Principios bsicos de georreferenciacin de un dataset rsterLos datos rster se obtienen, comnmente, al escanear mapas o recopilar fotografas areas e imgenes de satlite. Los datasets de mapas escaneados, por lo general, no contienen informacin de referencia espacial (ya sea incorporada en el archivo o como un archivo separado). Con las fotografas areas y las imgenes de satlite, a veces la informacin de ubicacin que se entrega con ellas no es adecuada y los datos no se alinean correctamente con otros datos que ya tiene. Adems, para utilizar algunos datasets rster junto con los otros datos espaciales, es posible que deba alinearlos o georreferenciarlos en un sistema de coordenadas de mapa. Un sistema de coordenadas de mapa se define mediante una proyeccin de mapa (un mtodo por el cual la superficie curva de la tierra se representa en una superficie plana).Cuando realiza una georreferenciacin de los datos de rster, define su ubicacin mediante coordenadas de mapa y asigna el sistema de coordenadas del marco de datos. La georreferenciacin de datos de rster permite visualizarlos, consultarlos y analizarlos con otros datos geogrficos. La barra de herramientasGeorreferenciacinle permite georreferenciar datasets rster, capas rster (que pueden tener funciones rster), servicios de imgenes y productos de rster.En general, los pasos para georreferenciar un dataset rster son los siguientes:1. EnArcMap, agregue el rster que desea alinear con sus datos proyectados.Nota:La lista de capas de la barra de herramientasGeorreferenciacinmostrar las capas rster, las capas de servicio de imgenes y las capas de CAD como tipos de datos vlidos. Las capas deben estar en el mismo sistema de coordenadas que el marco de datos o no tener una referencia espacial definida.2. Agregue vnculos que conecten posiciones conocidas del dataset rster a posiciones conocidas en las coordenadas del mapa. La herramientaRegistro automticopuede ayudarle acrear vnculos automticamente.3. Guarde la informacin de georreferenciacin una vez que est satisfecho con la alineacin (lo que tambin se conoce como registro).4. Transforme el dataset rster de forma permanente (esto es opcional).Para ver una demostracin de georreferenciacin de un dataset rster, consulte elCentro de recursos de ArcGIS.Alinear el rster con puntos de controlNormalmente, georreferenciar su datos rster mediante datos espaciales existentes (datos de destino), como rsteres georreferenciados o una clase de entidad vectorial, que residen en el sistema de coordenadas del mapa deseado. El proceso implica la identificacin de una serie de puntos de control del terreno, conocidos como coordenadas X, Y, que vinculan ubicaciones del dataset rster con ubicaciones de los datos relacionados espacialmente (datos de destino). Los puntos de control son ubicaciones que se pueden identificar con precisin en el dataset rster y en coordenadas del mundo real. Se pueden utilizar muchos tipos distintos de entidades como ubicaciones identificables, por ejemplo intersecciones de corrientes o caminos, afloramientos de roca, el extremo de una punta de tierra, la esquina de un campo establecido, esquinas de calles o la interseccin de dos setos.Los puntos de control se utilizan para generar una transformacin polinmica que desplazar el dataset rster desde su ubicacin existente a la ubicacin espacialmente correcta. La conexin entre un punto de control del dataset rster (el punto de partida) y el punto de control correspondiente de los datos de destino alineados (el punto de destino) es un vnculo.En el siguiente ejemplo se muestra un punto de control de partida (cruz amarilla) colocado en los datos de destino vectoriales en un cruce de calles y el punto de control asociado (cruz verde) colocado en el dataset rster. La lnea azul que une los puntos de control representa el vnculo asociado.

El nmero de vnculos que necesita crear depende de la complejidad de la transformacin que piensa utilizar para transformar el dataset rster en coordenadas de mapa. Sin embargo, la adicin de ms vnculos no resultar necesariamente en un mejor registro. Si es posible, debera expandir los vnculos por todo el dataset rster en lugar de concentrarlos en un rea. Normalmente, tener al menos un vnculo junto a cada esquina del dataset rster y unos cuantos por el interior genera los mejores resultados.Generalmente, cuanto mayor sea la superposicin entre el dataset rster y los datos de destino, mejor ser la alineacin, porque tendr puntos ms espaciados con los que georreferenciar el dataset rster. Por ejemplo, si sus datos de destino solo ocupan un cuarto del rea de su dataset rster, los puntos que podra utilizar para alinear el dataset rster se confinaran a esa rea de superposicin. As, no es probable que las reas situadas fuera del rea de superposicin se alinearan correctamente.Tenga en cuenta que sus datos georreferenciados solo son tan precisos como los datos con los que se alinean. Para minimizar errores, debera georreferenciar a datos de la mxima resolucin y la escala ms grande para sus necesidades.Transformar el rsterCuando haya creado suficientes vnculos, podr transformar, o combar, el dataset rster para combinar de forma permanente las coordenadas de mapa de los datos de destino. Tiene la opcin de utilizar un polinomio, un spline, un ajuste o una transformacin proyectiva para determinar la ubicacin correcta de las coordenadas de mapa para cada celda en el rster.La transformacin polinmica utiliza un polinomio basado en puntos de control y un algoritmo de adecuacin por mnimos cuadrados (LSF). Est optimizada para la precisin global, pero no garantiza la precisin local. La transformacin polinmica produce dos frmulas: una para calcular la coordenada X de salida de una ubicacin de entrada (X, Y) y una para calcular la coordenada Y de una ubicacin de entrada (X, Y). El objetivo del algoritmo de adecuacin por mnimos cuadrados es derivar una frmula general que se pueda aplicar a todos los puntos, normalmente a costa de un ligero movimiento de las posiciones de los puntos de control. La cantidad de puntos de control no correlativos requerido para este mtodo debe ser de 1 para un cambio de orden cero, 3 para un primer orden afn, 6 para un segundo orden y 10 para un tercer orden. Los polinomios del menor orden tienden a generar un error de tipo aleatorio, mientras que los polinomios de mayor orden tienden a generar un error de extrapolacin.La transformacin polinmica de primer orden se utiliza normalmente para georreferenciar una imagen. A continuacin se muestra la ecuacin para transformar un dataset rster utilizando la transformacin polinomial afn (primer orden). Puede ver cmo seis parmetros definen cmo se transforman las filas y columnas de un rster en coordenadas de mapa.

Un polinomio de orden cero se utiliza para transferir los datos. Esto se utiliza generalmente cuando los datos ya estn georreferenciados, pero un pequeo cambio alinear mejor los datos. Slo se requiere un vnculo para realizar un cambio polinomial de orden cero. Podra ser una buena idea crear unos cuantos vnculos y luego elegir el que parezca ser el ms preciso.Utilice una transformacin afn de primer orden para desplazar, escalar y girar un dataset rster. Esto normalmente da lugar a lneas rectas en el dataset rster representadas como lneas rectas en el dataset rster combado. As, los cuadros y los rectngulos del dataset rster se suelen cambiar a paralelogramos de ajuste de escala arbitraria y orientacin angular.Con un mnimo de tres vnculos, la ecuacin matemtica utilizada con una transformacin de primer orden puede representar exactamente cada punto rster en la ubicacin de destino. La presencia de ms de tres vnculos introduce errores, o errores residuales, que se distribuyen por todos los vnculos. Sin embargo, debera agregar ms de tres vnculos, porque si uno se coloca mal, tiene un impacto mucho mayor en la transformacin. As, aunque el error de transformacin matemtica pueda aumentar al crear ms vnculos, la precisin general de la transformacin tambin aumentar.Cuanto mayor sea el orden de la transformacin, ms compleja ser la distorsin que se puede corregir. Sin embargo, raramente se necesitan transformaciones de ms de tercer orden. Las transformaciones de orden superior necesitan ms vnculos y, por tanto, implican ms tiempo de procesamiento. En general, si es necesario extender, escalar y girar su dataset rster, utilice una transformacin de primer orden. No obstante, si tiene que doblar o curvar el dataset rster, utilice una transformacin de segundo o tercer orden.

La transformacin por spline es un verdadero mtodo de deformacin elstica vectorial y optimiza para la exactitud local, pero no para la global. Se basa en una funcin por spline, un polinomio por partes que mantiene la continuidad y suavidad entre polinomios adyacentes. Las transformaciones por spline transforman los puntos de control de origen exactamente en puntos de control de destino; no se garantiza que los pxeles que estn a una distancia de los puntos de control sean precisos. Esta transformacin es til cuando los puntos de control son importantes y se necesita que se registren de forma precisa. La adicin de ms puntos de control puede aumentar la precisin general de la transformacin por spline. sta necesita un mnimo de 10 puntos de control.La transformacin de ajuste optimiza el LSF global y la precisin local. Se basa en un algoritmo que combina una transformacin polinmica y tcnicas de interpolacin de red irregular de tringulos (TIN). La transformacin de ajuste realiza una transformacin polinmica mediante dos conjuntos de puntos de control y ajusta los puntos de control de forma local para combinar mejor los puntos de control de destino mediante una tcnica de interpolacin de TIN. Necesita un mnimo de tres puntos de control.La transformacin proyectiva puede combar lneas de manera que permanezcan rectas. Al hacerlo, es posible que las lneas que una vez fueron paralelas ya no sigan siendo paralelas. La transformacin proyectiva es especialmente til para imgenes oblicuas, mapas escaneados y para algunos productos de imgenes como Landsat y Digital Globe. Se requiere un mnimo de cuatro vnculos para realizar una transformacin proyectiva. Cuando se utilizan solo cuatro vnculos, el error RMS ser cero. Cuando se utilizan ms puntos, el error RMS estar ligeramente por encima de cero.Interpretar el error cuadrtico medioCuando la frmula general se deriva y aplica al punto de control, se devuelve una medida del error (el error residual). El error es la diferencia entre dnde termin el punto de partida, frente a la ubicacin real especificada (la posicin del punto de destino). El error total se calcula mediante la suma cuadrtica media (RMS) de todos los errores residuales para calcular el error RMS. Este valor describe el grado de coherencia de la transformacin entre los distintos puntos de control (vnculos). Cuando el error es especialmente grande, puede quitar y agregar puntos de control para ajustarlo.Aunque el error RMS es una buena evaluacin de la precisin de la transformacin, no confunda un error RMS bajo con un registro preciso. Por ejemplo, la transformacin todava puede contener errores considerables debido a un punto de control mal introducido. Cuantos ms puntos de control de calidad equivalente se utilicen, ms preciso ser el polinomio a la hora de convertir los datos de entrada en coordenadas de salida. Normalmente, las transformaciones por spline y de ajuste dan un error RMS prcticamente cero o cero; sin embargo, esto no significa que la imagen se georreferencia perfectamente.El residual hacia adelante le muestra el error en las mismas unidades que la referencia espacial del marco de datos. El residual inverso muestra el error en las unidades de pxeles. El residual inverso hacia adelante es una medida de qu tan cercana est su exactitud, medida en pxeles. Todos los valores residuales ms cercanos a cero se consideran ms precisos.Remuestrear el dataset rsterAl rectificar o transformar, proyectar o remuestrear un dataset rster; convertirlo de una proyeccin a otra; o cambiar el tamao de celda, est realizando una transformacin geomtrica. La transformacin geomtrica es el proceso de cambiar la geometra de un dataset rster de un espacio de coordenadas a otro. Los tipos de transformaciones geomtricas incluyen deformacin elstica vectorial, que se utiliza normalmente para georreferenciar); proyeccin (mediante informacin de la proyeccin para transformar los datos de una proyeccin en otros); traslacin (desplazamiento de todas las coordenadas por igual); giro (giro de todas las coordenadas por algn ngulo); y cambio del tamao de celda del dataset.Una vez aplicada al rster de entrada la transformacin geomtrica, los centros de celda del rster de entrada raramente se alinean con los centros de celda del rster de salida; sin embargo, es necesario asignar valores a los centros.Aunque se pueda pensar que cada celda de un dataset rster se transforma a su nueva ubicacin de coordenadas de mapa, el proceso realmente funciona a la inversa. Durante la georreferenciacin, se calcula una matriz de celdas vacas mediante las coordenadas de mapa. A cada celda vaca se le otorga un valor en funcin del proceso de remuestreo.Las tres tcnicas de remuestreo ms comunes son la asignacin de vecino ms cercano, la interpolacin bilineal y la convolucin cbica. Estas tcnicas asignan un valor a cada celda vaca al examinar las celdas del dataset rster sin georreferenciar.La asignacin de vecino ms cercano es la tcnica de remuestreo ms rpida y resulta adecuada para datos de categoras o temticos, ya que no modifica el valor de las celdas de entrada. Una vez encontrada la ubicacin del centro de la celda del dataset rster de salida en el rster de entrada, la asignacin de vecino ms prximo determina la ubicacin del centro de celda ms cercano del rster de entrada y asigna el valor de esa celda a la celda del rster de salida.La asignacin de vecino ms cercano no cambia ninguno de los valores de las celdas del dataset rster de entrada. El valor 2 del rster de entrada siempre ser el valor 2 del rster de salida; nunca ser 2,2 ni 3. Puesto que los valores de las celdas de salida permanecen iguales, la asignacin de vecino ms prximo se debera utilizar para datos nominales u ordinales donde cada valor represente una clase, miembro o clasificacin (pueden ser datos de categoras, como uso del suelo, tierra o tipo de bosque).La interpolacin bilineal utiliza el valor de los cuatro centros de celda de entrada ms cercanos para determinar el valor del rster de salida. El nuevo valor de la celda de salida es una media ponderada de estos cuatro valores, ajustada para reflejar su distancia desde el centro de la celda de salida del rster de entrada. Este mtodo de interpolacin da como resultado una superficie de aspecto suavizado que se puede obtener utilizando el vecino ms cercano.Dado que los valores de las celdas de salida se calculas en funcin de la posicin relativa y el valor de las celdas de entrada, la interpolacin bilineal es preferible para los datos en que la ubicacin de un punto conocido o fenmeno determina el valor asignado a la celda, es decir, superficies continuas. La elevacin, la pendiente, la intensidad del ruido de un aeropuerto y la salinidad de las aguas subterrneas prximas a un estuario son todos los fenmenos representados como superficies continuas y se remuestrean de forma ms adecuada utilizando la interpolacin bilineal.La convolucin cbica es similar a la interpolacin bilineal, excepto en que la media ponderada se calcula a partir de los 16 centros de celda de entrada ms prximos y sus valores. La convolucin cbica tiende a aplicar nitidez a los datos ms que la interpolacin bilineal, ya que se implican ms celdas en el clculo del valor de salida. Por tanto, este mtodo de remuestreo se suele utilizar al remuestrear imgenes, como fotografas areas e imgenes de satlite.La interpolacin bilineal o la convolucin cbica no se deberan utilizar con datos de categoras, ya que las categoras no se mantendrn en el dataset rster de salida. No obstante, las tres tcnicas se pueden aplicar a datos continuos: el vecino ms prximo genera una salida en bloque, la interpolacin bilineal genera resultados ms suaves y la convolucin cbica genera los resultados ms ntidos. Al emprender un proyecto de remuestreo grande, se recomienda crear un prototipo utilizando ms de una tcnica de remuestreo para realizar una evaluacin precisa del mtodo ms adecuado para sus datos.Debera rectificar su rster?Puede transformar permanentemente el dataset rster despus de georreferenciarlo utilizando el comandoRectificarde la barra de herramientasGeorreferenciacino mediante laherramienta Combar. Tambin puede almacenar la informacin de transformacin en los archivos auxiliares utilizando el comandoActualizar georreferenciacinde la barra de herramientasGeorreferenciacin.Rectificar o combado crear un nuevo dataset rster que se georreferencia mediante las coordenadas de mapa y la referencia espacial. Puede guardarlo como BIL, BIP, BMP, BSQ, DAT, GIF, GRID, IMG, JPEG, JPEG 2000, PNG o TIFF. ArcGIS no requiere que transforme permanentemente el dataset rster para mostrarlo con otros datos espaciales, sin embargo, debe hacerlo si desea realizar un anlisis con este o desea utilizarlo con otro paquete de software que no reconoce la informacin de georreferenciacin externa creada en el archivo de georreferenciacin.Al actualizar la georreferenciacin se almacenar la informacin de transformacin en archivos externos, no se crear un nuevo dataset rster, lo que s sucede cuando transforma permanentemente su dataset rster. Para un dataset rster que est basado en archivo, como TIFF, la transformacin por lo general se almacenar en un archivo XML externo, con una extensin .AUX.XML. Si el dataset rster es una imagen sin procesar, como BMP, y la transformacin es afn, se escribir en un archivo de georreferenciacin. Para un dataset rster en una geodatabase,Actualizar georreferenciacinalmacenar la transformacin de geodatos en un archivo auxiliar interno del dataset rster. Actualizar una capa rster, un servicio de imgenes o una capa de mosaico solamente actualizar la capa en su documento de mapas, no guardar la informacin de georreferenciacin de nuevo en el origen.La tabla a continuacin muestra cmo se guarda cada tipo de objetivo.Georreferenciacin de varios rsteresTipo de datosResultado

Dataset rsterActualizar georreferenciacinactualizar el dataset rster.

Capa rsterActualizar georreferenciacinactualizar la capa rster y los rsteres de origen no se vern afectados.

Capa de servicio de imgenesUn servicio de imgenes no se actualizar en el servidor. Despus deActualizar Georreferenciacin, puede guardar el documento de mapa (.mxd) o puede crear un archivo de capa (.lyr) para guardar cualquier trabajo de georreferenciacin.

Producto rsterUn producto rster no actualizar los archivos de dataset rster subyacentes. Despus deActualizar Georreferenciacin, puede guardar el documento de mapa (.mxd) o puede crear un archivo de capa (.lyr) para guardar cualquier trabajo de georreferenciacin.

Rster con una funcinUna funcin de rster no actualizar los archivos rster subyacentes. Despus deActualizar Georreferenciacin, puede guardar el documento de mapa (.mxd) o puede crear un archivo de capa (.lyr) para guardar cualquier trabajo de georreferenciacin.