Resolución práctica gvSIG (1)

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Dispositivos Móviles – aplicaciones a la ingeniería y la gestión del territorio Curso on-line. Miriada X E-mail: [email protected] Página 1 Practica Modulo 2: Análisis espaciales con sistemas de información geográfica. Se pretende realizar la implantación de un hospital en la provincia de Valencia. Esta implantación debe cumplir con una serie de requisitos los cuales se describen a continuación: Debe estar situado a menos de 2000m de las principales carreteras (autopistas y autovías, carreteras primarias y secundarias). Debe estar situado a más de 3000m de zonas acuosas como pantanos o ríos. Debe estar situado a más de 5000m de hospitales ya existentes. Debe de estar situada a más de 5000m de una gasolinera. Localizar la/s zonas idóneas para la implantación del hospital mediante los software gvSIG. Una vez identificado el problema y la necesidad procedemos a la resolución de la práctica. El guion principal a seguir en la práctica será el siguiente: Contenido 1.- Descarga y obtención de cartografía ........................................................................................ 2 2.- Depuración de la cartografía..................................................................................................... 3 3.- Operaciones de análisis. ........................................................................................................ 11 4.- Zonas de implantación............................................................................................................ 17

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Practica Modulo 2: Análisis espaciales con sistemas de información geográfica.

Se pretende realizar la implantación de un hospital en la provincia de Valencia. Esta implantación

debe cumplir con una serie de requisitos los cuales se describen a continuación:

Debe estar situado a menos de 2000m de las principales carreteras (autopistas y

autovías, carreteras primarias y secundarias).

Debe estar situado a más de 3000m de zonas acuosas como pantanos o ríos.

Debe estar situado a más de 5000m de hospitales ya existentes.

Debe de estar situada a más de 5000m de una gasolinera.

Localizar la/s zonas idóneas para la implantación del hospital mediante los software gvSIG.

Una vez identificado el problema y la necesidad procedemos a la resolución de la práctica.

El guion principal a seguir en la práctica será el siguiente:

Contenido

1.- Descarga y obtención de cartografía ........................................................................................ 2

2.- Depuración de la cartografía..................................................................................................... 3

3.- Operaciones de análisis. ........................................................................................................ 11

4.- Zonas de implantación. ........................................................................................................... 17

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1.- Descarga y obtención de cartografía Para realizar nuestro análisis de localización necesitaremos cartografía que se adapte

correctamente a las necesidades impuestas por las restricciones que se nos detallan. Debemos

tener cuidado con la descarga de cartografía ya que no toda es gratuita y de uso libre.

Existen multitud proveedores de datos cartográficos tanto a nivel Internacional

(OpenStreetMap-OSM), como Europeo (Eurographics), como Nacional (Instituto Geográfico

Nacional-IGN de España o de otros países) o Regional (Instituto Cartográfico Valenciano-ICV o

de otras regiones). Así pues existen diversas formas de obtener la cartografía, aquí os

mostramos una de ellas, OpenStreetMap que nos parece muy adecuada por ser libre, a nivel

mundial y gratuita, aunque podéis trabajar con la que más os guste.

Así pues, nos dirigiremos a la siguiente dirección para su descarga:

http://www.openstreetmap.org/

Una vez en la página oficial de OpenStreetMap pinchamos sobre “descarga” situado en

el menú de la izquierda, nos direccionara a otra página donde pincharemos sobre la opción

“process the file” en el apartado “using the data”, esto nos direccionara a otra página donde

elegiremos el servidor que más se adecue a nuestra zona de estudio y buscaremos el país o

región que necesitamos. En nuestro caso bajaremos la cartografía de España desde el siguiente

servidor:

http://download.geofabrik.de/openstreetmap/

Recuerda que debes descargar el formato *shp. Una vez descargada descomprímela en

una carpeta que puedes llamar como quieras pero recomendablemente en C.

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2.- Depuración de la cartografía. En este apartado, veremos cómo depurar la cartografía de forma que solo nos

quedaremos con la zona que realmente nos interesa. Disponemos de toda la cartografía de

España y el análisis se llevara a cabo en la provincia de Valencia, es decir, cortaremos la

cartografía de forma que solo dispongamos de la provincia de Valencia.

En primer lugar, abre gvSIG, crea una vista nueva y ábrela.

A continuación, deberás cambiar el sistema de referencia de la vista. La cartografía de

OpenStreetMap se encuentra en el sistema WGS84, el cual se corresponde con el código EPSG

4326, por ello, deberás asignar este sistema a la vista creada. Dirígete a la pestaña

Vista/propiedades.

Pulsa sobre el botón correspondiente a cambio de proyección y realiza una búsqueda

por código EPSG introduciendo el 4326:

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Pincha sobre el botón abrir capa y añade todas las capas que se han descargado:

Observa las tablas de atributos de cada una de las capas y la información que nos

proporcionan.

Observando la información de las tablas y las condiciones exigidas llegamos a la

conclusión de que necesitaremos solo las siguientes capas para nuestro análisis de localización:

Roads

Waterways

Points

Por ello simplemente depuraremos esas capas.

A continuación, necesitamos realizar una operación de recorte para obtener solo la zona

correspondiente a la provincia de valencia. Para ello necesitamos una máscara donde este

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identificada la provincia de Valencia. Esta mascara/capa no existe directamente sino que

debemos crearla nosotros a través de cartografía de openstreetmap.

En esta ocasión, descargaremos los datos desde el siguiente servidor, ya que

encontramos una posible subdivisión administrativa.

http://downloads.cloudmade.com/

Descargamos y extraemos la cartografía correspondiente a la Comunidad Valencia en

formato *shp y cargamos en gvSIG. Observamos que existe una capa llamada

comunidad_valenciana_administrative, que será la que tenga la información necesaria, por ello,

las restantes las eliminamos de la vista.

Como podemos observar, no está simplemente la Comunidad Valenciana, sino que

también encontramos información sobre comunidades autónomas adyacentes. Recordemos que

nuestro interés se centra en conseguir únicamente la provincia de Valencia. Pues bien, si nos

dirigimos a la siguiente dirección, podemos encontrar los valores del atributo boundary.

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Tag:boundary%3Dadministrative

Esto quiere decir que en la tabla de atributos, los valores de registros del campo

ADMIN_LEVE que sean igual a 4 corresponderán con límites entre comunidades autónomas y

los valores igual a 6 coincidirán con provincias.

Una vez explicado esto, realizamos una selección por atributos donde seleccionemos

aquellos registros cuyo valor sea 4 o 6 y lo exportaremos a una nueva capa.

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Pincha sobre el botón filtro para realizar la selección por atributos y realiza la selección.

Crearemos una nueva capa con esta selección pinchamos sobre Capa/Exportar a/SHP y

la guardamos en el directorio de trabajo.

A esta nueva capa le añadiremos la línea de costa con el fin de tener todos los límites de

la Comunidad Valenciana. Esto lo realizaremos mediante la operación unión. Abrimos el Gestor

de procesos y aplicamos una unión. Vista/Gestor de Procesos/Union

Veamos que la unión se ha realizado correctamente, cargaremos la capa lineal de la

operación realizada:

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Simplemente resta convertir esta capa que se encuentra en formato lineal a formato

poligonal, ya que la orden de recorte exige que la máscara/capa debe encontrarse en formato

poligonal. Para ello aplicaremos la orden específica para líneas “convertir polilineas en

polígonos”.

Abre SEXTANTE/Caja de herramientas y selecciona “Herramientas para capas de

líneas”, busca la orden “convertir polilineas en polígonos” y ejecútala con la capa deseada.

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Como podemos observar, la conversión de polilineas a polígonos no se ha realizado

correctamente, ya que falta la provincia de Castellón, esto ocurre debido a que las polilineas no

estaban cerradas. Para nuestro caso, no es de relevancia, ya que simplemente necesitamos la

provincia de Valencia pero si necesitásemos además la provincia de Castellón, deberíamos de

editar las polilineas y cerrarlas completamente antes de aplicar la orden “convertir polilineas en

polígonos”.

A continuación, eliminaremos la provincia de Alicante y con la finalidad de simplificar el

trabajo también eliminaremos el término municipal de Ademuz, aunque este pertenezca a la

provincia de Valencia. De la misma forma que hemos utilizado anteriormente, crearemos una

selección de la zona deseada y la exportaremos a un SHP.

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Una vez realizado esto, ya disponemos de la capa/mascara para poder realizar el

recorte.

Recordemos que las capas a utilizar son las siguientes:

Roads

Waterways

Points

Te recomiendo que crees una carpeta nueva en el directorio donde tienes almacenada la

cartografía y donde almacenes la cartografía depurada y las capas posteriores correspondientes

a los análisis. Dirígete a Vista/Gestor de procesos/Análisis/Recortar. Puede ser que cuando

aceptes el software te pregunte si quieres crear un índice espacial, di que sí.

El resultado final con toda la cartografía depurada es el siguiente:

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A continuación, debemos reproyectar todas y cada una de las capas con el fin de que

tengan un sistema de proyección. Actualmente disponen de un sistema de referencia con

coordenadas geocéntricas pero este sistema no está proyectado, por lo que si realizamos de

esta forma las operaciones de análisis no obtendremos el resultado esperado.

Simplemente nos dirigimos a Vista/Gestor de procesos/Conversión de datos/Reproyectar

y estableceremos en todas las capas el código EPSG 32630 que corresponde con el sistema de

referencia WGS84 en la proyección UTM zona 30N.

Las capas resultado las almacenaremos en el directorio de trabajo y las nombraremos

con el mismo nombre añadiendo al final _utm.

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3.- Operaciones de análisis. En este apartado realizaremos las operaciones de análisis necesarias para averiguar

qué zonas cumplen con las condiciones establecidas al principio. Para ello, principalmente

realizaremos áreas de influencia debido a la naturaleza de las condiciones impuestas, aunque en

otro tipo de proyecto pueden utilizarse otras operaciones de análisis.

Te recomiendo que abras una nueva vista y le asignes el sistema de proyección

correspondiente con el código EPSG 32630 que es el que tiene asignado la cartografía. Así

pues, comencemos con las operaciones de análisis.

- Debe estar situado a menos de 2000m de las principales carreteras (autopistas y

autovías, carreteras primarias y secundarias).

Esta condición afecta a la capa de carreteras (roads), así pues, cargaremos en la vista la

capa roads_vlc_utm y veremos su tabla de atributos observando de qué datos disponemos.

Como podemos observar, disponemos de un campo type donde se nos detalla de qué

tipo de vía se trata. Así pues, puesto que en la condición se nos detallan las principales vías,

realizaremos una nueva capa mediante una selección por atributos. Seleccionaremos los

registros cuyo valor sea igual a “motorway”, “primary”, “secondary”, “tertiary” y “road”, esta

selección la exportaremos a SHP nombrando la capa como roads_principales_utm.

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A continuación, aplicaremos un área de influencia sobre esta capa de la distancia que

nos han especificado, es decir, 2000 m.

Dirígete a Vista/Gestor de procesos/Análisis/Área de influencia.

Establece las condiciones y guarda la capa resultado en el directorio de salida con el

nombre condición1.

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Es importante activar la opción disolver entidades ya que de esta forma se creara un

único polígono. Si esta casilla no estuviese activada se crearían tantos polígonos como registros

existen en la tabla de atributos, lo cual lo podríamos resolver aplicando la operación de análisis

“Disolver”.

Con esto, ya hemos obtenido la primera de las condiciones impuestas.

- Debe estar situado a más de 3000m de zonas acuosas como pantanos o ríos.

Para realizar esta operación de análisis necesitaremos la capa correspondiente a los

cursos fluviales(waterways). Así pues, cargaremos la capa waterways_vlc_utm en la vista y

realizaremos un área de influencia de la distancia deseada, en este caso 3000m. La capa

resultado la almacenaremos en el directorio de trabajo con el nombre condición2.

El resultado de esta operación de análisis es el siguiente:

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- Debe estar situado a más de 5000m de hospitales ya existentes.

Observando la cartografía descargada, podemos darnos cuenta que la capa Points

representa fenómenos correspondientes a puntos singulares tales como gasolineras, paradas de

autobús, hoteles, etc. Aquí encontramos un atributo en el campo “type” correspondiente con los

hospitales ya existentes. Así pues, crearemos una nueva capa realizando una selección por

atributo que contenga únicamente los hospitales ya existentes, la almacenaremos en el directorio

de trabajo con el nombre hospitales_vlc_utm.

Sobre esta nueva capa aplicaremos un área de influencia de 5000 m, tal y como se

explica en las condiciones iniciales. La capa resultado la almacenaremos en el directorio de

trabajo con el nombre condicion3.

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Obteniendo el siguiente resultado:

- Debe de estar situada a más de 5000m de una gasolinera.

Como ya hemos visto en el análisis de la condición anterior, utilizaremos la capa Points.

Crearemos una nueva capa mediante una selección por atributos donde únicamente se

representen las gasolineras existentes y a la cual llamaremos gasolineras_vlc_utm.

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Sobre esta capa realizaremos un área de influencia con las condiciones exigidas a la

que llamaremos condición4.

Obteniendo como resultado lo siguiente:

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4.- Zonas de implantación. Una vez llegados a este punto, debemos evaluar cuáles son las zonas que cumplen con

todas las condiciones anteriores. Observando las condiciones iniciales, podemos darnos cuenta

de que existen condiciones “exclusivas” e “inclusivas”, es decir, existen condiciones donde el

hospital debe estar dentro del área de influencia y otras donde debe estar fuera. Analicemos

cada una de ellas:

Debe estar situado a menos de 2000m de las principales carreteras (autopistas y

autovías, carreteras primarias y secundarias).

En esta condición se nos detalla que el hospital debe estar situado dentro del área de

influencia calculada en la condicion1. Se trata de una condición inclusiva.

Debe estar situado a más de 3000m de zonas acuosas como pantanos o ríos.

En esta condición se nos detalla que el hospital debe estar situado fuera del área de

influencia calculada en la condicion2. Se trata de una condición exclusiva.

Debe estar situado a más de 5000m de hospitales ya existentes. Points y buildings

En esta condición se nos detalla que el hospital debe estar situado fuera del área de

influencia calculada en la condicion3. Se trata de una condición exclusiva.

Debe de estar situada a más de 5000m de una gasolinera. Points

En esta condición se nos detalla que el hospital debe estar situado fuera del área de

influencia calculada en la condicion4. Se trata de una condición exclusiva.

En otras palabras, deberemos restar a la suma de las condiciones inclusivas la suma de

las condiciones exclusivas. Una vez visto esto vamos a realizar la unión de todas las condiciones

inclusivas y la unión de todas las condiciones exclusivas. Para ello realizaremos la operación de

análisis “Merge” y puesto que condiciones inclusivas solo existe una, solo realizaremos la unión

o suma de las condiciones exclusivas.

Dirígete a SEXTANTE/Caja de herramientas/gvSIG/Vector geoprocesses/merge.

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Busca la carpeta donde están almacenadas las capas correspondientes a las soluciones

y marca las condiciones a unir (para seleccionar más de una debes mantener pulsada la tecla

Ctrl). Guarda la capa resultado en el directorio de trabajo con el nombre unión_ex.

Como podemos apreciar, la unión o “merge” se ha ejecutado sin disolver los registros,

nuestro objetivo es disponer de un único polígono (la suma de las condiciones exclusivas) con el

fin de restárselo a la condición inclusiva, por ello, debemos aplicar la orden “Dissolve”. Esta

orden se encarga de disolver o juntar en un solo registro aquellos que tengan el mismo valor en

un campo determinado. Observando la tabla de atributos podemos comprobar que ningún

registro tiene el mismo valor en el mismo campo, por ello deberemos editar la tabla de atributos

creando un nuevo campo por ejemplo de tipo entero con un valor determinado que sea el mismo

para todos los registros.

Selecciona la capa y pincha con el botón derecho sobre ella, a continuación pincha

sobre comenzar edición. Abre la tabla de atributos y pincha sobre “Tabla” (situado en el menú

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superior) y a continuación sobre “Modificar estructura de tabla”. Añade un nuevo campo de tipo

integer con un valor por defecto de 1.

Pulsa con el botón derecho sobre la capa, selecciona “Terminar edición” y guarda los

cambios.

En este momento ya puedes ejecutar la orden disolver. Dirígete a SEXTANTE/Caja de

herramientas/gvSIG/Vector geoprocesses/Dissolve. Ejecuta esta opción y recuerda que debes

disolver por el campo creado anteriormente.

Por último, realizaremos la resta de ambas condiciones, para ello utilizaremos la

operación de análisis “Difference”. Dirígete a SEXTANTE/Caja de herramientas/gvSIG/Vector

geoprocesses/Difference. Ejecuta esta opción teniendo en cuenta que debes restar a la capa

condición1 la capa disolución (condición1 – unión_ex_diss). Guarda la capa resultado en el

directorio de trabajo y nómbrala como resultado_final.

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Así pues, el resultado obtenido será el siguiente:

De esta forma, estas serán las zonas idóneas para la implantación del hospital. En un

análisis posterior, podríamos interseccionar la capa resultado con una capa correspondiente a

términos municipales y así poder obtener las zonas correspondientes a cada término municipal

llegando a obtener su área para, por ejemplo, una posterior clasificación. Esto os lo dejamos ya a

vosotros para que practiquéis si lo consideráis necesario.