Download - pLab08 introduccionGIS v2014 - unican.es...• 01_modeloDatos_BTA05. Modelo de datos de la BTA5, y especificaciones particulares para la BTA05 de Cantabria. • 02_formatoShape. Ficheros

PrácticadeLaboratorioGIS.Bloque3

IntroducciónalosSistemasdeInformaciónGeográfica. B2‐Lab085a9demayo

Asignatura:TopografíayGeodesia.Titulación:GradoenIngenieríaCivil.Curso2013‐2014

Profesores:JavierSánchezyRaúlPereda

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Nota Sehaenviadoacadaalumnouncorreoconsulicenciapersonaleducacional‐conunaduracióndeunaño‐einstruccionesparaladescargaeinstalacióndelsoftwareusadoenestapráctica,ArcGisDesktop10.2EducationVersion,conniveldefuncionalidadAdvanced.

Contenido Nota ................................................................................................................................................................................. 1

Objetivos .......................................................................................................................................................................... 1

Documentacióndelapráctica. ........................................................................................................................................ 1

IntroducciónalosSistemasdeInformaciónGeográfica.................................................................................................. 2

Funcionalidadbásicadelentornodetrabajo................................................................................................................... 4

Incorporacióndeclasesdeentidadalmapa................................................................................................................ 4

Manejobásicodelainformacióntabularoalfanumérica. .............................................................................................. 5

Propiedadesbásicasdeunlayerocapa. ..................................................................................................................... 6

Introducciónalasherramientasdeanálisisbásicas(GeoProcesamiento/Geoprocesing)............................................. 9

Selecciónporatributos. ............................................................................................................................................... 9

Selecciónespacial. ..................................................................................................................................................... 10

Otrasherramientasdeusohabitual. ............................................................................................................................. 10

Objetivos EnestaprácticaseprocederáaexponerlosconceptosbásicosasícomoexperimentarconalgunasdelasfuncionalidadesbásicasqueproporcionanlasherramientasymetodologíasdelosSistemasdeInformación

Geográfica(SIGoGIS).Esimportantedestacarelcarácterintroductoriodeestaprácticadelaboratorio:tansólosepretendeexponerbrevementeunmodelodedatosyunconjuntodeherramientasampliamenteextendidos,yenelqueseconsideraqueelalumnodeIngenieríaCivildeberáampliarsuformación.

Documentación de la práctica. Setrabajaráconlaactualbasecartográficaaescala1:5.000delaComunidadAutónomadeCantabria,quecomosepuedeconstatarsehageneradodirectamenteenformatoSIGconformealmodelodedatospropuestoporel

ConsejoSuperiorGeográfico,denominadoBaseTopográficaArmonizada5000(BTA05).

DesdeEnerodelpresenteaño,laInfraestructuradeDatosEspacial–IDE‐delGobiernodeCantabriahapuestoadisposicióndelosusuariosunagranvariedaddeproductoscartográficos‐enlostérminosexpuestosenlalicenciadeuso‐,comoseindicaenlapáginahttp://www.territoriodecantabria.es/Inicio.Observarque,comoseesperadeuna

IDE,seproporcionan:





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• Serviciosdemapas,segúnlosdistintosestándares,paraañadir‐odescargar‐informacióncartográficade

referenciaalaherramientadelusuario,Civil3DoArcGis,ennuestrocaso:WMS–WebMapServer‐,WMTS–WebMapTiledServer‐,WFS–WebFeatureServer‐yWCS–WebCoverageServer‐.

• Unvisorcartográficoenlínea,accesibledesdeunnavegador.

• Descargadeinformacióncartográfica.

Ilustración1.‐DescargadeinformacióngeográficadesdelaIDEdelGobiernodeCantabria.

Enparticular,sehaprocedidoadescargarlasiguienteinformación,paralahoja0033‐0606delacuadrícula1:5.000,quecorrespondealentornodelavillamarineradeComillas.

• 01_modeloDatos_BTA05.ModelodedatosdelaBTA5,yespecificacionesparticularesparalaBTA05de

Cantabria.• 02_formatoShape.Ficherosparalahojadetrabajo,enformatoshape,estándarenGIS.• 03_formatoPersonalGeodatabase_esri.FicherosenformatopropietariodeEsri,optimizados.

• 04_hojaImpresa_pdf.FicheroenformatoPDF,aptoparaserimpresoenunahojadetamañoA1.DestacarqueseentregaungeoPdf,concapasespaciales.

• 05_ortoFoto2007.Ortofotodelamismahoja,correspondientealvuelofotogramétricodelaño2007.

• 06_ortofoto2010.Laortofoto,delvuelodelaño2010,laúltimaexistente.• 07_cadFiles.LamismahojaenformatosCAD,paralosentornosAutoCadyMicroStation.

Introducción a los Sistemas de Información Geográfica AcontinuaciónsepresentanalgunadelasdefinicionesdelosSIGmáshabituales:

• “Unconjuntodeprocedimientosmanualesocomputerizadosusadoparaalmacenarytratardatosreferenciadosgeográficamente”.(Aronoff,1989).

• “Unpotenteconjuntodeherramientaspararecolectar,almacenar,recuperaravoluntad,transformarypresentardatosespacialesprocedentesdelmundoreal”.(Burrough,1986).

• “Unabasededatoscomputerizadaquetieneinformaciónespacial”.(Cebrian,1988).

• “Unsistemadeayudaaladecisiónqueintegradatosreferenciadosespacialmenteenuncontextode

resolucióndeproblemas”.(Cowen,1988).





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• “Unsistemacomputerizadocompuestoporhardware,software,datosyaplicacionesqueesusadopara

registrardigitalmente,editar,modelizaryanalizardatosespaciales,ypresentarlosenformaalfanuméricaygráfica.(HewlettPackard,1993).

• “Unsistemadehardware,softwareyprocedimientosdiseñadopararealizarlacaptura,almacenamiento,manipulación,análisis,modelizaciónypresentacióndedatosreferenciadosespacialmenteparalaresolucióndeproblemascomplejosdeplanificaciónygestión”.(NCGGIA,1990)

• “Unatecnologíadelainformaciónquealmacena,analizaypresentadatosespacialesynoespaciales”.(Paker,1988).

• “Unsistemadebasededatosenelcuallamayorpartedelosdatosestánindexadosespacialmenteyque

disponedeunconjuntodeprocedimentospararesponderacuestionessobrelasentidadesespacialesdelabasededatos”.(Smithetalt,1987).

Comosepuedeobservar,todaslasdefinicionesanteriorescoincidenenqueseempleanherramientasymetodologíasquetrabajansobredatosgeográficos,consultandoyanalizandoinformaciónespacial.Dehechosepodríaconsiderarquesuponenlalógicafusióndelasbasescartográficasdigitales(enformatocad,conocidasporel

alumno)conbasesdedatosalfanuméricas,entantoquelainformaciónquegestionanlosSIGsepuedeconsiderarcomoauténticasbasesdedatosespaciales,denominadasenlaactualidadcomo“GeoDataBases”.

SinoscentramosenlosmodelosvectorialesdelosSIG,queempleangeometríasparecidasalasquesehanusadohastaelmomentoencad(puntos,polilíneas,polígonos),cadaentidadademásdetenerunadefinicióngeométrica

(semejantealaqueseempleaencad)tienevinculadaalamismainformacióntemáticaoalfanumérica,quepuedeserutilizadaconfinesmuydiversos:selección,simbologíayanálisis,fundamentalmente.

Entidad Propiedadesgeométricas Atributosalfanuméricos

Ilustración2.‐Identificacióndeunaentidadenunaclasedeentidad.

EstambiéncaracterísticoenlosSIGelestablecimientoderelacionesespacialesentrelasdistintasentidadesdeunmapa,permitiendoefectuaranálisisespacialesentrelasmismas.Alestablecimientodeestasrelacionesespacialesse

ledenominadeformagenéricarelacionestopológicas,yesteesuncarácterdiferenciadoryexclusivodeestasmetodologías.

LasaplicacionesdelosSIGsonnumerosas:inventariosterritoriales,planificaciónyordenacióndelterritorio,análisis

medioambientales,hidrología,…Sedejaparaelalumnolabúsquedaeninternetdeaplicacionesdeestetipodemetodologías,deespecialinterésenlaIngenieríaCivil.

Destacarúnicamentequelosnuevosmodelosdebasescartográficasnuméricasyasegeneranenestetipodeformatos,obteniéndoselasbasescartográficasencadcomounproductoderivadodelasmismas,muchomássimple





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degestionarycontotalvigenciaenelmundodelaingeniería,enelqueelcaráctertridimensionaldelainformación

esesencial;comosehapodidocomprobarenprácticasanteriores.

Funcionalidad básica del entorno de trabajo ElcomponentebásicodetrabajoconArcGisesArcMap.Enestaaplicaciónseefectúantodaslastareasrelacionadas

coneltrabajoenlosmapas:presentación,edicióndelosdatos,consultas,análisiseimpresión.

LoscomponentesbásicosdeArcMapsonlossiguientes:barradetítulo,barrademenú,barrasdeherramientas,tabladecontenidos(TOC)yunaventanadetrabajo,enlaquesevisualizaalternativamentelaventanadedatosolaventanadelasalidaimpresaolayout,comosemuestraacontinuación.

Ilustración3.‐EntornodetrabajodeArcMap.

Incorporación de clases de entidad al mapa ParaañadirunaclasedeentidadSIGaunmapaseemplearálaherramienta<AddData>,situadaenlabarrade

herramientas<estándar>,coneliconoqueseindica.

Ilustración4.‐BarradeherramientasEstándar.





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Seañadiránlasclasesdeentidadsiguientes,quepertenecenadistintostemasenlaBTA05:ediPobCons_pol, ediPobCons_pun, Hidrografía_pol, RedViaria_pol y RedViaria_pun.

Comoseobservaráseañadenlamismasenlatabladecontenidos(quesedenominaráTOCenlosucesivo),incorporándosealmapacomounlayerocapa.EsimportantedestacarlasnotablesdiferenciasenelconceptodecapaenelcadyenelSIG.EnSIGunlayeresunareferenciaaunaclasedeentidadendisco,quenoseañadeal

mapa,yquepermiteestablecerimportantesajustesparalamisma:simbología,datosalosqueseaccede,etiquetas,…entreotras.Todaslaslayercompartenunconjuntodepropiedadescomunes,queseestablecenenelDataFrame(marcodedatos),comopuedesercompartirunmismosistemadereferencia.Elnombrepordefecto

paraeldataFrameeslayersocapas.

SepuedeconsiderarquelaTOCeselgestordecontenidosespacialesenelmapa.Elalumnopuedecomprobarcómopermiteestablecersuestadodevisualización(on/off),asícomofijarelordendevisualizaciónparalasdistintas

layers.Elmapaseguardacomúndocumentoespecial,conextensión*.mxd,querealmentealmacenaexclusivamenteladefinicióndelasdistintascapas.

Acontinuaciónseprocederáaidentificarlassiguientesherramientasbásicas,enlassiguientesventanasdeherramientas:

Paletaestándar.Herramientas:AddData,Scale

•

Ilustración5.‐PaletadeherramientasEstándar.

PaletaHerramientas.Herramientasdevisualización,encuadre;medidadedistancias,Identificar.

Ilustración6.‐PaletaHerramientas.

Conobjetodepracticarconlasherramientas<Identificar>e<Ir a>,asícomoconelmodelodedatos,seprocederáaidentificarlassiguientesentidadesquesedetallaacontinuaciónporsuposiciónespacial.

Coordenadas Tema ID_TIPOValoresrelevantesparalosatributosdelaentidad

395220,4804225 EdiPobCons

395530,4803685 RedViaria

396200,4804200 ServInst

Ilustración7.‐Identificacióndeatributosparadistintasentidades.

Manejo básico de la información tabular o alfanumérica. Seaccedeapartirdelmenúcontextualencadalayer,enlaopciónabrir tabla de atributos/open

attribute table.Destacarlassiguientesfuncionalidadesbásicas,enlapresentepráctica:

• Consultadelosatributosdeunaentidad.





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• VisualizaciónordenadadelatablaenbasealValordeunatributo.

• Visualizacióndedatosparatodoslosregistrososóloparaunsuconjuntoseleccionado

Propiedades básicas de un layer o capa. Sedefinenenelmenúcontextualqueseobtienepicandosobrelacapaypulsandoelbotónderecho,enlaopción

denominadapropiedades,obteniéndoseunaventanacomolaquesemuestracontinuación.

Ilustración8.‐Propiedadesdeunalayer/Capa.

Conseguridad,elalumnosehabrásorprendido“desagradablemente”endoscuestionesenlasqueestaba

acostumbradoenelcad,queresultabandegranayudaalahoradetrabajarconinformacióndigital:lafaltadeunasimbologíaqueayudeaidentificarvisualmenteloselementosylainexistenciadetextos.

Enrelaciónaestascuestiones,destacarquelosdatosSIGefectivamentenoposeenunasimbologíapredeterminadaquequedealmacenadaenlospropiosatributos,yaquelasdoscuestionesenumeradas,esencialmentevisuales,se

concretaránydesarrollaránporcadausuarioenfuncióndesuspropiasnecesidades,apartirdevaloresalmacenadoscomoatributosenlaspropiasentidades.

Enesteapartadosevanapresentarlascaracterísticasbásicasdelaspestañasdenominadassimbología/symbology,etiquetas/labelsydefinicióndeconsulta/Definitionquerydelaspropiedadesdeunacapa.

• Pestañadefinición de consulta.Permiteefectuarunfiltradodelasentidadesdeunaclasedeentidad,

enbasealosvaloresquetomanlosatributosdeuncampo.Esunaopciónaconsiderarsiporejemplo,eneltemadeedificacionessequieretrabajarsoloconlosregistrosqueconstituyenunaedificación,quese

identificanporelID_TIPO=0056.Elcódigoparautilizarestasconsultaseselempleadolasbasesdedatos,denominadoSQL,queconstituyeunlenguajeconmuypocassentenciasperomuypotente.Acontinuaciónsemuestranalgunasdelascláusulasdeselecciónmáshabituales,paraserutilizadascomomodelos:

o Iguala“casa”(=”casa”).o Esnulo(IsNull).o Como“pe??”(like“pe??”).

o Como“p*”(like“p*”).o <1000o Como“[A‐D]*”(like“[A‐D]*”)

o Longitud([nombreCampo])=Val(4)o Der([nombreCampo];2)=“pe”o Medio([nombreCampo];2;1)=“a”

o Entre“A*”Y“C*”





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Elentornodetrabajoincorporaunconstructordeconsultas,quesimplificalaconstruccióndelasmismasy

quesemuestraacontinuación.

Ilustración9.‐Creacióndeunaquery/consultabásica.

Parapracticarelusodeestaopción,seefectuaránlassiguientesconsultas,filtrandoentidadespara

visualizarytrabajarsoloconlasresultantesdelasconsultasqueseproponenacontinuación:

Tema Condición ConsultaaefectuarEdiPobCons Mostarsololosedificios EdiPobCons Mostrarsololosedificiossingulares. ServInts Mostrarlosparquesylasinstalaciones

deportivas

RedViaria Mostarsololoscaminos Ilustración10.‐Creacióndeconsultas.

• Pestañalabels.

Permiteetiquetarlasentidadesenbaseavaloresdeatributosexistentesenunoovarioscampos.Serápreciso:

1. Seleccionarelcampoorigendelaetiqueta.2. Definirlasimbologíadelaetiqueta.3. Activarlavisualización





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Ilustración11.‐Definicióndelabels/etiquetas.

Parapracticar:seprocederáamostrarelnombreparatodoslosedificiossingulares.

• Pestañasimbology.

LasimbologíaenlasclasesdeentidadSIGseestableceenbaseavaloresdisponiblesenunoovarioscampos.Setienenlassiguientesopcionesbásicas:

1. Entidades.Todaslasentidadestomalamismasimbología.

2. Categorías.Lasimbologíaparatodaslasentidadesseestableceenbasealosmismosvaloresparaunoovarioscampos.Esapropiadaparaatributosquetomanvaloresdiscretos,yenunnúmerofinitoyreducido.Elmapacaracterísticoeseltípicomapadepaíses.

3. Cantidades.Seestablecendistintassimbologíasenbasearangosquetomanlosatributosparaunoovarioscampos.Lógicamente,esapropiadaparaatributosquetomenvalorescontinuos;elmapacaracterísticoeselmapadedensidaddepoblaciónenunterritorio.

Ilustración12.‐Definicióndelasimbologíadeunalayer.

Seprocederáaestablecerlasimbologíasqueseindicanacontinuación,eligiendoeltipodecategoríaquese

consideremásadecuado.





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Tema SimbologíadeseadaRedViaria Segúneltipodecarretera,campoCAUTO_0027.EdiPobCons Segúneltipodeelemento,paralasedificaciones

(0056):casogenéricoosingular.ServInts Rotulardeformasingularlossiguientestipos:

instalacióndeportiva,centroeducativoycentrosanitario.Elrestodeentidadesadoptarálamismasimbología

Ilustración13.‐Asignacióndesimbologíasadistintasentidades.

Introducción a las herramientas de análisis básicas (GeoProcesamiento / Geoprocesing) Sinlugaradudas,lapotenciadelosSIGestáensucapacidaddeanálisis,bienenbaseavaloresdeatributosenlos

campos,bienenbasearelacionesespacialesentreentidadesocombinacionesdeambassituaciones.Acontinuaciónsepresentanalgunasdelasherramientasbásicas,deusofrecuente.

Selección por atributos. Permiteseleccionardeunaclasedeentidadaquellosregistrosquetomandeterminadosvaloresenalgunooalgunosdesuscampos.Enlasbasesdedatos,estafuncionalidadsedenominaconsultadeselección.Seaccedeapartirdelmenúprincipal,enlaopciónselección > selección por atributos,obteniéndoseunaventanaenlaquesefijalacláusuladeselección,comosehaexpuestoanteriormente.Conloselementosseleccionadossepuedeactuarsobrelosmismos,porejemplo,crearunanuevaclasedeentidadendisco(enlalayer,menúcontextual,opciónData>ExportData;eligiendounnombreaeleccióndelalumno)Parapracticar:seleccionarlascarreteras(ID_TIPO=’0029’)autonómicasdeprimerorden(CAUTO_0027=’APR’).





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Selección espacial. Conestaherramienta,seseleccionanentidadesdeunaclasedeentidadquecumplanunacondiciónespacial(esténdentro,esténcontenidas,esténaunadistanciade…)respectoaunasegundaclasedeentidad.Paratrabajar:

• SeleccionaraquellasentidadesdelacapadeEdiPobCons,decualquiertipo,queestándentrodealgúnparque(temadeServInts,ID_TIPO=’0103’).

• Seleccionaedificios(ID_TIPO=’0056’)queesténamenosde50m.decarreterasautonómicasdeprimerosegundoorden(CAUTO_0027=’APR’ORCAUTO_0027=’ASC’).

Ilustración14.‐Introducciónalasherramientasdeanálisisespacialbásicas.

Otras herramientas de uso habitual. • Bufferozonadeinfluencia.Creaunanuevaclasedeentidadapartirdeotraexistente,queequidistanteuna

ciertacantidad.

• Cliporecorte.Involucradosclasesdeentidad,comosepuedeobservaracontinuaciónenunafigurasuficientementeelocuenteobtenidadelapropiaayudadelprograma.

Ilustración15.‐HerramientaClip/Recorte.

• Dissolveodisolución.CombinadistintasclasesdeentidadenbaseaquelosatributosdelasentidadestomenelmismoValorenuncampo