ArcGIS Desktop III: Flujos de trabajo y Análisis GIS Datos y Temario del curso

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1 ArcGIS Desktop III: Flujos de trabajo y Análisis GIS Datos y Temario del curso 26 de Julio de 2008

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3 Información del Documento Autor JMV Aprobado por MG Fecha de Publicación 21/7/08 Privacidad PUBLICO Lista de Distribución Resumen DNUF, SMC Referencia Control de Versiones Revisión Fecha Autor Cambios /5/08 JMV Creación del documento /7/08 JMV Modificación de la Plantilla. Cambio en la Imagen Corporativa Pág. i

4 Índice Presentación: ArcGIS Desktop III: Flujos de Trabajo y Análisis GIS 1 Objetivos 1 Requisitos del aula en cliente 1 Requisitos Alumnos 2 Materiales Didácticos 3 Duración 3 Temario 4 Obtención de datos en la Geodatabase 4 Comportamiento de la Geodatabase 4 Edición de datos GIS 4 Ajuste de datos espaciales 5 Manejar herramientas de Geoprocesamiento y variables 5 Analizar datos GIS 6 Usar ModelBuilder para los análisis 6 Proyectos de análisis GIS 7 Estructura General del curso 8 Objetivos del curso 8 Revisión Detallada de los contenidos 8 Obtención de datos en la Geodatabase/Getting data into the Geodatabase 8 Comportamiento de la Geodatabase/Geodatabase behavior 12 Edición de datos GIS/Editing GIS data 15 Alinear datos espaciales/aligning spatial data 19 Manejar herramientas de geoprocesamiento y variables/ Managing geoprocessing tools and settings 23 Análizando datos GIS/ Analyzing GIS data 27 Usar ModelBuilder para el Análisis/Using ModelBuilder for analysis 30 Análisis de proyectos GIS/GIS Analysis projects 33 Pág. ii

5 Presentación: ArcGIS Desktop III: Flujos de Trabajo y Análisis GIS En este curso se estudian los conceptos básicos de la Geodatabase, sus ventajas y el comportamiento de la misma, a editar datos con ArcGIS, a manejar las principales herramientas de geoprocesamiento de superposición espacial y automatizar tareas de análisis GIS con Model Builder. Objetivos Los asistentes a este curso aprenderán: A trabajar con Geodatabase y aplicar comportamiento a las clases de entidad Editar con ArcGIS Ajustar datos espaciales A manejar las ArcToolbox Automatizar tareas con Model Builder A crear un flujo de trabajo de análisis GIS Requisitos del aula en cliente Los equipos informáticos utilizados en el aula deben de cumplir una serie de requisitos: S.O. Windows XP PROFESIONAL, SP2 o Windows Vista 1GB RAM MÍNIMO, 40 GB HD LIBRES. ACROBAT READER 5.0 Conexión en red de los equipos informáticos Conexión a Internet Además el aula debe de contar con otros materiales: Proyector Pizarra Rotuladores/Tizas y borrador Pág. 1

6 Requisitos Alumnos Este curso es continuación de los cursos ArcGIS Desktop I y II, por lo que se recomienda al alumno haber cursado ambos o en su defecto disponer de conocimientos suficientes en ArcGIS Desktop. Asimismo se consigue un mayor aprovechamiento si el alumno dispone de: Pág. 2

7 Conocimientos de cartografía o geografía Conocimientos de Bases de Datos Relacionales. Conocimientos de Inglés ya que la documentación teórica y práctica se encuentra en este idioma Materiales Didácticos Los alumnos recibirán antes de iniciar el curso un Kit con los siguientes materiales: Maletín Documentación en inglés (Manual Teoría y Ejercicios) Bloc de notas y bolígrafo. CD de datos Duración 3 días / 15 horas Itinerario Formativo Este curso es imprescindible para alcanzar el nivel de Certificación II correspondiente a la formación básica que cualquier técnico debe disponer en ArcGIS Desktop Pág. 3

8 Temario Obtención de datos en la Geodatabase Formatos de Geodatabase en ArcGIS Desktop Ventajas de la Geodatabase de archivos Formatos de datos disponibles para la conversión Conversión entre Geodatabases Importación y exportación usando un XML Conversión de datos desde otras fuentes Carga de datos en clases de entidad ya existentes Trabajar con datos x, y Acceso a datos tabulares Acceso a datos a través de un servidor GIS Proyectar datos GIS Transformar un datum Comportamiento de la Geodatabase La naturaleza de las relaciones entre los datos Crear un GIS eficiente Qué es el comportamiento de la Geodatabase? Aplicar comportamiento a las clases de entidad Subtipos Dominios Comportamiento especial de los datos Por qué se utiliza la topología de Geodatabase? Anotaciones vínculadas a entidades Otros comportamientos de la Geodatabase Edición de datos GIS Por qué editar datos espaciales? Crear nuevos datos Comandos del menú Editor Construir un borrador usando limitaciones Crear polígonos adyacentes Pág. 4

9 Construir entidades desde geometrías existentes Editar entidades ya existentes Rehacer la geometría Trabajar con entidades multiplarte Editar usando dominios Editar usando subtipos Editar usando comportamiento de la Geodatabase Ajuste de datos espaciales Alineación de datos GIS: cuestiones básicas Datos con diferentes datums Datos con sistemas de coordenadas desconocidos Elección del sistema de coordenadas correcto Datos no georreferenciados Georeferenciación de datos Desalineación de datos con la misma referencia espacial Métodos de ajuste espacial Transformaciones Transformaciones de datos con ArcGIS Desktop Comprensión de los errores en la transformación Límites concordantes de los datos Rubber sheeting Métodos de ajuste y opciones Comparación de las diversas soluciones Manejar herramientas de Geoprocesamiento y variables Qué son las ArcToolbox? Tipos de Toolboxes Organización de las ArcToolbox Tipos de herramientas Localización de las herramientas Ejecutar herramientas Detectar los parámetros de error Visualizar los errores de geoprocesamiento Variables de entorno Las variables de las ArcToolbox Pág. 5

10 Trabajar con herremaientas en ArcMap Los resultados de Geoprocesamiento Consejos generales sobre el Geoprocesamiento Analizar datos GIS Por qué analizar datos GIS? Análisis de datos GIS data en ArcGIS Desktop Revisión de las herramientas de Análisis Crear un subconjunto raster Buscar distancias entre entidades Análisis usando multiple ring buffer Uniones espaciales Polígonos Thiessen Análisis de datos tabulares Otras opciones de análisis Flujo de trabajo en análisis GIS Consejos generales sobre el análisis GIS Usar ModelBuilder para los análisis Qué es ModelBuilder? Por qué usamos ModelBuilder para los análisis? Creay y diseñar modelos Los elementos del modelo Herramientas Variables Tipos de datos derivados Valores de las variables Propiedades generales del modelo Parámetros del Modelo Estado del modelo Variables de entorno Datos intermedios Ejecutar un modelo Solución de problemas con un modelo Documentación del Modelo Pág. 6

11 Proyectos de análisis GIS Practicas relacionadas con un GIS El proceso de análisis Operaciones adicionales de Geoprocesamiento Eliminar entidades Disolver entidades Geoprocesamiento usando línea de comandos Proyecto A: Localizar el lugar más adecuado para una nueva vivienda Proyecto B: Cuantificar los kilómetros inundados de una carretera Pág. 7

12 Estructura General del curso En el curso ArcGIS Desktop III: GIS Workflows and Analysiss (DESK3 9.3)- Prototype and Pilot 1.0, disponemos del siguiente material: ZIP de datos, examen en PDF, tutorial de ejercicios en formato PDF y RTF, una guía para el instructor (PDF y RTF), requisitos del aula (PDF y RTF) y documentación teórica en formato PDF y PPT: El curso esta diseñado para dos días de impartición americanos (9:00-17:00), equiparable a un curso nuestro de 3 días (15 horas de duración). El temario esta compuesto de 10 temas, un tema de introducción, un tema de conclusión del curso y 8 temas con los contenidos del curso ArcGIS Desktop III. Objetivos del curso Los objetivos generales del curso se resumen en los siguientes apartados: Distinguir los diferentes tipos de Geodatabases que dispone ArcGIS Desktop Añadir datos desde una fuente a una Geodatabase (Migración de datos) Mejorar las reglas de validación de atributo y espaciales en una Geodatabase Editar entidades usando el comportamiento de la Geodatabase Construir modelos de geoprocesamiento usando ModelBuilder Analizar datos GIS en ArcGIS Desktop Solventar problemas del mundo real usando análisis GIS. Revisión Detallada de los contenidos En los siguientes apartados se detallan los principales contenidos de cada tema, los tiempos estimados de los ejercicios y una comparativa con los temarios actuales del departamento de formación de ESRI España. Obtención de datos en la Geodatabase/Getting data into the Geodatabase Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Describir las ventajas de usar la Geodatabase de Archivos Discutir las fuentes de datos disponible para la conversión Pág. 8

13 Cargar datos en clases de entidad existentes Aprender los métodos de conversión de datos y su carga Trabajar con proyecciones y datums En este tema se describe en primer lugar los dos tipos de Geodatabase monousuarios y locales: File Geodatabase y Personal Geodatabase, explicando las diferencias básicas entre ambas. Seguidamente se explica las principales ventajas de la file Geodatabase con sus limitaciones (1 terabyte de limite por tabla) con un almacenamiento de los datos más eficiente ocupando menos espacio en disco y la posibilidad de compresión de la Geodatabase. Asimismo se explica que dispone de menores restricciones en los bloques solo a tablas. Otra cuestión que se aborda en este tema son los formatos disponibles para la conversión de datos y su funcionalidad dependiendo del nivel de licencia disponible: Clases de entidad de Geodatabase, Shapefiles, CAD, Tablas en diferentes formatos, datos raster, etc. Seguidamente se explica los diferentes métodos disponibles para convertir datos de una geodatabase a otra: copiar y pegar o seleccionar y arrastrar, exportación e importación de clases de entidad, importación y exportación de ficheros XML y la posibilidad de almacenar el comportamiento de la Geodatabase (Topología, dominios, subtipos, relaciones). Este estándar nos proporciona la posibilidad de exportar/importar bien el esquema o esquema y datos. Un aspecto interesante que se abordan son los diferentes métodos de conversión de datos, bien empleando las funcionalidades que nos proporcionan las ArcToolbox, bien los menús contextuales que disponemos en ArcCatalog (Import/Export). Especial interés merece la carga de datos a clases de entidad, empleando esquemas definidos y geometría utilizando el cargador de datos simple. Otra cuestión que se explica en el tema es el trabajo con datos en formato tabular y las posibilidades disponible en el core de ArcGIS para visualizar y almacenar esa información en Geodatabase. Para ello se comenta los formatos tabular de lectura directa con ArcGIS y las diferentes posibilidades de conversión bien Creando una clase de entidad partiendo de un formato tabular con coordenadas X;Y, bien visualizando esta tabla y posteriormente Pág. 9

14 convirtiéndola a clase de entidad de Geodatabase. Otro aspecto que se analiza en el tema es el acceso a fuentes de datos externas, para lo cual se explica las funcionalidades que nos proporciona ArcCatalog para acceder bien a BBDD como Access, SQL, Oracle, trabajo con hojas Excel, tablas en formato dbf. También la funcionalidad disponible para conectarse a servidores de datos GIS, bien accediendo a servicios WMS, WFS, WCS, IMS y la posibilidad de exportar (sin tienen las capabilities adecuadas) para almacenar esa información en nuestra GDB. Una cuestión importante que se analiza es el sistema de referencia de los datos. La información debe estar georreferenciada con un sistema de coordenadas o proyección determinado y las diferentes funcionalidades para proyectar o reproyectar capas a un sistema de coordenadas determinados. En este sentido, se explica el concepto de proyección al vuelo de diferentes capas y la transformación de una clase de entidad de un datum a otro (ecuaciones que convierten un datum en otro basadas en la localización. El ejercicio correspondiente a este tema tiene establecido un tiempo de realización de 45 minutos. En el ejercicio se analizan diversos conceptos relacionados con la carga de datos y alimentación de una Geodatabase. En este sentido se utilizan diversas funcionalidades como la importación de un fichero XML previamente creado donde se importan a Geodatabase no sólo el esquema, datos y comportamiento adquirido de la Geodatabase (Topología) a otra Geodatabase. Otro método utilizado es la utilización de herramientas de geoprocesamiento y en particular la implementación de un proceso batch para la migración de varias clases de entidad a una Geodatabase, para lo cual se utilizará una de las herramientas de conversión de datos más utilizada Feature Class a Feature Class (Conversión Tools> To Geodatabase). Una cuestión que también se utiliza en este ejercicio es la funcionalidad de proyectar clases de entidad con un sistema de referencia diferente al que deseamos, para lo cual se utiliza la funcionalidad que nos proporciona las herramientas de geoprocesamiento disponibles en las Pág. 10

15 ArcToolbox (Data Management Tools>Projections and Transformations>Feature>Project). Otra opción que se utiliza para migrar información a una Geodatabase es la utilización del cargador de datos, para ello se crea un nuevo Feature Class con la misma geometría y esquema que los imput y seguidamente el cargador de datos. Otra posibilidad disponible es la utilización de otras fuentes de datos, caso de un xls con diversos capas que hacen referencia a un sistema de coordenadas específico, para lo cual se utiliza el siguiente procedimiento. Se añade la hoja Excel a un documento de mapa, se crea una capa de eventos y posteriormente se utiliza la opción Data Export Data para migrar la tabla Excel a formato de Geodatabase. Más funcionalidades que se utilizan es la creación de una conexión OLE DB a una base de datos Access utilizando el motor Microsft Jet 4.0 OLE DB Provider y seguidamente la utilización de la opción Export to Geodatabase. Finalmente otra opción que se utiliza para alimentar de información a la Geodatabase es la inclusión de información de servidores IMS, para lo cual se utiliza la funcionalidad disponible para conectarse al servidor de la Geography Network en un documento de mapa y posteriormente la opción de Data Export Data. A grandes rasgos los contenidos generales y su orientación didáctica de este tema NO tienen ningún paralelo con ninguno de los cursos que actualmente disponemos (LGIS, CGIS, EGIS, AGIS). No obstante, contiene ciertos contenidos que se pueden extraer de otros temas como por ejemplo el acceso a datos procedentes de otras bases de datos, accesos a datos procedentes de Servicios IMS, WMS, WFS (Interfaz de ArcCatalog-LGIS-). También se pueden extraer varias diapositivas con contenidos parecidos que se ven en el curso Proyecciones y Cartografía (LGIS) como la proyección de datos o la transformación de datum con ciertas herramientas de Geoprocesamiento. Otros aspectos similares se pueden extraer del tema de Generación y Carga de datos (LGIS) caso del trabajo con formatos tabulares con coordenadas XY y su visualización o del tema Pág. 11

16 Formato de datos también del curso LGIS. Por otro lado, el enfoque del curso con la explicación del concepto de Geodatabase lo podemos encontrar tanto en algunas diapositivas del tema de Diseño y trabajo con GDB del curso de Análisis Vectorial con ArcGIS y en el curso de BLDG 9.2, donde hay varias diapositiva relacionada con la explicación, funcionalidad y ventajas de la File Geodatabase, varias diapositivas son muy similares al tema 3 Tipos de Geodatabases (BLDG). Me parece una buena orientación y punto de partida de cualquier flujo de trabajo con GIS y en particular con ArcGIS. Se muestran las ventajas que nos proporciona la Geodatabase y los múltiples formas o modos de migración de datos a la Geodatabase. Comportamiento de la Geodatabase/Geodatabase behavior Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Comprender el comportamiento de la Geodatabase y sus múltiples ventajas. Se discute el comportamientos de las entidades basadas en sus atributos utilizando dominios y subtipos Se discute el comportamiento de los datos espaciales basada en su relación espacial utilizando Topología. Comprender las anotaciones vinculadas a entidades Se discuten otros tipos de comportamientos que la Geodatabase puede tener. El tema comienza explicando la naturaleza de las relaciones espaciales entre las diversas entidades, en este sentido se explican algunas de las relaciones más básicas como la conectividad, las carreteras estan unas con otras, las fronteras de los estados y de las provincias tienen que ser coincidentes. En este sentido, se explica como ArcGIS puede modelar este tipo de relaciones entre los datos. Posteriormente se explica una de las ventajas de los datos almacenados en Geodatabase, ya que nos permite crear entidades más eficientes, implementando valores por defecto a diversos atributos o restringiendo posibles valores utilizando un listado de valores validos o Pág. 12

17 estandarizando las tablas, incluso implementando diversas reglas a estas mismas entidades, posibilitando la localización de datos inválidos. Se explica qué es el comportamiento de la Geodatabase y todas las funcionalidades que nos proporciona: modelar y manejas las relaciones entre entidades geográficas, localizar y prevenir errores, valores por defecto, edición de valores de forma automática, etc. Este tipo de comportamiento se explica como aplicarlo a las clases de entidad por ejemplo aplicando una codificación para las clases de entidad basada en dominios. Seguidamente se explica conceptualmente el término de subtipo, sus aplicaciones y funcionalidades. Del mismo modo, se explica el concepto de Dominio y los dos tipos de dominios que podemos aplicar a nuestros datos (valor codificado o de rango). Especial mención merece los contenidos relacionados con el comportamiento espacial de nuestros datos utilizando relaciones topológicas entre estas entidades (los límites de los municipios por ejemplo no pueden estar superpuestos). Asimismo se comenta las principales herramientas disponibles en ArcMap para localizar, fijar y corregir errores. En este sentido, se explica el porqué se emplea la Topología con el fin de prevenir errores, localizar y fijar estos errores y para mantener la integridad de los datos. Otro aspecto especial que se comenta son las anotaciones vinculadas a entidades y su almacenamiento en la Geodatabase. Se explica que es una anotación y que ventajas tiene la vinculación o no a una clase de entidad y la relación que mantiene ArcGIS entre ambas entidades, modelando el comportamiento de las tablas que se encuentran asociadas. Finalmente, se detallan otros comportamientos que tiene la Geodatabase de ArcGIS con la existencia de clases de relación que nos permite mantener relaciones persistentes entre clases de entidad y la implementación de reglas. Otro aspecto que se analiza brevemente es el uso de un comportamiento basado en la conectividad de las entidades caso de las redes geométricas. En ambos casos, se explica que ambas nos proporcionan la localización de entidades que violan o tienen reglas que son invalidas entre una o varias entidades (por Pág. 13

18 ejemplo una tubería de PVC solo puede conectarse con una Válvula de tipo A, C). Este ejercicio tiene un tiempo máximo de realización de 50 minutos. En el ejercicio se realizan diversas tareas que muestran las funcionalidades que la Geodatabase tiene y el comportamiento que se le puede implementar tanto utilizando reglas de validación espaciales como de atributo. En este sentid, un método de crear dominios es utilizar un Summarize, exportando la información deseada a una tabla. En este sentido, se utiliza herramientas de geoprocesamiento tanto para crear dominios como para añadir un dominio a un campo determinado (Create domain, Assign Domain To field). Una vez realizada estas tareas se puede visualizar los dominios que hemos añadido dentro de una sesión de edición. Otro aspecto destacado que se analiza en el ejercicio es la visualización de los subtipos desde ArcCatalog, para lo que se explica esencialmente sus características básicas (campo de tipo entero) y la posibilidad de asignar valores por defecto a los campos y dominios. Una vez realizada esta tarea se visualiza la estructura de los subtipos desde ArcMap donde se explica las características de las diferentes entidades que aparecen en el documento de mapa y porque aparecen ya cuando se añade una capa con subtipos con una simbología determinada. Un elemento importante que se ejercita en el ejercicio es la importación de un fichero XML con dominios asociados a una Geodatabase. Las características de este XML debe ser que al menos debe de incluir una clase de entidad en el XML. Seguidamente estos dominios que se han cargado sobre Gedatabase se incorporan y se aplican a los diferentes subtipos de una clase de entidad. Otro comportamiento que se explica en el ejercicio es la Topología, para lo cual se explica los elementos indispensables para generar topología y las diversas propiedades que disponemos en las propiedades de la topología es decir por ejemplo la simbología o las reglas que se han implementado. Finalmente, la topología se añade a un documento de mapa y se analizan básicamente Pág. 14

19 algunas de las herramientas disponibles para validar la topología, validándose de forma completa. Asimismo se modifican las propiedades de la simbología de la Topología para que muestren las áreas sucias y las áreas con errores topológicos. Los contenidos de este tema se encuentran dispersos en varios temas de los cursos de Edición y Análisis Vectorial con ArcGIS y mucho más en profundidad en el tema 5 de BLDG. En este sentido, se insertan se explican diversos comportamientos que dispone la Geodatabase, explicados con cierto detenimiento en el tema Diseño y Trabajo con GDB donde se explica el concepto de subtipo y Dominio así como las principales ventajas que nos proporciona frente a otros formatos de datos. Asimismo diversas cuestiones relacionada con el comportamiento de la Geodatabase aparecen explicadas con mucho más detenimiento en el tema Topologia del curso de Edición con ArcGIS donde se explica con mucha más profundidad el concepto, funcionalidad y herramientas disponibles no sólo para prevenir y corregir errores. Otros aspectos como los elementos adicionales que puede tener la Geodatabase de ArcGIS aparecen detellados con mayor profundidad en el curso de BLDG como el tema 10 Redes Geométricas, así como los temas 5, 6 y 8 del mismo curso (Dominios, Subtipos, Clases de Relación y Topología) Edición de datos GIS/Editing GIS data Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Se discute la manera de crear nuevas clases de entidad en una Geodatabase Se discuten las maneras de editar entidades ya existente Se utiliza las herramientas de dibujo disponibles en ArcMap para crear y modificar entidades Se explorar las principales tareas de edición Se trabaja con la edición de datos con una topología Se editan entidades que tienen subtipos. En el tema se explica el motivo de la edición de datos espaciales, el porque se crean nuevos datos, para ello se explica el continuo cambio de algunas entidades, por ejemplo, se producen Pág. 15

20 todos los días incendios, inundaciones que deben ser incluidos en nuestros datos. Asimismo, también es posible que nuestros datos contengan errores no solo a nivel de atributos sino también a nivel espacial que deben ser corregidos, por este motivo, es necesario actualizar editando nuestros datos espaciales. En este se explica algunas de las funcionalidades que nos proporciona ArcGIS en la edición de datos, se explica someramente la barra de herramientas Editor y las diferentes tareas disponibles en la edición de datos. No sólo es posible con ArcGIS digitalizar nuevos datos sino que además es posible copiar y pegar datos de una entidad a otra siempre y cuando la geometría de ambas entidades sea igual. Seguidamente se explican diversos comandos básicos de la barra de herramientas Editor como Split, Divide, buffer, Copy Paralell, Merge, Union, Intersect. Asimismo se comentan diversas opciones que disponemos en los menús contextuales que nos facilitan la edición como crear entidades partiendo de unas coordenadas X, Y definidas, o bien con una distancia o angulación determinada o bien con una orientación específica (paralela, perpendicular). Por otro lado, se explican ciertas tareas de cierta relevancia que nos permiten eliminar errores como la opción Auto completar polígonos que nos permite que ciertos arcos sean coincidentes sin cometer errores topológicos. Otro aspecto destacado que se analiza en el tema son los diversos comandos y opciones de borrador que nos permiten crear nuevas entidades partiendo de entidades ya existentes como por ejemplo la herramienta de tangentes, curva paramétrica de tres puntos, trazo, etc. Seguidamente se explican diversas tareas que nos pueden permitir modificar la geometría de una entidad, bien con pequeñas modificaciones como mover, borrar o insertar un vértice o modificar completamente la geometría cambiando su forma y dimensión. Otra de las tareas importantes disponibles en la edición de datos con ArcGIS son las opciones Reshape Feature y Modif. Feature que en algún caso nos pueden permitir modificar la geometría coincidente de varias entidades que se encuentran superpuestas por ejemplo la divisoria de las parcelas y las Pág. 16

21 parcelas, al hacer un cambio en cualquiera de ellas nos puede permitir con la opción adecuada mover la geometría compartida de ambas. Un aspecto a destacar es la posibilidad de trabajar con entidades multiparte almacenadas en una misma clase de entidad, por ejemplo, un uso de suelo que en la tabla de atributos es un único registro aunque su geografía contiene diversas entidades, por ejemplo, un conjunto de islas con un único registro en la tabla de atributos. Otra cuestión que se analiza detenidamente en los contenidos del cursos es la edición de datos utilizando dominios y subtipos y la amplia funcionalidad que nos proporciona tanto para prevenir errores en la inserción de atributos como en la introducción de entidades no validas. Tanto en un caso como en el otro es requisito para documentar los errores validar la edición o que ArcGIS valide automáticamente los registros activando una de las opciones disponibles en Tools>Options>Table. Otra cuestión que se analiza es la edición usando topología de geodatabase, donde los comandos disponibles localizan los diversos errores y nos permite bien con el Error Inspector, bien con el Fix topology error tools fijar los diferentes errores y proporcionarnos las diversas opciones que sean más adecuadas para corregir dichos errores. Es necesario validar la edición para visualizar que los errores se han eliminado, obviamente, posteriormente es necesario guardar la sesión de edición. El ejercicio de este tema esta dividido en dos secciones con una duración total estimada en 70 minutos. En la primera sección del ejercicio se trabaja en primer lugar con el concepto de entidad multiparte, explicando las funcionalidades y como en una sesión de edición podemos crear diferentes entidades utilizando el comando Explode Multi-part Feature situado en la barra de herramientas de edición avanzada. Para ello simplemente se selecciona la entidad multiplarte y se presiona sobre este comando, el resultado son tantas entidades como de partes contenga la entidad. A continuación se utiliza un marcador espacial para visualizar opciones de edición avanzada Pág. 17

22 combinando tareas como Modify Feature y el comando Generalize (Advanced Editing) con el fin de reducir el número de vértices de una entidad. Otra tarea que posteriormente se utiliza es la opción de autocompletar polígonos sin cometer errores topológicos. Asimismo otra tarea también implementada en el ejercicio es la opción Reshape Feature que modifica la geometría de una entidad. En la segunda sección del ejercicio se trabaja prácticamente dentro de una sesión de edición modificando los valores de un subtipo y los valores por defecto que llevan asociados actualizándose la información inmediatamente. Otro aspecto que se trabaja en el ejercicio es la opción de validar dominios de rango de entidades que salen de los parámetros. En este sentido, se corrigen los valores asociados y posteriormente nuevamente se valida para visualizar que todas las entidades son válidas. Un aspecto interesante es el trabajo dentro de una sesión de edición y el uso de determinadas herramientas de edición como por ejemplo Paralelas, Absolute X,Y, Deflection angle, lenght, Delta X,Y), se modifican el target de la entidad y seguidamente se actualiza la información en la tabla de atributos. Finalmente se trabaja con topología dentro de una sesión de edición, para lo cual se utiliza el Inspector de errores y la opción Merge para corregir errores. Asimismo también se utiliza la opción Fix topology error Tools y otra de las opciones disponibles para corregir los errores topológicos. Los contenidos de este tema los podemos encontrar explicados con mucha más profundidad en el tema Edición de datos del curso Edición con ArcGIS (EGIS), donde todas las funcionalidades y comandos de la edición se encuentran explicados con mayor detenimiento al igual que la edición de datos con Topología. Especial mención merece la diapositivas que aluden a la edición con Subtipos y Dominios que encontramos buena parte de los contenidos en el tema Diseño y trabajo con GDB del curso que actualmente disponemos de Análisis vectorial con ArcGIS. Pág. 18

23 También encontramos documentación especifica sobre este último aspecto en el tema 7 Edición con Dominios y subtipos del curso de Construcción de Geodatabases (BLDG). Alinear datos espaciales/aligning spatial data Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Se discute los problemas más comunes de alineamiento de los datos y sus probables causas. Se aprenderá a resolver estos problemas de alineamiento de datos Se discuten los métodos de ajuste vectorial y los principales métodos de transformación Rubber sheeting, edge snap. Se explican las barras de herramientas Spatial Adjustment y Georeferencing Se aprenderán las diferencias en proyección, ajuste o georeferenciación de datos. El tema comienza explicando algunos de los problemas más habituales para alinear datos GIS, por ejemplo que varios datos tengan diferentes sistemas de coordenadas, que uno o varios tengan un sistema de coordenados desconocidos o incluso que tengan el mismo sistema de coordenadas y que por alguna razón no se alinean. A continuación, se pasa a explicar con mayor detenimiento cada uno de estos problemas habituales, como por ejemplo que varios datos tengan el mismo sistema de coordenadas aunque con diferentes datum, en este sentido, ArcGIS proporciona diversos métodos que son explicados para resolver este problema como es la transformación de los datos, haciendo hincapié en su efecto en el documento de mapa aunque no en la fuente de datos. Otra solución que se explica es la transformación de los datos para lo cual se comentan algunas de las posibilidades disponibles utilizando Geoprocesamiento: Project o Define Project Otro caso habitual es que los datos no dispongan de un sistema de coordenadas conocido. En este sentido, aunque los datos puedan tener un sistema de coordenadas valido ArcMap no sabe reconocerlo. En este sentido, se explican los diferentes archivos que incorporan un sistema de coordenadas, caso de los prj, wld. Incluso es posible que las tablas con coordenadas XY tengan idénticos problemas. En este sentido, se plantean una solución a dichos problemas Pág. 19

24 como es la selección de sistema de coordenadas más adecuado para alinear los datos. Otro de los problemas habituales es que los datos no se encuentren georeferenciados, hecho que suele ser muy habitual es datos CAD o en datos raster o imágenes escaneadas, donde ArcGIS no puede proyectarlos al vuelo y los sitúa aleatoriamente. En este sentido, ArcGIS dispone de la barra de herramientas Georeferencing para georeferenciar estos datos. Seguidamente se explica el flujo de trabajo para georeferenciar datos, añadiendo diversos links con las opciones de la barra Georeferencing. Se añade el primer link en los datos que posteriormente serán movidos y el segundo en un destino que habitualmente dispone de unas coordenadas correctas. Otro problema que se explica son las pequeñas diferencias en los datos con idéntico sistema de referencia espacial, se comentan diversas casas y las diferentes soluciones que pasan por las diversas opciones disponibles en la barra de herramientas Spatial Adjustment. En este sentido, se explican los diferentes métodos de transformación disponibles (Affine, Projective, Similarity), Edge Snap o Rubbersheet y cuando realmente utilizar cada uno de ellos. Seguidamente se explica lo que es una transformación, cómo se crean links entre las diferentes entidades (fuente y destino) y los diferentes métodos de transformación disponibles con ArcGIS así como el número de links para que el método sea eficaz. Asimismo se explica que es el error residual (RMS) y la posibilidad de eliminar o modificar los links con valores elevados. En este sentido, se aplica como norma que un RMS es aceptable dependiendo de los datos empleados. Del mismo modo, se explican detenidamente los otros dos métodos de transformación Edge Snap y Rubbersheet así como las opciones disponibles en la barra de herramientas Spatial Adjustment. Finalmente, se muestra una comparativa entre Ajuste y proyección, Ajuste y Georeferenciación y tranformación de datum y proyección. El ejercicio correspondiente a este tema tiene estipulado una duración media de unos 65 minutos y se encuentra dividido en dos secciones. En la primera de las secciones se muestran Pág. 20

25 dos capas con el mismo sistema de referencia espacial pero que no se encuentran completamente alineadas. En este sentido, se muestran los diferentes errores en el ajuste de ambas clases de entidad. Para ello, se realiza una breve descripción de la barra de herramientas Spatial Adjusment. El siguiente paso del proceso de georeferenciación es añadir diferentes links en los diferentes errores que podemos visualizar en el documento de mapa. A continuación se utiliza como método de ajuste Edge Snap (ajuste al borde), en este sentido se utilizan las dos opciones disponibles de este método (smooth o line) en este sentido en base a los resultados observados se selecciona un método u otro. El método seleccionado es Line ya que no pierde la conectividad del resto de entidades que deseamos ajustar, hecho que si sucedía con la opción de suavizado. Finalmente, para concluir esta primera parte del ejercicio se unen ambas capas para lo que se utiliza una herramienta de geoprocesamiento como es Append utilizando la opción NO TEST (implica que no es necesario que tengan el mismo esquema tabular) En la segunda sección del ejerció en primer se visualizan desde la aplicación ArcCatalog diversos datos CAD sin ningún sistema de referencia espacial. Seguidamente, se añaden varias capas, una con sistema de referencia espacial (F.C. de Geodatabase) y otras sin sistema definido (CAD). A continuación se crean una serie de enlaces (links) y una vez ajustado se emplea la opción Auto-Adjust situado en la barra de herramientas Georeferencing. Se explica en el ejercicio las distintas funcionalidades de dicha barra de herramientas. En otro paso del ejercicio se crea un archivo World para añadirlo al archivo CAD utilizando para ello la opción situada en la barra de herramientas Georeferencing: Update Georeferencing. Seguidamente se define el sistema de proyección del archivo CAD generándose un archivo con la extensión prj. Finalmente, el último paso del ejercicio es la conversión de polilíneas en formato CAD a Feature Class de Geodatabase utilizando por ejemplo la opción Export to Geodatabase (Single). Los contenidos de este tema son muy parecidos con alguna diapositiva igual al tema Ajuste Pág. 21

26 Espacial que actualmente impartimos en el curso Análisis Vectorial con ArcGIS. No obstante, es interesante las primeras diapositivas del tema que no aparecen específicamente como tal en el curso de Ajuste Espacial y que recopilan muy acertadamente buena parte de los problemas más habituales de alineamiento de los datos. Pág. 22

27 Manejar herramientas de geoprocesamiento y variables/ Managing geoprocessing tools and settings Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Se describe la estructura de las ArcToolbox Se listan los tipos de herramientas Se muestra como localizar las herramientas en las ArcToolbox Comprender las variables de Entorno Comprender las variables de las ArcToolbox Trabajar con herramientas como capas Comprender los resultados obtenidos durante Geoprocesamiento. En este tema se analiza el concepto y estructura de las ArcToolbox, se explica como buscarlas, manejarlas y ejecutar herramientas de geoprocesamiento. Se explica su acceso desde las dos principales aplicaciones: ArcMap y ArcCatalog. Por otro lado, se explica la existencia de distintos tipos de Toolbox: System toolbox y Custom Toolboxes; es decir las que por defecto vienen en el core de ArcGIS y las creadas por el usuario. Se explica asimismo las diferencias básicas entre ambas. Seguidamente se explica como se encuentran organizadas y su funcionalidad dependiendo del nivel de licencia disponibles y si tenemos licencias una o varias extensiones. De este modo, se agrupan en distintos Toolbox>Toolset>Tools, script o model. En este sentido, se explica el concepto de herramienta, Script y modelos y sus principales características y diferencias entre estos. Una cuestión a destacar es como utilizar y ocalizar las distintas herramientas utilizando la pestaña Index y la pestaña Search de las ArcToolbox. Otro aspecto que se analiza es el cuadro de diálogo de cualquier herramienta, el concepto de parámetro obligatorio en una herramienta y los distintos iconos que indican problemas a la hora de ejecutar la herramienta y su correspondiente ayuda (Este aspecto es nuevo en ArcGIS 9.3). Destaca por otro lado la explicación de las variables de entorno y su estructura jerárquica bien a nivel de aplicación, bien a nivel de ArcToolbox, bien a nivel de modelo, bien a nivel de Pág. 23

28 herramienta dentro de un modelo y la funcionalidad disponible para sobrescribir clases de entidad con el mismo nombre. De este modo, se explica las variables de entorno a nivel de las ArcToolbx y la posibilidad de exportar estas variables a distintos formatos: XML o en el propio documento de mapa. Un aspecto de interés es la explicación que se realiza para trabajar con las ArcToolbox como si fueran capas en el entorno de ArcMap, la posibilidad de añadirlas como capas y las múltiples ventajas que tienen su uso: preserva los parámetros y su simbología, se muestra las herramientas y los flujos de trabajo y la posibilidad de ejecutar herramientas con un entorno cerrado. Otra cuestión que se analiza con detenimiento es la pestaña Resultados de las ArcToolbox donde no solo nos proporciona información básica sobre la ejecución de cada herramienta, sino que ademas nos proporcionan las capas de salida, donde se encuentran almacenadas así como los parámetros empleados, los mensajes de error que nos puedan dar y la posibilidad de añadir cualquier resultado a la visualización del mapa Finalmente el tema finaliza con las diversas opciones que debemos tener en cuenta cuando trabajamos con las ArcToolbox y que las podemos parametrizar en la pestaña Tools>Options tanto de ArcMap como ArcCatalog. En este ejercicio el tiempo estimado para su realización son 45 minutos aproximadamente. En el ejercicio se explica la estructura de las ArcToolbox, se indica que se encuentran ordenadas alfabéticamente y con una funcionalidad derivada dependiendo del nivel de licencia disponible. Se explica a continuación, la existencia de dos tipos de ArcToolBox (System, Custom). Las primeras son de sólo lectura mientras que las segundas son creadas por el usuario. En este sentido, se explica también la estructura de las ArcToolbox, divididas en diferentes Toolset y en su interior, bien otras toolset o directamente herramientas. Se especifica visualmente como se representa una herramienta, un script o un modelo. Seguidamente se explica donde se encuentran almacenadas en el Sistema Operativo. Para ello, se crea una nueva Toolbox, una nueva toolset y se copia una herramienta a la nueva toolbox creada durante el ejercicio. A continuación se utiliza la pestaña Search para busca Pág. 24

29 una herramienta especifica. En este sentido, se explica que tiene idéntica funcionalidad a la hora de abrir la herramienta que desde la pestaña Favoritos. Se explica la opción de localizar la herramienta con el botón Locate. A continuación, se utiliza la pestaña Index para localizar una herramienta con su alias, asimismo se visualizan las propiedades de la herramienta, donde se encuentra localizada, su alias, etc.. Posteriormente se describe en una herramienta qué son los parámetros (input, outpu, Distance para el caso de un buffer), indicando que son aquellas que aparecen con un icono en verde. En este sentido, se explica la ayuda que proporciona la herramienta y su funcionalidad. En otro paso del ejercicio se comenta el concepto de variables de entorno (Current, scratch, output Coordinate System) y se comenta la estructura jerárquica de las variables: Aplicación Herramienta Modelo Herramienta dentro de un modelo. Se realiza un ejemplo, modificando las variables a nivel de aplicación para que el alumno visualice como afecta a todas las herramientas que se ejecuten. Otro aspecto que se trabaja en otro apartado es la visualización de errores, por ejemplo que dos capas tengan el mismo nombre en la misma Geodatabase. Explica y como novedad de ArcGIS 9.3 el significado que aparece y el acceso directo a dicha información simplemente clicleando sobre el icono en rojo donde aparece enumerado el tipo de error (ERROR ). Para evitar este tipo de error, se modifican las opciones generales de la aplicación, activando la opción de sobrescribir el output de salida. En este sentido, aparece en la ejecución de la herramienta un icono Warning en amarillo indicando el anterior error, aunque en este caso la herramienta se ejecuta sin ningún tipo de problema. Por otro lado y avanzando en el ejercicio se explica como sincronizar las Arctoolbox creadas Pág. 25

30 por el usuario para que se puedan utilizar en ambas aplicaciones indistintamente. Simplemente utilizando la opción Save Setting> To Default. A continuación se explica como añadir una herramienta como una capa en la tabla de contenidos y como abrir la herramienta desde el TOC introduciendo los parámetros correspondientes. Se plantea un ejemplo donde una capa aparece inicialmente con el nombre con un número, muestra un error, indicando que hay determinados caracteres que no son permitidos, por ejemplo, números, asteriscos. Se modifica el nombre de la capa para solventar el error y se visualiza en el ejercicio como el resultado se añade como capa en el TOC. Otra ventaja que se menciona en el ejercicio es la utilización de una herramienta como capa que almacena una simbología específica que cada vez que se vuelve a ejecutar en las mismas condiciones, la simbología se mantiene. Seguidamente, se explica como desde el entorno de ArcMap como guardar por defecto las ArcToolbox utilizando la configuración anteriormente comentada o bien Save Setting>To File, lo que nos permite cargar esta ArcToolbox en cualquier momento que se necesario y en cualquier Mxd. Por último y como ejercicio adicional se explica como trabajar con los resultados derivados de la ejecución de una herramienta y la posibilidad de manejarlos a través de las opciones generales de la aplicación: guardarlas por ejemplo durante 2 semanas o el tiempo que el usuario estime oportuno. En conclusión, este tema contiene pocos contenidos que se encuentren desarrollados en amplitud en los cursos que actualmente disponemos. Algunos contenidos los podemos extraer pero muy limitados del curso de Análisis Espacial y ModelBuilder del curso de Análisis Vectorial con ArcGIS donde se explica muy brevemente el concepto de Geoprocesamiento y las variables de entorno. El resto de los contenidos es completamente novedoso y se incorpora muchas funcionalidades que ya existían en la versión 9.2 a la documentación de ArcGIS 9.3. Por ejemplo, destacan la amplia explicación de la estructura y características de las ArcToolbox y todas las funcionalidades disponibles tanto en la pestaña Index, Search y Result que fueron novedad con ArcGIS 9.2 pero que no se habían desarrollado. Se incorporan al tema Pág. 26

31 funcionalidades nuevas como los errores en el Geoprocesamiento y la ayuda disponible de cada error (ArcGIS 9.3). Análizando datos GIS/ Analyzing GIS data Los objetivos principales de este tema son los siguientes: Se mencionan las opciones de Análisis con ArcGIS Desktop Aprender como se crea un subconjunto raster Adquirir herramientas de geoprocesamiento adicionales Comprender el flujo de análisis GIS Los contenidos de este tema parte de la pregunta del por qué se analizan los datos GIS, en este sentido se utilizan una serie de argumentos que incluyen por ejemplo localizar la mejor ubicación de un negocio utilizando diversos criterios o qué parcelas se encuentran inundadas. En definitiva para tomar las mejores decisiones ante un problema determinado. Seguidamente se explica las opciones disponibles para analizar datos GIS, caso del uso de las ArcToolbox y toda la funcionalidad disponible o bien utilizar las opciones disponibles en ArcMap simplemente utilizando consultas por atributos o espaciales. Por otro lado, se revisan las principales herramientas que disponemos para realizar Análisis, caso de las herramientas buffer, Clip, Intersect o Select explicando que funcionalidad y que tarea realizan cada una de ellas. Otro aspecto interesante que se analiza es la posibilidad de crear un subconjunto de raster partiendo de una imagen con el fin de delimitar la zona de estudio, para lo cual se explica la funcionalidad de clip usando un gráfico seleccionado. Seguidamente, se explica la funcionalidad de la herramienta NEAR para localizar distancias y coordenadas entre entidades. Se comenta el nivel de licencia disponible y los resultados que proporciona. Otra herramienta que también se explica es Multiple Ring buffer y su funcionalidad para crear áreas de proximidad a una distancia determinada. Por ejemplo, los individuos que se encuentran a una equidistancia de 3, 5, 7, 10 kilómetros de un centro de salud. Otra herramienta que se explica es Spatial Join y su funcionalidad, es decir realiza un join entre Pág. 27

32 atributos basándose en una relación espacial, devuelve una clase de entidad con los atributos de ambas, por ejemplo unir hospitales y refugios de forma espacial. Se explican las diferencias con la herramienta Select by Location y Join. Otra herramienta que se explica es la de crear Polígonos Thiessen que crea áreas de influencia respecto a puntos, también se explica el nivel de licencia disponible y la utilidad para ciertos análisis. Más herramientas que se explican son Summary Statistic o summarize que nos proporcionan información tabular de los valores de la tabla, suma, minimo, máximo, diferencia, etc., con lo que podemos obtener unos resultados globales de un estudio determinado. Seguidamente se explica la existencia de una serie de herramientas de geoprocesamiento disponibles si contamos con licencia para: Network, Geostatistical, Network, 3D, Spatial, etc. También se comenta la Toolbox Spatial Statistics y la funcionalidad que proporciona para analizar la distribución de las entidades, localizar su dispersión, etc.. disponible con licencia ArcView. Se explica a grandes rasgos el flujo de trabajo de una análisis GIS con un preproceso con los datos donde se pueden añadir campos, realizar join entre tablas, extraer datos o crear subconjunto de datos, utilizar las herramientas de geoprocesamiento más adecuadas y utilizar las herramientas de selección más comunes: atributos y espacial. Por último se explican algunas cuestiones básicas en el flujo de análisis y el uso adecuado de las herramientas para solventar problemas geográficos. El ejercicio correspondiente a este tema se encuentra dividido en dos secciones con un tiempo estimado de duración para el ejercicio de 65 minutos. En la primera sección del ejercicio se utilizan diversas herramientas de geoprocesamiento que nos ayuden a responder diversas cuestiones acerca de los datos que estamos utilizando en nuestro estudio. En este sentido, se vuelve añadir la Toolbox que creamos en ejercicios anteriores al documento de mapa. En este sentido se copia la herramienta Select a nuestra toolbox y posteriormente se ejecuta con el fin de realizar una consulta sobre una clase de entidad con el fin de acotar las entidades que Pág. 28

33 necesitamos en nuestro estudio analítico. A continuación se utiliza otra herramienta de geoprocesamiento para recortar una clase de entidad con el fin de extraer simplemente las entidades que necesitamos en nuestra zona de estudio. En el siguiente paso se requiere realizar una unión (Join) ya que las capas que actualmente disponemos no disponen de cierta información necesaria para realizar nuestro análisis (población afectada por la inundación del huracán Katrina). Para esta tarea se realiza un Join utilizando geoprocesamiento (Add Join) con una tabla que previamente habíamos creado en ejercicios anteriores. En este sentido, la creación del Join implica la creación de índices para un atributo determinado para lo que se emplea también geoprocesamiento (add attibutes index). Seguidamente para proseguir con nuestro análisis se emplea la herramienta Intersect con la finalidad de seleccionar las entidades que intersectan con nuestra zona de estudio. De este modo se crea una nueva capa que cumple los requisitos deseados. En este sentido, se explica básicamente las diferencias entre la herramienta Intersect y una consulta espacial. Una vez seleccionadas las capas que necesitamos en nuestro análisis podemos obtener los primeros resultados. En este sentido, se utiliza nuevamente geoprocesamiento (Summary Statistics) para obtener una tabla con las estadísticas de población (blanca, negra, asiatica, hispana, total y edificios afectados) por la inundación. Finalmente, se crea un gráfico con información tabular. En este sentido, se explica brevemente algunas de las principales opciones disponibles en el asistente. Por último, se exporta el gráfico a un formato de imagen bastante común: BMP. En la segunda sección del ejercicio se utilizan diversas herramientas de geoprocesamiento situadas en la Toolbox Proximity para estudiar cuantos refugios se encuentran a una equidistancia determinada del rumbo del huracán con el fin de decidir cual deben ser evacuadas en primer lugar, que hospitales se encuentran más cercanos, etc. En este sentido se realiza como primer paso un buffer al rumbo del huracán katrina de 50 millas y seguidamente un Clip o recorte para delimitar cuantos Facilites se encuentran en esa área. Pág. 29