Los tipos de operaciones en Spatial Analyst

Las operaciones de análisis basadas en celdas disponibles en la Extensión ArcGIS Spatial Analyst se pueden dividir en cinco tipos:

• Las que funcionan en ubicaciones de celdas individuales (operaciones locales)
• Las que funcionan en ubicaciones de celda dentro de una vecindad (operaciones focales)
• Las que funcionan en ubicaciones de celda dentro de zonas (operaciones zonales)
• Las que funcionan en todas las celdas dentro del ráster (operaciones globales)
• Las que realizan una aplicación específica (por ejemplo, operaciones de análisis hidrológico)

Cada una de estas categorías puede estar influida por, o basada en, la representación espacial o geométrica de los datos y no únicamente en los atributos que representan las celdas. Por ejemplo, una herramienta que añade dos capas juntas (mediante ubicaciones de celda individuales) depende de la ubicación de la celda y del valor de su homólogo en la segunda capa. Las herramientas aplicadas a las ubicaciones de celda dentro de las vecindades o zonas dependen de la configuración espacial de la vecindad o zona igual que los valores de celda en la configuración.

Operaciones locales

Las operaciones locales o las funciones por celda calculan un dataset ráster de salida en el que el valor de salida de cada ubicación (celda) es una función del valor asociado con esa ubicación en uno o más datasets ráster. Esto es, el valor de una celda individual, independientemente de los valores de las celdas vecinas, influye directamente sobre el valor de la salida. Se puede aplicar una operación por celda a un dataset ráster individual o a varios datasets ráster. Para un dataset individual, los ejemplos de operaciones por celda incluyen las herramientas trigonométricas, por ejemplo, Tan, o las herramientas logarítmicas, por ejemplo, Log2.

Operaciones locales: valor de una celda de salida determinado por una celda de entrada individual

Las operaciones locales también se pueden realizar en varios rásteres de entrada. En este caso, se devolverá un valor individual para cada celda en función de algunas operaciones que se están aplicando a la celda correspondiente en cada uno de los rásteres de entrada. Un ejemplo de este tipo de operación es la utilización de la herramienta Estadísticas de celda: para cada celda de salida, se realiza un cálculo estadístico (como el valor medio o el rango) en los valores de celda de todos los rásteres de entrada en esa ubicación correspondiente.

Operaciones focales

Las operaciones focales o de vecindad producen un dataset ráster de salida en el que el valor de salida en cada ubicación de celda es una función del valor de entrada en una ubicación de celda y los valores de las celdas en una vecindad especificada alrededor de la ubicación. Dado que se procesa cada una de las celdas en la entrada, la vecindad es fundamentalmente una "ventana móvil" que cambia de dirección con ella. La configuración (tamaño y forma) de la vecindad determina de forma específica qué celdas alrededor de la celda de procesamiento se deberían usar en el cálculo de cada valor de salida. La vecindad más habitual son las celdas 3 por 3, que incorporan la celda de procesamiento y los ocho vecinos más cercanos.

Operaciones focales: valor de la celda de salida determinado por las celdas en una vecindad específica alrededor de cada celda de entrada

Operaciones zonales

Las operaciones zonales calculan un dataset ráster de salida en el que el valor de salida de cada ubicación depende del valor de la celda en la ubicación y la asociación que tiene esa ubicación dentro de una zona cartográfica. Las operaciones zonales son similares a las operaciones focales salvo que la definición de la vecindad en una operación zonal es la configuración de las propias zonas, no una forma de vecindad específica. Las zonas individuales pueden ser de cualquier forma o tamaño y pueden estar desconectadas entre sí. Las zonas se pueden definir como datos de entidad o ráster. Para datos ráster, una zona son todas las celdas con el mismo valor. Para datos de entidad, una zona son todas las entidades con el mismo valor de atributo (por ejemplo LandClass = 4).

Operaciones zonales: valor de cada celda de salida determinado por todas las celdas de entrada de la misma zona

Un ejemplo de operación zonal es devolver el valor medio (promedio) de los valores desde el primer dataset que se encuentra dentro de una zona específica del segundo.

Operaciones globales

Las operaciones globales o por ráster calculan un dataset ráster de salida en el que el valor de salida en cada ubicación de celda es posiblemente una función de todas las celdas combinadas desde los distintos datasets ráster de entrada. Existen dos grupos principales de operaciones globales: Distancia euclidiana y distancia ponderada.

Operaciones globales de distancia euclidiana

Las operaciones globales de distancia euclidiana asignan a cada celda en el dataset ráster de salida su distancia desde la celda de origen más cercana. Un ejemplo de origen podría ser la ubicación desde la que empezar una nueva carretera. La dirección de la celda de origen más cercana también se puede asignar como el valor de cada ubicación de celda en un dataset ráster de salida adicional.

Un ejemplo de una operación global es la distancia euclidiana.

Operaciones globales de distancia no euclidiana (ponderada)

Las operaciones de distancia no euclidiana determinan el coste de desplazarse desde una celda de destino a la celda de origen más cercana sobre una superficie que está ponderada por algunos costes adicionales a la distancia euclidiana. Un ejemplo es planificar la construcción de una carretera desde el punto A al punto B, donde la ruta más corta y más directa podría ser más cara, de hecho, para construirla si la superficie es inclinada o si la composición del suelo es demasiado blanda (por ejemplo un pantano).

En todos los cálculos globales, es necesario el conocimiento de toda la superficie para obtener la solución.

Operaciones de aplicación

Hay desarrolladas algunas operaciones de modelado basadas en celdas para resolver aplicaciones específicas. Una operación de aplicación realiza un análisis que es específico para una disciplina. Por ejemplo, las operaciones hidrológicas crean una red de transmisión y delinean una cuenca hidrográfica. Las operaciones locales, focales, zonales y globales son operaciones generales y no son específicas de ninguna aplicación. Existen algunas superposiciones en la categorización de una operación de aplicación y las operaciones locales, focales, zonales y globales (por ejemplo, aunque generalmente se utiliza la pendiente en la aplicación de análisis de superficies, también es técnicamente una operación). Algunas de las operaciones de aplicación son de ámbito más general, tales como el análisis de superficie, mientras que otras funciones de aplicación están definidas de forma más rigurosa, tales como las funciones de análisis hidrológico. La categorización de las operaciones de aplicación en grupos, ayuda a entender tanto el ámbito de estas operaciones como las capacidades específicas.

Las operaciones de aplicación incluyen lo siguiente:

• Modificar la resolución ráster
• Análisis de densidad
• Análisis hidrológico
• Clasificación de imagen
• Generalización
• Análisis de superficie
• Generación de superficie