Fundamentos de Procesamiento y Modelado Espacial en Sistemas de Información Geográfica

Fundamentos de Procesamiento y Modelado Espacial en SIG

Tipos de Consultas en Datos Geoespaciales

El trabajo con datos espaciales implica diversas formas de obtener información. A continuación, se detallan los tipos de consultas más comunes:

Consulta Espacial

La consulta espacial representa el tipo de análisis más simple. Consiste en la consulta directa de la información contenida en los datos espaciales. Es la operación básica que se emplea en la cartografía clásica y proporciona información inmediata a partir de una simple observación de los datos. La propiedad fundamental que se utiliza es la posición de cada elemento geográfico. Este tipo de operaciones se centra en las relaciones de proximidad, contigüidad o superposición entre entidades.

Consulta Temática

La consulta temática utiliza tanto la componente espacial como la temática. Se emplean los datos contenidos en una capa a través de su tabla de atributos. Los datos pueden ser filtrados para encontrar la información requerida por el usuario.

Técnicas de Interpolación Espacial

La interpolación permite el cálculo de valores en puntos no muestreados, basándose en los valores recogidos en otra serie de puntos conocidos.

• Existen numerosos métodos de interpolación, algunos con mayor presencia en los SIG por estar mejor adaptados al tipo de dato manejado.
• Su aplicación habitual dentro de un SIG es bidimensional, dado que una capa ráster es una entidad bidimensional. Por ello, hablamos de interpolación espacial.
• No obstante, estos métodos pueden extenderse a un número superior de dimensiones para reflejar otras variables, como la profundidad.

Métodos de Interpolación

Las técnicas de interpolación, mencionadas por (Childs, 2004), se clasifican en dos grandes grupos:

1. Técnicas Determinísticas: Crean superficies basadas sobre puntos medidos o funciones matemáticas.
   • Métodos como la Distancia Inversa Ponderada (IDW = Inverse Distance Weighting) se basan en el grado de similitud de las celdas.
   • Métodos como Trend se adaptan a una superficie lisa determinada por una función matemática.
2. Técnicas Geoestadísticas: Se basan en estadísticas y se utilizan para la predicción más avanzada en el modelamiento de superficies. El método más representativo es Kriging.

Modelos Digitales y Análisis del Terreno

Modelo Digital del Terreno (MDT) y Modelo Digital de Elevaciones (MDE)

Se denomina MDT al conjunto de capas (generalmente ráster) que representan distintas características de la superficie terrestre, derivadas de una capa de elevaciones a la que se denomina Modelo Digital de Elevaciones (MDE).

Según Doyle, un MDT es un conjunto de datos numéricos que describe la distribución espacial de una característica del territorio.

Un Modelo Digital de Elevación es una representación visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, lo que permite caracterizar las formas del relieve y los elementos u objetos presentes en él.

Variables Derivadas del Análisis del Terreno (Ráster)

A partir del MDE se pueden derivar múltiples variables útiles para el estudio del relieve:

Orientación (Aspecto)

La capa ráster de aspecto final contiene valores de 0 a 360 que expresan la dirección de la pendiente: comenzando desde el Norte (0°) y continuando en sentido horario.

Pendiente

Este algoritmo calcula el ángulo de inclinación del terreno a partir de una capa ráster de entrada. La pendiente se expresa comúnmente en grados.

Mapas de Sombras

Este algoritmo calcula el sombreado del relieve a partir del Modelo Digital del Terreno de entrada. El sombreado de la capa se calcula de acuerdo con la posición del sol (azimut y elevación).

Curvatura

La curvatura mide la forma de la superficie terrestre en un punto específico, indicando si la pendiente se curva hacia arriba o hacia abajo.