la tierra. Sin embargo, la resolución no siempre es apropiada para
determinados tipos de análisis, y la clasificación de imágenes ofrece resultados
que no alcanzan el grado de exactitud requerido en determinadas aplicaciones.
4.- IMPORTACIÓN DE FICHEROS RASTER
A veces la información necesaria para un estudio está ya disponible en
un fichero raster, pero con distinto formato. Los sistemas raster ofrecen
utilidades para la conversión de los ficheros raster de formato más común,
TIFF, PCX, BMP, GIRD, GIF, JPG, etc.
Generalmente, por formato se entiende simplemente la manera de
almacenar los datos: el número de bytes para el valor de cada celda, el origen
de la malla (superior izquierda o inferior izquierda) y como leer la información
introductoria que aparece en la cabecera del fichero.
5.- CONVERSIÓN VECTOR – RASTER (RASTERIZACIÓN):
Cuando la información original en formato digital es vectorial, es
necesario realizar un proceso de conversión vector – raster o de rasterización
de la información vectorial.
Este proceso, básicamente trata de volcar la información vectorial sobre
las celdas del mapa raster mediante un procedimiento dicotómico de presencia
– ausencia: si una celda queda ocupada (parcial o totalmente) por un objeto,
sea punto, línea, o polígono, se registra su presencia, y en caso contrario su
ausencia. El proceso es relativamente sencillo y está implementado en
cualquier sistema raster, pero inevitablemente supone una pérdida de
exactitud, proporcional al tamaño de las teselas en la capa de información final
y a la sinuosidad que presenten las líneas en el original. Diversos autores han
tratado este tema en profundidad, entre ellos destacan Peuquet (1981) y Knaap
(1992)
CONVERSIÓN VECTOR – RASTER
Vector
Raster
Figura 32.1.- Conversión vector – raster
RESUMEN DEL TEMA:
•
Los procedimientos de captura de información pueden ser diferentes
según se utilice un modelo de datos raster o vectorial, auque siempre
es posible intercambiar la información de unos sistemas a otros.
•
El barredor óptico o escáner es un periférico que permite obtener
rápidamente una imagen digital a partir de una imagen analógica.
•
Una fuente muy importante de información para los SIG raster son
las imágenes de satélite. La información obtenida por los sensores
remotos tiene la ventaja de que es siempre actual y de que para
algunos sensores cubre toda la superficie de la tierra.
•
Los sistemas raster ofrecen utilidades para la conversión de los
ficheros raster de formato más común.
•
El proceso de rasterización básicamente trata de volcar la
información vectorial sobre las celdas del mapa raster mediante un
procedimiento dicotómico de presencia – ausencia: si una celda
queda ocupada (parcial o totalmente) por un objeto, sea punto, línea,
o polígono, se registra su presencia, y en caso contrario su ausencia.