Ejecutar un análisis ráster mediante expresiones de álgebra

Complejidad: Avanzado Requisito de datos: Utilizar datos propios

Este flujo de trabajo describirá cómo se puede usar la Función Local para ejecutar complejas operaciones de álgebra con una o varias imágenes para generar un resultado visual. En este ejemplo se calculará la susceptibilidad de que se produzca una avalancha en una determinada zona. Las entradas de este análisis serán un modelo digital de elevación (DEM) del área y las capas derivadas de esta elevación. Cuando todas las capas estén listas, el índice de susceptibilidad de avalancha se puede calcular sumando los siguientes factores:

• La elevación es superior a 1.275 metros.
• La pendiente oscila entre 25 y 45 grados.
• La orientación oscila entre 135 y 225 grados.
• La curvatura del plano es inferior a cero.
• La curvatura del perfil es mayor que cero.

Nota:

Los valores utilizados en este flujo de trabajo se muestran a modo de ejemplo. Si va a realizar un modelo real de susceptibilidad de avalancha, debería investigar para encontrar los valores adecuados de su área de estudio particular.

El siguiente flujo de trabajo le guía por los pasos necesarios para crear un ráster que representa la susceptibilidad de una avalancha a través de sus valores de píxel. Un valor de píxel superior representa una mayor susceptibilidad de avalancha. Los requisitos para este flujo de trabajo son tres rásters: un DEM con valores de píxel en metros, un cálculo de la curvatura de plano de los valores de píxel del DEM, y un cálculo de la curvatura del perfil. También calcularemos la pendiente y la orientación de los valores DEM, que se realizarán al vuelo (“on the fly”).

Licencia:

La licencia de Spatial Analyst debe estar habilitada para poder usar la Función Local y la herramienta Curvatura.

Configuración del DEM

En primer lugar, debe configurar el DEM para poder insertar la Función Local.

Pasos:

1. Agregue el DEM a ArcMap.
2. En la ventana Análisis de imagen, seleccione el DEM.
3. Haga clic en el botón Agregar función. .

   Se abrirá la ventana Editor de la función de ráster.

Configurar la suma de los cinco factores

Cuando utiliza una Función Local, en ocasiones es necesario configurar el resultado antes de realizar cada operación de álgebra. La sección está configurando la arquitectura del índice de susceptibilidad.

Pasos:

1. Haga clic con el botón derecho en Dem_ft.tif, apunte a Insertar y elija Función Local.

   La licencia de Spatial Analyst debe estar habilitada para poder usar la Función Local.

2. Configure la operación para Suma, que se encuentra debajo de la sección Estadísticas de celda.
3. Seleccione el ráster de entrada en la lista de rásters de entrada.
4. Haga clic en el botón Agregar elemento y seleccione Añadir referencia a la entrada seleccionada.
5. Repita el paso 4 una vez más para que existan dos entradas Dem_ft.tif.
6. Haga clic en el botón Agregar elemento otra vez y haga clic en Añadir ráster desde disco.
7. Busque el dataset ráster de la curvatura del plano y añádalo.
8. Repita los pasos 6 y 7 para el dataset ráster de la curvatura del perfil.
9. Cambie el nombre de la Función Local en la parte superior de la cadena para la Suma.
Ahora ya ha configurado los cinco factores para el índice de susceptibilidad. Consulte cada uno de estos factores como una rama en las siguientes secciones.

Buscar píxeles por encima de 1.275 metros

En la primera rama dentro de la Función Local, seleccione los píxeles mayores que 1.275 metros.

Pasos:

1. Inserte una Función Local en la primera rama.
2. Configure el operador Mayor que, que se encuentra debajo de la sección Lógica.
3. Haga clic en el botón Agregar elemento y en Añadir escalar.
4. Introduzca un valor de 1.275 y haga clic en Aceptar.
5. En la pestaña General, ajuste el nombre de función en Mayor que 1.275 y haga clic en Aceptar.

Buscar píxeles dentro de nuestra tolerancia de pendiente

En la segunda rama dentro de la Función Local, seleccione los píxeles cuyo rango de pendiente oscile entre 25 y 45 grados.

Pasos:

1. Añada una función de pendiente encima de la segunda rama.
2. Añada una función local encima de la Función Pendiente.
3. Seleccione el primer ráster de entrada en la sección Rásters de entrada.
4. Haga clic en el botón Agregar elemento y seleccione Añadir copia de la entrada seleccionada. Haga clic en Aceptar.
5. Seleccione el operador Booleano Y y el nombre de función Booleano Y en la pestaña general. Haga clic en Aceptar.
6. Añada una función local encima de la primera rama de pendiente. Seleccione el operador Mayor que y añada un escalar de 25.
7. Añada una función local encima de la segunda rama de pendiente. Seleccione el operador Menor que y añada un escalar de 45.
8. Minimice las cadenas en las dos primeras ramas para facilitar su visibilidad.

Buscar píxeles dentro de nuestra tolerancia de orientación

En la tercera rama, seleccione los píxeles cuya orientación oscile entre 135 y 225 grados.

Pasos:

1. Añada una Función de pendiente encima de la segunda rama.
2. Añada una función local encima de la Función Pendiente.
3. Seleccione el primer ráster de entrada en la sección Rásters de entrada.
4. Haga clic en el botón Agregar elemento , seleccione Añadir copia de la entrada seleccionada y haga clic en Aceptar.
5. Seleccione el operador Booleano Y y el nombre de función Booleano Y en la pestaña general. Haga clic en Aceptar.
6. Añada una función local encima de la primera rama de orientación. Seleccione el operador Mayor que y añada un escalar de 135.
7. Añada una función local encima de la segunda rama de orientación. Seleccione el operador Menor que y añada un escalar de 225.

Ajustar la tolerancia de la curvatura de plano y la curvatura de perfil

En la cuarta y quinta rama de la Función Local, ajuste los umbrales de la curvatura de plano y de la curvatura de perfil. En la rama de curvatura de plano, seleccione los píxeles que sean mayores que 0. En la rama de curvatura de perfil, seleccione los píxeles inferiores a 0.

Pasos:

1. En la rama de curvatura de plano, añada una Función Local, seleccione el operador Mayor que y añada un escalar de 0.
2. En la rama de curvatura de perfil, añada una función local, seleccione el operador Menor que y añada un escalar de 0.

   La cadena Función Local final debería tener el siguiente aspecto.

El resultado de esta Función Local será un dataset ráster con valores que oscilan entre cero y cinco. Un valor de cero y uno (verde) tendrá una susceptibilidad de avalancha menor y un valor de cuatro y cinco (naranja y rojo) tendrá una susceptibilidad superior.