Cómo funciona la Geometría por zonas
La herramienta Geometría por zonas devuelve información acerca de la geometría o la forma de cada zona en un ráster. Una zona no debe ser necesariamente una sola entidad conectada; puede estar compuesta de un número de áreas (regiones) desconectadas.
Con la herramienta Geometría por zonas, hay cuatro tipos de geometría que se pueden calcular, como se determinó con el parámetro Tipo de geometría:
- Área
El área de cada zona.
- Perímetro
La longitud del perímetro de cada zona.
- Espesor
El punto más profundo dentro de la zona desde las celdas circundantes.
- Centroide
Localiza los centroides de cada zona.
La herramienta Geometría por zonas como tabla calcula todas las medidas de geometría pero devuelve el resultado como una tabla en lugar de como un ráster de salida.
Los resultados de salida para los tipos de geometría de Área, Perímetro y Espesor se presentan en unidades de mapa. Para el tipo de geometría Centroide, los valores de salida para el eje mayor y el eje menor también están en unidades de mapa.
Si el dataset de zonas es un dataset de entidad, se convertirá internamente en un ráster con la resolución del tamaño de la celda de salida.
Cambiar el tamaño de la celda en el entorno de análisis puede influir en los valores de salida debido a errores de remuestreo y de redondeo acumulados.
Área
Para cada zona en el ráster de entrada, el área de la zona determina el área total de cada zona y se lo asigna a cada celda de la zona en el ráster de salida. El área se calcula multiplicando el número de celdas que constituyen la zona por el tamaño actual de la celda.
El área de todas las regiones se calculará y se sumará todo junto, de modo que sólo se asignará un valor a la zona en la salida.
El área se mide en unidades de mapa cuadradas.
Ejemplo
La siguiente ilustración muestra la salida de la herramienta Geometría por Zonas en el ráster de entrada con el Tipo de geometría establecido en Área y un tamaño de celda de 1:
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OutRas = ZonalGeometry(InRas1,"VALUE","AREA") |
Perímetro
El perímetro de la zona determina el perímetro de cada zona en el ráster de entrada y lo asigna a cada celda de la zona en un ráster de salida. El perímetro de una zona se calcula al sumar las longitudes de las celdas que constituyen los límites de la zona. Se tienen en cuenta tanto los límites externos como los internos (islas).
Si la zona tiene varias regiones, se sumarán los perímetros de cada una de modo que sólo se asignará un valor a la zona en la salida.
El valor del perímetro se mide en unidades de mapa lineales.
Ejemplo
La siguiente ilustración muestra la salida de la herramienta Geometría por zonas en el ráster de entrada con el Tipo de geometría establecido en Perímetro:
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OutRas = ZonalGeometry(InRas1,"VALUE","PERIMETER") |
Espesor
El análisis de espesor de la zona calcula el punto más profundo o grueso dentro de cada zona desde las celdas circundantes en un ráster de entrada. Esencialmente, es el radio (en celdas) del círculo más grande que se puede dibujar dentro de cada zona sin incluir ninguna celda que se encuentre fuera de la zona.
Primero, se identifican las celdas exteriores de la zona. Al ir hacia adentro, se identifican las celdas que están junto a las celdas exteriores, luego las siguientes y así sucesivamente hasta que se identifica la celda más profunda hacia adentro.
La distancia se calcula desde el centro de una celda de zona interna hasta el borde más cercano (no el centro) de la ubicación de la celda circundante más cercana.
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Se determina la celda más profunda interior. |
El espesor se puede calcular desde un borde externo (borde de afuera) de la zona o desde uno interno (una isla en la zona).
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Espesor desde el borde interno o externo de la zona |
La distancia entre dos celdas adyacentes que son directamente horizontales o verticales entre sí e internas a la zona es de 1 vez el tamaño de la celda. Si dos celdas adyacentes internas a la zona son diagonales entre sí, la distancia es de ≈1,41421 veces el tamaño de la celda. En el borde de la zona, cuando una celda dentro de la zona se pone en contacto con una celda que se encuentra fuera de la zona, se utilizan las mismas dos fórmulas que mencionamos anteriormente, excepto que se dividen por 2. La distancia desde las celdas internas hasta un borde es acumulativa.
Cuando las regiones dentro de una zona no están conectadas, el espesor de la zona devuelve el valor de la celda más profunda dentro de todas las regiones desconectadas dentro de la zona.
Si uno o más límites de una zona linda con los límites del ráster o la ventana de análisis, los bordes se ignorarán en los cálculos. El espesor sólo está determinado por las celdas dentro de la extensión del ráster o la ventana de análisis.
Los valores NoData dentro de la extensión del ráster o la ventana de análisis son celdas válidas para las que se calculará el espesor, pero no se calculará el espesor para las celdas NoData. Las celdas NoData como entrada tendrán como resultado NoData como salida.
Ejemplo
La siguiente ilustración muestra la salida de la herramienta Geometría por zonas en el ráster de entrada con el Tipo de geometría establecido a Espesor:
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OutRas = ZonalGeometry(InRas1,"VALUE","THICKNESS") |
Con respecto a la influencia del borde con las zonas 7 y -6 en el ejemplo anterior: Aunque las dos zonas tengan la misma configuración de celda, la zona 7 es de una celda y media de espesor, mientras que la zona -6 sólo es de media celda de espesor (cada celda es una celda externa a la zona).
Aplicaciones
El análisis de espesor zonal responde la pregunta de cuánto se puede caminar dentro de una zona, tal como un bosque, a su punto más profundo antes de comenzar a caminar hacia afuera de la misma.
El espesor de la zona se puede utilizar para que la limpieza de datos quite las zonas pequeñas o finas que podrían interferir en los datos o ser información irrelevante para el análisis. Una vez que se ejecuta la herramienta, las herramientas en los conjuntos de herramientas Condicional y Extracción, entre otros, se pueden utilizar para quitar las zonas que son más pequeñas que algún valor o espesor. Otras opciones útiles para el proceso de limpieza de datos incluyen las salidas del Área y Perímetro, así también como las herramientas de Generalización Refinado de límites, Filtro Mayoritario y Reducir.
Centroide
El análisis centroide zonal aproxima la geometría de cada zona al crear un elipse fijo en el centroide de cada forma espacial zonal. Se calculan los valores eigen y los vectores eigen de cada zona. La orientación de la elipse está en la dirección del primer vector eigen. El radio de los ejes mayor y menor de la elipse es el mismo que el radio de los valores eigen. El área de cada elipse es igual al área de la zona que representa.
Se encontrará un centroide para cada zona. La celda del ráster de salida dentro de la cual cae un centroide de una zona se establece al valor de la zona. En general, la cantidad de celdas que no son NoData en el ráster de salida será igual a la cantidad de zonas en el ráster de entrada. Sin embargo, si dos o más centroides zonales caen dentro de la misma celda de salida, el valor de la celda se establece al valor de zona más bajo entre esas zonas.
La elipse
La tabla de atributos del ráster de salida contiene elementos adicionales que se utilizan para describir la forma de la aproximación elipsoidal de cada zona. Los parámetros que definen la forma y el tamaño de la elipse son el eje mayor, el eje menor y la orientación. Estos elementos siempre se enumeran después de los elementos de Valor y Cantidad en la tabla de atributos. El área de cada elipse es igual al área de la zona a la que se asignó.
- MAJORAXIS
La longitud del eje mayor. Se mide en unidades de mapa.
- MINORAXIS
La longitud del eje menor. Se mide en unidades de mapa.
- ORIENTATION
Los valores de ORIENTATION están en grados, con un posible rango de 0 a 180. La orientación se define como un ángulo entre el eje x y el eje mayor de la elipse. Los valores del ángulo de orientación aumentan en sentido antihorario comenzando en 0 en el este (horizontal, a la derecha) y llegando a 90 cuando el eje mayor es vertical. Si una zona determinada consiste en una celda o si la zona es un sólo bloque cuadrado de celdas, la orientación de la elipse, que es un círculo en este caso, se establece a 90 grados.
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Componentes de la elipse |
El análisis canónico se utiliza para determinar los parámetros de las elipses que describen todas las zonas. Comúnmente, el mecanismo se conoce como elipse de desviación estándar, en el que las coordenadas de los centros de las celdas sirven como los puntos para los que se calcula la dispersión. Consulte la referencia enumerada al final de este documento para obtener una descripción general de los cálculos.
Ejemplo
La siguiente ilustración muestra la salida de la herramienta Geometría por zonas en el ráster de entrada con el Tipo de geometría establecido a Centroide:
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OutRas = ZonalGeometry(InRas1,"VALUE","CENTROID") |
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Tabla de atributos de salida desde Geometría por zonas con la opción de centroide |
Referencias
Ebdon, D., Estadísticas en geografía. Blackwell, 2001.