Cómo funciona Estadísticas de bloques

La herramienta Estadísticas de bloques realiza una operación de vecindad que calcula una estadística para las celdas de entrada dentro de un conjunto fijo de ventanas o vecindades no superpuestas. La estadística (por ejemplo, máxima, promedio o suma) se calcula para todas las celdas de entrada que se incluyen en cada vecindad. El valor resultante para una vecindad o bloque individual se asigna a todas las ubicaciones de celda que se incluyen en el rectángulo mínimo de delimitación de la vecindad especificada.

Debido a que las vecindades no se superponen, cualquier celda particular se incluye en los cálculos para un solo bloque.

La forma de una vecindad puede ser un anillo (donut), un círculo, un rectángulo o una porción de círculo. Las posibles estadísticas que se pueden calcular dentro de una vecindad son media, mayoría, máximo, mediana, mínimo, minoría, rango, desviación estándar, suma, y diversidad.

Conceptualmente, la herramienta Estadísticas de bloque funciona del siguiente modo:

• Crea la primera vecindad especificada, por ejemplo, una vecindad circular, en la esquina superior izquierda de la ventana de análisis.

• Calcula el rectángulo mínimo de delimitación para determinar el tamaño del bloque de salida.

• Divide el área restante del ráster en bloques definidos. Los bloques no se pueden superponer.

• Identifica las ubicaciones de celda en cada bloque que se utilizarán en los cálculos de bloques. Las ubicaciones de celda se determinan por la definición de la vecindad especificada; por ejemplo, una vecindad circular, que se ajusta al rectángulo de delimitación.

• Calcula el valor de salida para cada vecindad en cada bloque. Los valores resultantes se asignan a cada ubicación de celda en el bloque de salida correspondiente.

Tipos de vecindad

La forma de una vecindad puede ser un anillo (donut), un círculo, un rectángulo o una porción de círculo. Al utilizar un archivo kernel, también puede definir una forma de vecindad personalizada, además de asignar diferentes pesos a celdas específicas en la vecindad antes de calcular la estadística.

A continuación se presenta una discusión de las diferentes formas de vecindad y cómo están definidas:

• Anillo
  • La forma de anillo comprende un círculo más pequeño dentro de un círculo más grande (forma de donut). Las celdas con centros que caen fuera del radio del círculo más pequeño pero dentro del radio del círculo más grande se incluirán en el procesamiento de la vecindad.
  • Las unidades para el radio interno y externo se pueden definir en celdas o en unidades de mapa.

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica el anillo dentro del cual se incluirán las celdas en los cálculos.

• Círculo
  • Todas las celdas cuyos centros caen dentro del radio del círculo se incluirán en el procesamiento de la vecindad.
  • Las unidades para el radio se pueden definir en celdas o en unidades de mapa.

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica el círculo dentro del cual se incluirán las celdas en los cálculos.

• Rectángulo
  • El tamaño de la vecindad rectangular está determinado por el ancho y la altura.
  • Las unidades para los valores de ancho y altura se pueden definir en celdas o en unidades de mapa.

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica el rectángulo dentro del cual se incluirán las celdas en los cálculos.

• Porción de círculo
  • Las celdas con centros que caen dentro de la porción de círculo se incluirán en el procesamiento de la vecindad.
  • Los ángulos de inicio y fin son valores enteros o de puntos flotantes entre 0 y 360. Los valores del círculo comienzan con 0 en el eje x positivo (3:00 en el reloj) y aumentan en el sentido contrario a las agujas del reloj hasta que regresan a 0.
  • Las unidades para el radio se pueden definir en celdas o en unidades de mapa. Las unidades para el inicio y el final de los ángulos se expresan en grados.

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica la porción de círculo dentro de la cual se incluirán las celdas en los cálculos.

• Irregular
  • Le permite especificar una vecindad de forma irregular.
  • El archivo kernel irregular especifica las posiciones de celdas que se deben incluir en la vecindad.
  • Para el archivo kernel para una vecindad irregular:
    • El archivo kernel irregular es un archivo de texto ASCII que define los valores y la forma de una vecindad irregular.
    • La primera línea especifica el ancho y la altura de la vecindad (el número de celdas en la dirección x, seguido de un espacio y el número de celdas en la dirección y).
    • Las líneas siguientes ofrecen los valores de cada posición en la vecindad. Los valores se introducen en la misma configuración que aparece en la vecindad que representan. Se requiere un espacio entre cada valor.
    • Los valores en el archivo kernel deben ser 0 (cero) o 1 (uno). Sin embargo, cualquier valor distinto de 0 se interpreta como 1.
    • Un valor de 0 (no un espacio en blanco) para una posición de celda indica que la celda no es un miembro de la vecindad y no se utilizará para el procesamiento. Un valor de 1 indica que la celda correspondiente (y valor) es un miembro de la vecindad.

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica la forma irregular dentro de la cual se incluirán las celdas en los cálculos.

• Peso
  • Permite definir una vecindad irregular alrededor de la celda de procesamiento y especificar cuáles pesos se utilizarán para multiplicar los valores de celda en un ráster de entrada.
  • El archivo kernel de peso especifica qué posiciones de celda se deben incluir dentro de la vecindad y los pesos que se aplicarán a ellas.
  • La vecindad ponderada sólo está disponible para los tipos de estadísticas de valor medio, desviación estándar (DTP) y suma.
  • Para el archivo kernel para una vecindad ponderada:
    • El archivo kernel de peso es un archivo de texto ASCII que define los valores y la forma de una vecindad ponderada.
    • La primera línea especifica el ancho y la altura de la vecindad (el número de celdas en la dirección x, seguido de un espacio y el número de celdas en la dirección y).
    • Las líneas siguientes ofrecen los valores de peso de cada posición en la vecindad. Los valores se introducen en la misma configuración que aparece en la vecindad que representan. Los valores positivos, negativos y decimales son todas opciones válidas para utilizar como peso. Se requiere un espacio entre cada valor.
    • Para las ubicaciones en el vecindario que no son parte del cálculo, utilice un valor de 0 en la ubicación correspondiente del archivo kernel.

  • Este es un ejemplo de un archivo kernel ponderado ASCII y la vecindad que representa:

  Las celdas sombreadas en gris definen los bloques.

  El sombreado amarillo indica la forma kernel dentro de la cual se incluirán las celdas en los cálculos.

Tipo de estadísticas

Las estadísticas disponibles son mayoría, máximo, valor medio, media, mínimo, minoría, rango, desviación estándar y suma. El tipo de estadísticas por defecto es el valor medio.

• Mayoría
  • Solo se puede utilizar un ráster entero como entrada.
  • Cuando existe más de un valor mayoritario dentro de la vecindad, todas las celdas para ese bloque recibirán NoData en la salida.
• Máximo
  • Si el ráster de entrada es un entero, los valores en el ráster de salida serán un entero; si los valores en la entrada son un punto flotante, los valores en la salida serán un punto flotante.
• Valor medio
  • El ráster de salida siempre será un punto flotante.
  • La estadística de valor medio se puede utilizar con el tipo de vecindad ponderada.
• Mediana
  • Solo se puede utilizar un ráster entero como entrada.
  • Si el número de valores de celdas válidos en la vecindad es impar, el valor mediano se calcula a través de la clasificación de los valores y la selección del valor medio. Si el número de valores en una vecindad es par, se clasifican los valores y se promedian los dos valores del medio.
• Mínimo
  • Si el ráster de entrada es un entero, los valores en el ráster de salida serán un entero; si los valores en la entrada son un punto flotante, los valores en la salida serán un punto flotante.
• Minoría
  • Solo se puede utilizar un ráster entero como entrada.
  • Cuando hay más de un valor minoritario dentro de una vecindad, todas las celdas para ese bloque recibirá NoData en la salida.
• Rango
  • Si el ráster de entrada es un entero, los valores en el ráster de salida serán un entero; si los valores en la entrada son un punto flotante, los valores en la salida serán un punto flotante.
  • Los valores para cada ubicación de celda en el ráster de salida se determinan celda por celda al aplicar esta simple fórmula: Rango de bloques = Bloque máximo – Bloque mínimo.
• STD
  • El ráster de salida siempre será un punto flotante.
  • La estadística STD se puede utilizar con el tipo de vecindad ponderada.
• Suma
  • Si el ráster de entrada es un entero, los valores en el ráster de salida serán un entero; si los valores en la entrada son un punto flotante, los valores en la salida serán un punto flotante.
• Variedad
  • Solo se puede utilizar un ráster entero como entrada.

Celdas de procesamiento de NoData

La opción Ignorar NoData en cálculos controla cómo se manejan las celdas NoData dentro de la ventana de vecindad. Cuando marca esta opción (la opción DATA), cualquier celda en la vecindad que sea NoData se ignora en el cálculo del valor de la celda de salida. Al desmarcarla (la opción NODATA), si cualquier celda en la vecindad es NoData, la celda de salida será NoData:

Usos para las estadísticas de bloques

La herramienta Estadísticas de bloque se puede utilizar en vez de la herramienta Remuestrear para remuestrear un ráster de una resolución fina a una más gruesa. En vez de utilizar las técnicas de remuestreo cúbico, bilineal o de vecino más próximo, es posible que sea preferible asignar el máximo, mínimo o promedio de los valores a las celdas de ráster más gruesas en la nueva extensión geográfica que abarcan las celdas más gruesas. Para realizar esto, se aplican las estadísticas adecuadas al bloque; por ejemplo, el promedio (valor medio) o máximo.

La herramienta Agregar del conjunto de herramientas Generalización es similar a Estadísticas de bloques ya que permite la agregación de ubicaciones de celda basadas en los valores de suma, medio, mediano, o mínimo o máximo en una ventana espacial, que se determina según la resolución de salida deseada. Sin embargo, existen dos diferencias principales entre las dos opciones:

• El ráster de salida que resulta de la herramienta Agregar se remuestrea a la resolución deseada.
• No existe concepto de una vecindad especificada en la herramienta Agregar. La vecindad y el bloque de salida son iguales, siempre rectangulares y abarcan las mismas ubicaciones de celda. El tamaño del bloque en la herramienta Agregar se determina según la agregación de celdas necesarias para alcanzar la resolución deseada.