Tutorial: ejecutar un ajuste por mínimos cuadrados de la estructura

Este tema se aplica sólo a ArcEditor y ArcInfo.

Complejidad: Avanzado Requisitos de datos: Configuración de datos de tutorial de ArcGIS Ruta de datos: \ArcGIS\ArcTutor\Parcel Editing Objetivo: Completar correctamente un ajuste por mínimos cuadrados de la estructura

Este tutorial describe un flujo de trabajo para realizar un ajuste por mínimos cuadrados de la estructura de parcela. El ajuste de estructura utiliza los rumbos y distancias almacenados en las líneas de parcela, junto con las coordenadas de punto de control, para obtener la solución más apropiada de toda la información espacial. En este tutorial, ya se han introducido los puntos de control y se han vinculado a sus respectivos puntos de estructura. Después de finalizar el ajuste, se mostrará el resumen correspondiente. El resumen de ajuste se utiliza para que se pueda entender mejor la información de atributos de las líneas y para identificar los problemas ocurridos con los datos que necesiten corrección. Una vez resueltos los problemas, se ajustan los datos de puntos de la estructura. El ajuste se ejecuta repetidamente hasta que el desplazamiento máximo de los valores Norte y de los valores Este se aproximen a cero, lo que significa que el ajuste ha encontrado una solución óptima.

Pasos:

1. Abra ArcMap y cargue el documento de mapa Edición de parcelas (ParcelEditing.mxd) de la carpeta \ArcTutor\Parcel Editing\.
2. Haga zoom en la zona de ajuste de la estructura que se muestra a continuación, o haga clic en el menú Marcadores y, a continuación, haga clic en Área de ajuste de estructura.

Área de ajuste de estructura

3. Haga clic en la flecha Editor de parcelas y, a continuación, haga clic en Iniciar edición.
4. Cierre la ventana Crear entidades. Esta ventana no se utilizará en este tutorial.
Antes de ejecutar un ajuste de estructura, deberá comprobar que la red de control se ajusta. Con el proceso de comprobación se verifica cómo se ajusta la red de parcelas en la red de control.

Nota:

Siempre es una buena práctica ejecutar una comprobación de ajuste de los puntos de control antes de ejecutar un ajuste por mínimos cuadrados de estructura. La comprobación de ajuste de residuales indica cómo la red de parcelas se ajusta correctamente a la red de control. Las líneas de parcela tendrán que ajustarse al menos por la cantidad de residuales de comprobación de ajuste en el ajuste por mínimos cuadrados. Por lo tanto, los residuales de comprobación de ajuste se pueden utilizar como guía para establecer las tolerancias de ajuste en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas. Si los residuales de comprobación de ajuste son grandes e inconsistentes entre sí, no tiene sentido ejecutar un ajuste por mínimos cuadrados. Las líneas de parcela tendrán que ajustarse al menos por esa cantidad, y esto dará como resultado un ajuste inestable. Los motivos para los residuales grandes e inconsistentes se deben identificar primero, y los problemas se deben rectificar. En la mayoría de los casos, los residuales de comprobación de ajuste muy grandes son causados por los puntos de control que están vinculados con el punto de estructura erróneo.

5. Haga clic en la herramienta Mantener puntos de control en la barra de herramientas Editor de parcelas.
Todos los puntos de control visibles en la extensión de mapa se muestran en el cuadro de diálogo Control.
6. Haga clic en el botón Comprobar ajuste.
Los valores residuales de ajuste se visualizan al lado de cada punto de control.

Valores residuales de ajuste

Dado que todos los valores residuales son 0, la red de parcelas se ajusta bien en la red de control. No es necesario que los valores residuales de ajuste sean de valor 0 para ejecutar un ajuste de estructura, pero debería estar dentro del rango aceptable. En este caso, los valores residuales de 2 pies o superiores se deberán buscar antes de ejecutar un ajuste de estructura.
7. Cierre el cuadro de diálogo Control.
8. Haga clic en la herramienta Seleccionar entidades de parcela en la barra de herramientas Editor de parcelas y arrastre un cuadro para seleccionar todas las parcelas del área de ajuste de estructura.

Seleccionar parcelas de ajuste

Sugerencia:

No tiene que seleccionar los puntos de control que se van a utilizar en el ajuste. Los puntos de control se detectan automáticamente en las parcelas seleccionadas ya que están vinculados a los puntos de estructura.

9. Haga clic en la flecha Editor de parcelas y, a continuación, haga clic en Ajuste.

Cuando se realiza por primera vez un ajuste sobre un nuevo conjunto de datos de parcela, el paso inicial es utilizar el informe de ajuste visualizado en el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados para comprender la calidad de los atributos COGO y para ver si hay algún problema potencial en los datos que necesitan corrección. El proceso de ajuste calculará las coordenadas que representan la posición más ajustada de todos los puntos de la estructura; este cómputo utiliza todos los valores de rumbo y distancia de las líneas.

Nota:

El cómputo del ajuste no altera los atributos COGO originales de las líneas.

El resumen de ajuste compara las posiciones nuevas de las líneas de parcela con los valores COGO originales observados o registrados e informa de las diferencias entre los valores calculados y observados. Estos valores numéricos se denominan residuales, o valores calculados menos observados (c-o). Los valores residuales de gran tamaño comparados con la tolerancia de verificación especificada son valores atípicos, lo que significa que se encuentran fuera del rango previsto. Por consiguiente, la tolerancia de verificación especificada define la tolerancia de los valores atípicos de los datos. Si elige una tolerancia de verificación más elevada, implica que estará dispuesto a aceptar diferencias mayores entre los puntos de las líneas finales ajustados y los valores COGO asociados. El informe mostrará únicamente valores (c-o) mayores que la tolerancia de verificación de distancia o rumbo especificada. Hasta que no conozca cuáles son los datos, no sabrá qué es lo que tiene que utilizar como tolerancias de verificación. El método descrito en este tutorial muestra cómo interpretar los resultados del resumen de ajuste, lo que le va a permitir conocer los datos de las parcelas y elegir tolerancias de verificación adecuadas para las parcelas que va a ajustar.

Más información acerca de las tolerancias de verificación en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas

La tolerancia de verificación de distancia es la mejor tolerancia que se puede utilizar cuando ya conozca los datos de registro de las parcelas.
10. En el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas, cambie la Tolerancia de verificación a Distancias. Introduzca un valor de 0,100 pies topográficos estadounidenses.
En este ejemplo, se parte asumiendo que los datos son de buena calidad, y se espera que el ajuste sea correcto y que todos los valores residuales tengan un valor inferior a 0,3 pies (3 veces la tolerancia de verificación de distancia).
Nota:

El ajuste de la estructura no es correcto si algún valor residual es tres veces superior a la tolerancia de verificación para distancia o rumbo.

11. Acepte el resto de valores predeterminados en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas y haga clic en Ejecutar.

Cuadro de diálogo Ajustar coordenadas

Aparecerá el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados e informará de que el ajuste es incorrecto.
12. Desplácese hacia abajo por el informe hasta encontrar el encabezado Informe de líneas de parcela - Diferencia entre valores calculados y observados/registrados (c-o).
La siguiente captura de pantalla muestra parte del informe de líneas de parcela.

Informe de líneas de parcela

Los valores atípicos se indican en el informe con el símbolo ##. Tenga en cuenta que hay cinco líneas en el informe con este símbolo, y también que la última línea del informe explica que el problema de dichas líneas estriba en que la diferencia entre los valores de distancia registrados y la nueva posición calculada excede tres veces la tolerancia especificada. En otras palabras, todas las diferencias entre las distancias calculadas y las distancias registradas de estas cinco líneas son superiores a 0,30 pies.

Nota:

Los valores residuales se determinan mediante un ajuste preliminar; en esta etapa del proceso no se ha cambiado ninguna de las posiciones de dichos puntos en la base de datos.

Estos cinco valores atípicos de las líneas se producen en dos parcelas, denominadas LS 269 / LS 269 y ROS 6692/ ROS 6692. (Estas parcelas se han almacenado para representar límites de plano, y por ello, el nombre del plano y el nombre de la parcela son iguales. La convención de denominación dentro del informe es [parcel name]/[plan name]).

El valor atípico mayor de estas cinco líneas es 0,622 pies. Esto significa que, para que el ajuste sea correcto, la tolerancia de verificación de Distancias debe ser al menos un tercio de ese valor, es decir, 0,21 después de redondear a dos decimales.

Un método sencillo para que el ajuste sea correcto es aumentar la tolerancia de verificación. Sin embargo, si la tolerancia de verificación necesaria para que el ajuste sea correcto es muy grande (10 pies o más), significa que hay un error en los datos. En estos casos, es importante verificar que los valores registrados de estas líneas con problemas se corresponden con los valores originales registrados, según aparecen en la descripción legal de la parcela.

Tenga en cuenta que hay también dos puntos con Id. de objeto 876 y 881 que están muy próximas entre sí. Estos dos puntos se muestran en el Informe de puntos cercanos. Los puntos cercanos son puntos de la estructura que se encuentran más cerca uno de otro que la tolerancia especificada para Puntos cercanos y no hay una línea entre ellos.

Informe de puntos cercanos

Los puntos cercanos indican que es muy posible que los puntos sean el mismo punto, es decir, que hay una inconsistencia topológica y que estos puntos se deberían fusionar. Es importante fusionar los puntos cercanos, ya que al hacerlo se incrementa la redundancia en la red; lo que es favorable para ayudar a que el ajuste sea correcto. Por ejemplo, si hay dos puntos cercanos de forma que cada uno tiene dos líneas que definen sus posiciones, puede fusionar los puntos y aumentar la redundancia al tener cuatro líneas que definen la posición de un único punto.

El resumen de ajuste por mínimos cuadrados proporciona información acerca de las acciones que se han de realizar para conseguir un ajuste correcto: en primer lugar, aumentar la tolerancia de verificación, y en segundo lugar, fusionar algunos puntos cercanos. Es importante tener en cuenta que aumentar la tolerancia de verificación a 0,21 pies hará que este ajuste sea correcto para este conjunto determinado de datos de parcela. Sin embargo, después de fusionar los puntos, los datos habrán cambiado, y cabe esperar unos resultados diferentes en el resumen de ajuste. Una regla general, si el ajuste anterior no es correcto, es utilizar tres veces el valor utilizado anteriormente. En este caso, utilice 0,3 pies. No obstante y en primer lugar, es necesario fusionar los puntos cercanos.

La estructura no se puede editar cuando el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados está abierto; no obstante la información del resumen de ajuste también está disponible en el archivo de resultados.

13. Haga clic en el botón Archivo de resultados para acceder al archivo de resultados del resumen de ajuste.
El editor de texto por defecto en el sistema abrirá el informe de ajuste completo de este ajuste.

Archivo de resultados del resumen de ajuste

14. Haga clic en Cancelar para cerrar el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados.
15. Haga clic en Cancelar para cerrar el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas.
16. Utilice la herramienta Seleccionar entidades de parcela y arrastre un cuadro vacío en la visualización del mapa para borrar la selección de parcelas ya ajustadas.
Se fusionarán los puntos cercanos. Para localizar los puntos, se utiliza la herramienta de informes de puntos ubicada en la barra de herramientas Editor de parcelas.
17. Haga clic en la herramienta Informe de puntos en 1, 2, o 3 puntos ubicada en la barra de herramientas Editor de parcelas.
18. Si es necesario, desplace el cuadro de diálogo Informe de puntos de manera que todas las parcelas de ajuste sean visibles.
19. En el cuadro de diálogo Informe de puntos, haga clic en el botón del punto uno e introduzca 876 en el cuadro de texto Id. de punto.
20. Haga clic en el botón Informe.
Se visualizan la información de coordenadas, escala de punto y convergencia del punto.

Informe de puntos en un punto

Más información acerca de la herramienta Informe de puntos
21. Haga clic en el botón Ubicación de mapa.
El mapa se desplaza en forma panorámica hasta centrarse en el punto sobre el que se está haciendo el informe, y su ubicación parpadea brevemente en el mapa.
22. En la ventana Tabla de contenido, haga clic con el botón derecho del ratón en la subcapa de los puntos y haga clic en Entidades de etiqueta para activar las etiquetas de Id. de los puntos.
23. Con el cuadro de diálogo Informe de puntos abierto, haga clic en la herramienta Acercar ubicada en la barra de herramientas Herramientas y arrastre un cuadro para hacer zoom en la ubicación del punto con Id. 876.
Para localizar el punto es necesario hacer zoom varias veces. A medida que hace zoom en el punto, es posible que tenga que hacer clic en el botón Ubicación en el mapa varias veces para tener una idea de la ubicación del punto en el mapa.

Puntos cercanos visualizados en el mapa

24. Cierre el cuadro de diálogo Informe de puntos.
25. Haga clic en la herramienta Fusionar puntos no conectados dentro de un rectángulo determinado ubicada en la barra de herramientas Editor de parcelas.
26. Arrastre un cuadro alrededor de los puntos cercanos.

Fusionar puntos

27. Haga clic en Aceptar en el cuadro de diálogo Valor medio de los puntos para aceptar el valor medio de la tolerancia del punto por defecto.
Se extrae la media de los puntos (se promedian) y se fusionan en un único punto.

Punto fusionado

28. Cierre el archivo de resultados del ajuste.
29. Vuelva a hacer zoom a la extensión de las parcelas de ajuste. Haga clic en el menú Marcadores y, a continuación, haga clic en Área de ajuste de la estructura.
30. Abra el libro de tareas. Haga clic en la flecha Editor de parcelas y, a continuación, haga clic en Libro de tareas.
Tenga en cuenta que existe una tarea con la descripción "Valor medio de los puntos". Se realiza un seguimiento automático de cada edición en el libro de tareas, que proporciona una auditoría de los cambios en la estructura.
31. Cierre el libro de tareas.
32. Haga clic en la herramienta Seleccionar entidades de parcela en la barra de herramientas Editor de parcelas y arrastre un cuadro para seleccionar todas las parcelas del área de ajuste de la estructura, tal como se hizo en el paso 6.
33. Haga clic en Editor de parcelas > Ajustar.
Dado que el ajuste de los datos se ha editado mediante la fusión de dos puntos, cabe esperar que el comportamiento y los resultados del resumen de ajuste sean un poco distintos. Anteriormente se ha determinado que para que el ajuste sea correcto debe utilizarse una tolerancia de distancia de 0,21 pies. Para asegurarse de que el ajuste es correcto, se utilizará tres veces el valor numérico anteriormente utilizado y 0,3 como tolerancia.
34. Introduzca 0,3 para la tolerancia de verificación de Distancias en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas.

Cambiar la Tolerancia de verificación de distancias.

35. Haga clic en Ejecutar.
El ajuste finaliza correctamente. Tenga en cuenta que ahora se visualiza información acerca de la desviación máxima del ajuste.

Desviación máxima

La desviación máxima, que es la mayor desviación de coordenada durante el ajuste, se visualiza encima del botón Aceptar para un acceso rápido. La misma información de desviación máxima se visualiza en el resumen de ajuste con el Id. del punto. En este ajuste, el punto con el Id. 884 fue el que más se desplazó durante el ajuste, y tuvo una desviación del valor Este de -0,55 pies y una desviación del valor Norte de 0,139 pies.
En el ajuste por mínimos cuadrados de la estructura, el objetivo es volver a ejecutar o a iterar el ajuste hasta que los puntos no vuelvan a cambiar y la desviación máxima llegue a 0,00 pies, tanto del valor Este como del valor Norte. Es necesario iterar manualmente el ajuste de la estructura; la iteración no es automática.
36. Haga clic en Aceptar en el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados.
37. En el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas, haga clic en Ejecutar para realizar la segunda iteración del ajuste.
Tenga en cuenta que ahora, la desviación máxima corresponde al punto con Id. 1018, y que se ha desplazado menos de la décima parte de un pie.

Desviación máxima

Dado que el valor de desviación se aproxima bastante a cero después del segundo ajuste, el ajuste de la estructura converge. Cuando los valores de desviación aumentan después de la primera iteración indica que el ajuste diverge. Este desvío se produce cuando se dan una de las dos situaciones:
1. Hay una equivocación importante en el dataset y no hay solución posible hasta que se corrija.
2. La mejor solución para este dataset ya se ha conseguido, y la solución converge sólo para divergir en la siguiente iteración. Esto se produce cuando la convergencia 0,00 del valor Este y 0,00 del valor Norte resulta demasiado restrictiva para la calidad y precisión del dataset.
Si los datos son de buena calidad y no hay equivocaciones importantes, el ajuste por mínimos cuadrados de una estructura convergirá normalmente después de tres iteraciones.
38. Haga clic en Aceptar y ejecute el ajuste de la tercera iteración.
La desviación máxima de 0,001 del valor Este y 0,000 del valor Norte muestra que el ajuste ha convergido.
39. Haga clic en Aceptar por tercera vez en el cuadro de diálogo Resumen de ajuste por mínimos cuadrados y, a continuación, haga clic en Aceptar.
40. Haga clic en Aceptar en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas para aplicar y finalizar el ajuste.
41. Haga clic en Editor de parcelas > Guardar cambios para guardar la sesión de edición y finalizar el tutorial.

Sugerencia:

Después de que el ajuste de la estructura haya convergido, puede ejecutar el ajuste una vez más para llevar a cabo las opciones de procesado posterior en Restricciones de la estructura del plano en el cuadro de diálogo Ajustar coordenadas. En primer lugar, deberá realizarse un ajuste con convergencia; las restricciones de la estructura del plano se llevan a cabo posteriormente.