Resolver problemas espaciales con modelos de representación y de proceso

La extensión ArcGIS Spatial Analyst puede ayudarle a llevar a cabo un análisis provechoso, pero no puede resolver los problemas por sí mismo. Si desea obtener los resultados esperado, deberá formular las preguntas adecuadas y suministrar la información correcta.

Modelar los problemas espaciales

En términos generales, un modelo es una representación de la realidad. Debido a la complejidad inherente del mundo y las interacciones que se producen en él, los modelos se crean como una visión simplificada y manejable de la realidad. Los modelos le ayudarán a comprender, describir y predecir el funcionamiento de los elementos en el mundo real.

Existen dos tipos principales de modelos:

• Modelos de representación: representan los objetos en el paisaje
• Modelos de proceso: simulan procesos en el paisaje

Modelos de representación

Los modelos de representación intentan describir los objetos de un paisaje. Entre los ejemplos de estos objetos se incluyen edificios, arroyos o bosques. La forma en la que se crean los modelos de representación en SIG es mediante un conjunto de capas de datos. En Spatial Analyst, estas capas de datos serán datos de ráster o datos de entidad. Las capas rásteres se representan mediante una malla o cuadrícula rectangular y cada una de las ubicaciones de cada capa queda representada por una celda de cuadrícula, que tiene un valor. Las celdas de las diferentes capas se apilan las unas sobre las otras, lo que describe multitud de atributos de cada ubicación.

Un modelo de representación se compone de capas de datos.

El modelo de representación intenta capturar las relaciones espaciales existentes dentro de un objeto (por ejemplo, la forma de un edificio) y entre el resto de objetos de un paisaje (por ejemplo, la distribución de los edificios). Además de establecer las relaciones espaciales, el modelo de representación de SIG es capaz también de modelar los atributos de los objetos (por ejemplo: quién es el dueño de cada edificio). A los modelos de representación se les suele conocer en ocasiones como modelos de datos y se consideran modelos descriptivos.

Modelos de proceso

Los modelos de proceso intentan describir la interacción de los objetos que se muestran en el modelo de representación. Las relaciones se modelan mediante el Spatial Analyst. Existen multitud de tipos diferentes de interacciones y Spatial Analyst suministra un enorme conjunto de herramientas para describirlas. Al modelado de proceso se le conoce a veces como modelado cartográfico. Los modelos de proceso se pueden utilizar para describir procesos, pero a menudo se utilizan para predecir lo que acontecerá si tiene lugar una acción.

Cada herramienta de Spatial Analyst puede ser considerada un modelo de proceso. Algunos modelos de proceso son simples, mientras que hay otros que son más complejos. Se puede agregar más complejidad si cabe si se agrega lógica y se combinan numerosos modelos de proceso con Álgebra de mapas o ModelBuilder

Una de las operaciones más básicas de Spatial Analyst consiste en agregar dos rásteres juntos:

La suma de los valores de los rásteres es una operación básica.

Se puede agregar más complejidad mediante la lógica. Por ejemplo, si una ubicación posee un suelo arenoso y seco, la ubicación cumplirá los criterios (verdadero [T]) y será una ubicación adecuada para según qué finalidad:

Se pueden aplicar condiciones lógicas para incrementar la complejidad.

Es posible agregar una complejidad adicional mediante herramientas especializadas cuyos algoritmos han sido diseñados para generar resultados analíticos que al propio usuario le sería muy complicado crear. Ejemplos de estos tipos de herramientas son aquellas que calculan la distancia no euclidiana o la dispersión hidrológica de contaminantes en aguas subterráneas.

Con las herramientas especializadas se logra una mayor complejidad.

Y es posible lograr un nivel de complejidad aún mayor si se combinan las diversas herramientas y la lógica:

Se logra un nivel de complejidad mayor al combinar diversas herramientas y condiciones.

Un modelo de proceso debe ser lo más simple posible, para que así capte la realidad necesaria para resolver su problema. Es posible que necesite tan sólo una única operación o herramienta, pero, en ocasiones, en los modelos complicados pueden ser necesarias centenares de ellas.

Tipos de modelos de proceso

Existen numerosos tipos de modelos de proceso que se utilizan para resolver una gran variedad de problemas, entre los que se incluyen:

• Modelado de adecuación: ¿cuál es la ubicación óptima para un nuevo colegio, un vertedero o un parque público, entre otros?
• Modelado de distancia: ¿cuáles son los hábitats protegidos más cercanos para las especies en peligro?
• Modelado hidrológico: ¿en qué dirección correrá el agua en una superficie?
• Modelado de superficie: ¿cuáles son los niveles de contaminación de algunas ubicaciones en un condado?