TALLER APLICATIVO: MODELAMIENTO SIG

INTRODUCCIÓN

Los Sistemas de Información Geográfica, dentro del

proceso de planeamiento del espacio, tienen un valor e

importancia significativa, puesto que, la asignación de

información a valores gráficos, permite tener un

acercamiento a la realidad.

Los SIG, en sus diferentes formas de procesamiento de

información para el planeamiento nos presentan la

posibilidad del MODELAMIENTO, el cual permite

realizar diferentes procesos sobre la información para

obtener resultados acorde a nuestros objetivos, entre los

cuales se pude destacar el actual proceso de

Ordenamiento Territorial, y Zonificación Ecológica

Económica.

I. MODELAMIENTO Y SU APLICACIÓN EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN

GEOGRÁFICA

ModelBuilder es una aplicación que se utiliza para crear, editar y administrar modelos.

Los modelos son flujos de trabajo que encadenan secuencias de herramientas de

geoprocesamiento y suministran la salida de una herramienta a otra herramienta como

entrada. ModelBuilder también se puede considerar un lenguaje de programación visual

para crear flujos de trabajo.

ModelBuilder es muy útil para construir y ejecutar flujos de trabajo sencillos, pero

también proporciona métodos avanzados para ampliar la funcionalidad de ArcGIS, ya

que permite crear y compartir los modelos a modo de herramienta.

ModelBuilder puede incluso utilizarse para integrar ArcGIS en otras aplicaciones.

VOCABULARIO ESENCIAL DE MODELBUILDER

Lienzo de modelo

El lienzo de modelo es el espacio vacío en blanco en un modelo.

Diagrama de modelo

El diagrama de modelo es la apariencia y el diseño de las herramientas y variables

conectadas entre sí en un modelo.

Elementos del modelo

Hay tres tipos principales de elementos del modelo: herramientas, variables y

conectores.

Herramientas: Las herramientas de geoprocesamiento son los bloques de

construcción básicos de flujos de trabajo en un modelo. Las herramientas llevan a

cabo varias acciones en datos geográficos o tabulares. Cuando se agregan

herramientas a un modelo, se convierten en elementos de modelo.

Variables: Las variables son elementos de un modelo que contienen un valor o

una referencia a datos almacenados en el disco. Hay dos tipos de variables:

Datos: Las variables de datos son elementos de modelo que contienen

información descriptiva sobre los datos almacenados en el disco. La

información de campo, la referencia espacial y la ruta son ejemplos de

propiedades de datos que se describen en una variable de datos.

Valores: Las variables de valor son valores como cadenas de caracteres,

números, booleanos (valores verdadero/falso), referencias espaciales,

unidades lineales o extensiones. Las variables de valor contienen de todo

excepto referencias a datos almacenados en el disco.

Conectores: Los conectores conectan datos y valores a herramientas. Las

flechas de conexión indican la dirección del procesamiento. Hay cuatro tipos de

conectores:

Datos: Los conectores de datos conectan datos y variables de valor a

herramientas.

Entorno: Los conectores de entorno conectan una variable que contiene

una configuración del entorno (datos o valor) a una herramienta. Cuando se

ejecuta la herramienta, utiliza la configuración del entorno.

Condición previa: Los conectores de condición previa conectan una

variable a una herramienta. La herramienta se ejecutará sólo después de que

se haya creado el contenido de la variable de la condición previa.

Comentarios: Los conectores de retroalimentación conectan la salida de

una herramienta de nuevo a la misma herramienta como entrada.

Proceso de modelo

Un proceso de modelo consiste en una herramienta y todas las variables conectadas a

ella. Las líneas de conexión indican la secuencia de procesamiento. Es posible

encadenar numerosos procesos para crear un proceso más amplio.

Datos intermedios

Cuando se ejecuta un modelo, se crean datos de salida para cada proceso en el

modelo. Algunos de estos datos de salida se crean sólo como un paso intermedio para

conectarse a otros procesos que crearán el producto final. Los datos generados a partir

de estos pasos intermedios, llamados datos intermedios, suelen (aunque no siempre)

quedar inservibles cuando el modelo ha terminado de ejecutarse. Los datos

intermedios se pueden considerar datos de trabajo temporales que se deben eliminar

después de ejecutar el modelo. Sin embargo, al ejecutar un modelo desde la ventana

ModelBuilder, los datos intermedios no se eliminan, pero podrá hacerlo si lo desea.

Validación de modelos

La validación de modelos hace referencia al proceso de asegurarse de que todas las

variables de modelo (datos o valores) son válidas.

Parámetro de modelo

Los parámetros de modelo son los parámetros que aparecen en el cuadro de diálogo de

la herramienta de modelo. Es posible convertir cualquier variable de modelo en un

parámetro de modelo.

Ejecutar un modelo dentro de ModelBuilder

Es posible ejecutar procesos seleccionados de un modelo o el modelo completo desde

dentro de ModelBuilder.

Ejecutar una herramienta de modelo

Un modelo se puede ejecutar desde el cuadro de diálogo de su herramienta.

Entornos de espacio de trabajo

Hay tres espacios de trabajo que se puede utilizar en ModelBuilder para simplificar la

administración de datos de modelo:

Actual:

Las herramientas que distinguen la configuración del entorno del Espacio de

trabajo actual utilizan el espacio de trabajo que se especifica como la ubicación

predeterminada para las entradas y salidas de la herramienta de

geoprocesamiento.

Temporal:

Las herramientas que distinguen la configuración del entorno del Espacio de

trabajo temporal utilizan la ubicación especificada como espacio de trabajo

predeterminado para los datasets de salida. El Espacio de trabajo temporal está

pensado para los datos de salida que usted no desea mantener.

En memoria: el espacio de trabajo en memoria es un espacio de trabajo

temporal en el que se puede escribir las salidas de geoprocesamiento en la

memoria del sistema.

TALLER APLICATIVO

EJERCICIO: ENCONTRAR LUGARES ADECUADOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE

PARQUES

En el siguiente modelo conceptual se presentan las características que se han elegido

para ubicar los predios que presentan condiciones adecuadas para establecer un

parque público con fines de recreación pasiva.

CRITERIOS

PREDIOS DONDE EL USO DEL SUELO SEA LOTE.

PREDIOS QUE ESTEN A MENOS DE 100 METROS DE LA RUTA HISTÓRICA.

PREDIOS QUE ESTEN A MENOS DE 100 METROS DE MANZANAS CON

DENSIDADES DE POBLACIÓN SUPERIORES A 7500 hab/km2

PREDIOS QUE ESTEN A MENOS DE 200 METROS, PERO A MÁS DE 50 DE LOS

JARDINES DEL ICBF y ESTABLECIMIENTOS DE EDUCACIÓN.

LOS PREDIOS DEBEN POSEER UNA PENDIENTE QUE NO SUPERE EL 3%

PREDIOS QUE POSEAN UN ÁREA MAYOR A 300 M2 PERO INFERIOR A 1000 M2

ESTRUCTURA DE DATOS

Abra ArcCatalog y navegue al directorio “C:\EJERCICIO_CUSCO”. Observa la

estructura de organización de los datos:

El FeatureData Set “DATOS” contiene los archivos

espaciales de entrada y almacenará el resultado. (Current

Workspace).

El FeatureData Set “TMP” va contener los productos

intermedios del modelo (Scratch Workspace)

En el directorio “mxd” se puede almacenar el documento de ArcMap (su proyecto).

El directorio “Toolbox” se usará para guardar el modelo.

1. Crear un Toolbox para almacenar el modelo

Abra la carpeta “TOOLBOX” y haga clic en el botón derecho. Seleccione la opción

NewToolbox, asígnele el nombre “PARQUE” al nuevo Toolbox.

Para crear el modelo, haga clic en el botón de la barra estándar

de AcrCalatolg.

La ventana del modelo se despliega:

Primero se deben definir las propiedades del

modelo.

Entre al menú “Model” y luego seleccione la

opción “Model Properties…”.

En las propiedades active la pestaña “General”

y especifique el nombre “PARQUE” y el rotulo

“SITIOS ÓPTIMOS PARA UN PARQUE

PÚBLICO”. En el campo “Description” se puede

colocar un texto para indicar las características

y el propósito del proyecto: sirve como

explicación para futuros usuarios.

Prenda la opción “Store relative path namesi

(instead of absolute paths)”

Active la pestaña “Environments” para definir el ambiente del modelo, haga clic

sobre el signo “+” frente a “General Settings” configuración general para

expandir las opciones.

Active las opciones “Current Workspace”, “Extent” y

“Scratch Workspace” en General Settings.

Oprima el botón “Values…” para especificar la

configuración.

Haga clic sobre para acceder a las opciones. Haga clic en el botón de la opción

“Current Workspace”. Navegue al directorio “C:\ MI_SIG”, abra la BDE MISIG y

seleccione (no con doble clic!) el FeatureData Set “DATOS”:

Oprime el botón “Add” para confirmar la selección como “Current Workspace” -

directorio de trabajo actual.

Repita el mismo procedimiento para

definir el FeatureData Set “TMP” como

“Scratch Workspace”.

En la opción “Extent” navegue con el

botón al FeatureData Set “DATOS” y

seleccione la capa de datos MANZANA.

Haga clic en “OK” para confirmar la

configuración. Luego haga clic en

“Aceptar” para cerrar el dialogo de las propiedades del modelo.

Haga clic en el botón salvar para guardar el modelo:

Luego seleccione la opción “Close” del menú “Model” para cerrar el modelo. Es

posible armar el modelo en ArcCatalog, pero para este primer ejercicio lo haremos

en ArcMap.

2. Adicionar el Toolbox a ArcMap

Active la aplicación ArcMap y en caso que el Toolbox aún no

sea visible, oprima el botón para desplegarlo.

Haga clic con el botón derecho en la carpeta “ArcToolbox” y seleccione la opción

“Add Toolbox”; navegue al directorio “C:\MI_SIG\TOOLBOX”, seleccione el Toolbox

“PARQUE” y oprima “Open”. El Toolbox será adicionado.

Ahora haga clic sobre el Toolbox “PARQUE”. Se muestra el modelo que hemos

definido. En las propiedades de modelo hemos especificado tanto un nombre

(Name) como un rótulo (Label). El rótulo es lo que se observa en el Toolbox

También se puede tener acceso al modelo en la línea de comando,

pulsando el botón .En la línea de comando que aparece, digite

parque (nombre del modelo:

Ahora cierre esta ventana.

De nuevo en el ToolBox, haga clic con el botón derecho sobre el modelo PARQUE y

seleccione del menú sensitivo al contexto la opción “Edit…” (la opción “Open…”

es para ejecutar el modelo).

3. Desarrollo del modelo

Adicione los elementos espaciales almacenados en el FeatureData Set

DATOS al TOC de ArcMap:

Criterio 1. Selección de los predios que tienen como uso específico “áreas libres

(lotes)”, estos podrán ser destinados como áreas para equipamiento recreativo.

La capa de datos PREDIO contiene una columna “USOESPECIF” con la descripción

del uso específico de cada predio. Se debe hacer una selección con el criterio

definido.

En la ventana de ArcToolbox abra el Toolbox Análisis

Tools, luego abre el Toolset Extract y arrastre la

herramienta “Select” hasta la ventana del modelo.

Haga clic con el botón derecho sobre el rectángulo

(función) “Select” y pulse sobre la opción “Open…”

En el dialogo, seleccione de la lista

desplegableii el Feature Class “PREDIO”

como “Input Features”, digite como nombre

de salida “Output Feature Class” LOTES,

debe verse así: C:\mi_sig\MISIG.mdb\TEM\

LOTES, Proceda a crear la expresión de

selección pulsando sobre el botón :

[USOESPECIF] LIKE 'Areas

libres(lotes)'

Una vez construya la expresión pulse OK, para cerrar la ventana de construcción de

expresiones y volver a la caja de diálogo de Select. Ahora pulse aceptar para

finalizar la función.

Su modelo debe presentarse así:

Observe que los colores de formas en el modelo se cambiaron y que se adicionó la

capa de datos PREDIO como entrada. Cuando una parte de un modelo se cambia de

blanco a color, significa que esta lista para ser ejecutada.

Para obtener el resultado directamente en el TOC, se

debe hacer clic con el botón derecho sobre el elipse

del resultado (“LOTES”) y seleccionar la opción “Add

To Display”.

Ya se puede obtener el resultado; haga clic

con el botón derecho en el rectángulo

“Select” y seleccione la opción “Run”. Un

dialogo aparece mostrando el proceso y en

el modelo se puede ver que el rectángulo

del proceso se vuelva más grande y cambie

a color rojo indicando que este proceso se

está efectuando.

A final el resultado “LOTES” queda

adicionado al TOC y tanto para el elemento del proceso como para el elemento del

resultado se muestra una sombra, indicando que este proceso ya se efectuó.

Criterio 2. Predios que cumpla con estar a menos de 100 metros de distancia de

la vía “ruta histórica (Carrera 21)”

La primera parte del criterio consiste en seleccionar la ruta histórica, la segunda en

generar el área de influencia B_RUTAH y en la tercera se deben buscar los predios

de la capa LOTES que estén dentro de B_RUTAH

Selección de la ruta histórica (no es necesario crear una capa de datos como

en criterio 1, basta con realizar una selección por atributos):

La capa de datos Vias1, corresponde a una capa temporal, ya que la selección se

realiza sobre el mismo tema VIAS. Ejecute la función y observe el resultado:

Generación del área de influencia a 100 metros de la Ruta Histórica (lo

Seleccionado)

Nota: Para indicar el tema de entrada en la función “Buffer” seleccione de la lista

desplegable vías, el icono azul indica que la capa de datos ya está en el modelo,

de esta forma se garantiza el encadenamiento del mismo.

Para ordenar el modelo se puede oprimir el botón (Auto Layout). Luego se

puede oprimir el botón para desplegar todo el modelo en la pantalla.

Extraer del tema LOTES los predios que estén total o parcialmente

dentro del Buffer.

La situación hasta este proceso es la mostrada en la gráfica:

Proceda a extraer los predios, para esto se debe usar la función Selección por

Localización Espacial Select Layer By Location, en esta función, la capa de datos

de entrada (sobre la que se realizará la selección) debe ser un Feature Layer iii.

Por lo tanto se deben adecuar los datos de entrada, para el ejercicio la capa LOTES,

como salida indique LOTES_1

Ahora utilice la función Select Layer By Location, como overlap_type (tipo de

operación para realizar la selección) indique intersect

Para mayor claridad en el modelo, renombre la selección de salida (LOTES (3)), con

botón derecho sobre la selección, acceda a la función Rename y digite

LOTES_RUTA, ahora pulse sobre la función Select Layer By Location, para ejecutar

esta parte del modelo. En la siguiente gráfica se muestra el resultado intermedio

LOTES_RUTA en color amarillo.

Criterio 3. Es necesario que el parque se encuentre en áreas cercanas (a menos

de 100 metros) a manzanas que presenten densidades de población altas, mayores

a 7500 Hab/Km2.

Seleccionar las manzanas por el criterio de densidad de población

Nota: tenga en cuenta que la expresión para selección de las manzanas por el

criterio de densidad debe ser:

([POB_MNZ]/([Shape_Area] /1000000))>7500

Seleccionar los predios LOTES_RUTA que estén completamente

contenidos en el área de influencia de las manzanas con DENSIDAD_ALTA

Tenga en cuenta que ya tiene una selección en la capa LOTES_RUTA, por eso la

opción es la de reseleccionar:

Criterio 4. Es necesario seleccionar los jardines del ICBF y los establecimientos

de educación, pues el parque debe estar ubicado en cercanías de estas

instituciones, así los niños tendrán una zona próxima para su esparcimiento.

Realizar la selección sobre la capa equipamientos

[TIPO]IN( 'EDUCACION' , 'JARDIN ICBF' )

Esta selección se puede incluir como un parámetro, para esto lleve a su modelo la

función Select, indique como capa de entrada EQUIPAM, para cerrar el diálogo

indique OK. Ahora con botón derecho sobre Select indique Make Variable

From Parameter

Expression, se muestra

un óvalo en color azul claro,

haga doble clic para ingresar

la expresión…

Sobre la anterior selección generan los corredores de 50 metros y 200 metros

Realizar el borrado espacial entre los dos corredores con el objeto de encontrar el

área donde pueden estar ubicados los predios. Esto se logra con la función de

superposición ERASE:

Extraer los predios que estén totalmente incluidos en la franja adecuada.

Proceda a utilizar la función Select Layer By Location, como relationship (tipo

de relación espacial para realizar la selección) indique CONTAINED_BY, esto para

seleccionar sólo los predios que estén totalmente contenidos en el área de

influencia de Jardines y Centros Educativos.

Exporte esta selección como una capa de datos nueva, para esto use la opción

CopyFeatures dispuesta en Data Management Tools Feature

Hasta aquí su modelo debe ser como se muestra:

Ahora implementaremos los criterio de pendiente y área, y nos mostrará el resultado