Cómo funciona Superposición ponderada
La herramienta Superposición ponderada aplica uno de los enfoques para el análisis de superposición más utilizados para resolver problemas de varios criterios como la selección de sitios y los modelos de adecuación. En un análisis de superposición ponderada, se sigue cada uno de los pasos del análisis de superposición general.
Como en todo análisis de superposición, en el análisis de superposición ponderada, debe definir el problema, dividir el modelo en submodelos e identificar las capas de entrada.
Cuando las capas de criterios de entrada están en sistemas de numeración distintos con rangos distintos, cada celda de cada criterio se debe reclasificar con una escala de preferencia común como 1 a 10, siendo 10 el más favorable, para combinarlas en un único análisis. Una preferencia asignada en la escala común implica la preferencia del fenómeno para el criterio. Los valores de preferencia están en una escala relativa. Es decir, una preferencia de 10 es dos veces una preferencia de 5.
Los valores de preferencia no sólo deben asignarse en relación a los otros valores dentro de la capa sino que también deben tener el mismo significado entre las capas. Por ejemplo, si a la ubicación para un criterio se le asigna una preferencia de 5, tendrá la misma influencia en el fenómeno que una preferencia de 5 en un segundo criterio.
Por ejemplo, en un modelo de adecuación de viviendas simple, puede tener tres criterios de entrada: pendiente, orientación y distancia a carreteras. Las pendientes se reclasifican en una escala de 1 a 10 en donde las más planas son las menos costosas: por lo tanto, son las más favorables y se les asignan valores más altos. A medida que las pendientes se vuelven más empinadas, se les asignan valores decrecientes, y a la pendiente más empinada se le asigna un valor de 1. El mismo proceso de reclasificación se realiza para la orientación 1 a 10, en donde a las orientaciones más favorables, en este caso las que se encuentran más al sur, se les asignan los valores más altos. El mismo proceso de reclasificación se aplica al criterio de distancia a carreteras. Las ubicaciones más cercanas a las carreteras son más favorables ya que construir en ellas es menos costoso porque tienen un fácil acceso a la electricidad y requieren caminos de entrada más cortos. Una ubicación a la que se le asigna un valor de adecuación de 5 en la capa de pendiente reclasificada será dos veces más costosa para construir que una pendiente con un valor asignado de 10. Una ubicación a la que se le asigna un valor de adecuación de 5 en la capa de pendiente reclasificada tendrá el mismo coste que un valor de 5 asignado en la capa de distancia a carreteras reclasificada.
Los criterios del análisis de superposición ponderada tal vez no tengan la misma importancia. Puede darle más peso a los criterios importantes que a los otros criterios. Por ejemplo, en nuestro ejemplo del modelo de adecuación de viviendas, puede decidir, debido a los propósitos de conservación a largo plazo, que las mejores orientaciones son más importantes que los costes a corto plazo asociados con los criterios de pendiente y distancia a carreteras. Por lo tanto, puede ponderar los valores de orientación como dos veces más importante que los criterios de pendiente y distancia a carreteras.
Los criterios de entrada se multiplican por los pesos y después se suman. Por ejemplo, en el modelo de adecuación de viviendas, la orientación se multiplica por 2 y los tres criterios se suman, o representado de otra manera, (2* orientación) + pendiente + distancia a carreteras.
El último paso del proceso del análisis de superposición es validar el modelo para asegurarse de que lo que el modelo indica que está en un sitio, esté ahí verdaderamente. Una vez validado el modelo, se selecciona un sitio y se construye la vivienda.
Uso de la herramienta Superposición ponderada
La herramienta Superposición ponderada permite implementar varios pasos del proceso del análisis de superposición general dentro de una única herramienta.
La herramienta combina los siguientes pasos:
- Reclasifica los valores en los rásteres de entrada en una escala de evaluación común de adecuación o preferencia, riesgo, o algo similar a una escala unificadora.
- Multiplica los valores de celda de cada ráster de entrada por el peso de importancia de los rásteres.
- Suma los valores de celda resultantes para producir el ráster de salida
La herramienta sólo acepta rásteres enteros como entrada, como un ráster de uso del suelo o tipos de suelo. Los rásteres continuos (punto flotante) se deben reclasificar a enteros antes de poder utilizarlos.
En general, los valores de rásteres continuos están agrupados en rangos, como para la pendiente, o salidas de distancia euclidiana. Se debe asignar un valor único a cada rango antes de poder utilizarlo en la herramienta Superposición ponderada. La herramienta Reclasificar permite reclasificar ese tipo de rásteres. Puede mantener el valor asignado a cada rango (pero teniendo en cuenta el rango de valores al que corresponde el nuevo valor) y asignar pesos a los valores de celda en la herramienta Superposición ponderada más adelante, o puede asignar pesos al mismo tiempo que realiza la reclasificación. Una vez que elige la escala de evaluación correcta, simplemente agregue el ráster a Superposición ponderada. Las celdas en el ráster ya estarán establecidas de acuerdo a la adecuación o preferencia, riesgo o algo similar a una escala unificadora. Los rásteres de salida se pueden ponderar según la importancia y sumar para producir un ráster de salida.
Si se utilizó la herramienta Superposición ponderada para el modelado de adecuación (para ubicar áreas adecuadas), los valores más altos generalmente indican que una ubicación es más adecuada. Si la herramienta se utilizó para generar una superficie de coste (por ejemplo, para averiguar el coste del viaje a través de un paisaje), los valores altos generalmente indican costes de viaje más elevados. Debe comprender los valores de escala que aplica a los rásteres de entrada para conocer el significado de los valores en el ráster de salida.
Los pasos para ejecutar la herramienta Superposición ponderada
Los pasos para ejecutar la herramienta Superposición ponderada son los siguientes:
- Seleccionar una escala de evaluación.
Los valores en uno de los extremos de la escala representan un extremo de adecuación (u otro criterio); los valores en el otro extremo representan el otro extremo.
La escala de evaluación predeterminada oscila entre 1 y 9 en incrementos de 1 (dónde el menos adecuado es 1 y el más adecuado es 9). Si ya se reclasificaron los rásteres de entrada en una escala de medición común mediante la herramienta Reclasificar, es importante seleccionar una escala de evaluación que coincida con la escala utilizada durante la reclasificación. Por ejemplo, si los rásteres se reclasificaron con una escala de 1 a 10 (siendo 1 el menos adecuado y 10 el más adecuado), se debe introducir una escala de evaluación de 1 a 10 con incrementos de 1 para la escala de evaluación en Superposición ponderada. - Agregar rásteres.
Haga clic en el botón Agregar ráster para abrir el cuadro de diálogo Agregar superposición ponderada. Haga clic en la flecha Ráster de entrada y seleccione un ráster, o haga clic en el botón Examinar para buscar un ráster de entrada y seleccione Agregar. Haga clic en la flecha del campo de Entrada para cambiar el campo si lo desea. Haga clic en Aceptar. El ráster se agrega a la tabla Superposición ponderada. Haga clic en el botón Agregar ráster nuevamente para introducir el próximo ráster, y así sucesivamente.
Nota:Si una de las entradas es el uso del suelo, tal vez tenga un campo de descripción que describa cada tipo de uso del suelo. El uso de este campo en lugar del campo de Valor predeterminado facilitará la asignación de pesos en este ráster.
Nota:Sólo se pueden utilizar rásteres enteros discretos. Reclasifique los rásteres continuos antes de agregarlos a la Superposición ponderada.
- Establecer los valores de escala.
Los valores de celda para cada ráster de entrada en el análisis son valores asignados de la escala de evaluación. Esto hace posible la realización de operaciones aritméticas en rásteres que originalmente tenían tipos de valores diferentes. Puede cambiar los valores predeterminados asignados a cada celda según la importancia o adecuación. Por ejemplo, un ráster de uso del suelo agregado tiene valores que representan el tipo de uso del suelo (Forestal = 7, Agua = 3, Páramo = 1, Matorrales = 10). Para buscar ubicaciones adecuadas en donde construir, debe asignar valores de escala según los tipos de uso del suelo que sean más apropiados. Por ejemplo, con una escala de evaluación establecida entre 1 y 9 en incrementos de 1, puede asignar los siguientes valores de escala: Forestal = 3, Agua = restringido, Páramo = 9, Matorrales = 7.
- Asignar los pesos a los rásteres de entrada.
Todos los rásteres de entrada se pueden ponderar, o se puede asignar una influencia porcentual a ellos, según su importancia. La influencia total para todos los rásteres debe ser igual al 100 por ciento. Por ejemplo, es probable que sea más importante construir un centro de compras en suelos estables que ubicarlo en un área comercial popular.
- Ejecute la herramienta Superposición ponderada.
Los valores de celda de cada ráster de entrada se multiplican por el peso del ráster (o influencia del porcentaje). Los valores de celda resultantes se agregan para producir el ráster de salida final.
Utilizar Restringido y NoData para el valor de escala
Si establece un valor de escala en Restringido, se asignará un valor a esa celda en el resultado de la superposición ponderada de salida que es el valor mínimo de la escala de evaluación establecida, menos 1. Si no hay entradas para Superposición ponderada con celdas de NoData, puede utilizar NoData como el valor de escala para excluir ciertos valores. Sin embargo, resulta más seguro y esencial utilizar Restringido si tiene celdas NoData en alguna de las entradas. Potencialmente, podría obtener un resultado de Superposición ponderada que incluya celdas de NoData que provienen de una o más entradas (NoData en cualquier entrada es igual a NoData en el resultado) y áreas restringidas que se excluyeron deliberadamente. No se deben confundir los valores NoData y Restringido. Cada uno tiene un propósito específico. Pueden haber áreas de NoData para las que no conoce el valor, que son en realidad áreas adecuadas. Si utiliza NoData en lugar de Restringido para excluir ciertos valores de celda, y NoData existe en una o más entradas, no podrá determinar si una celda de NoData significa que el área está restringida para el uso o si no habían datos de entrada disponibles en esa ubicación.
Tenga cuidado cuando utilice Restringido para el valor de escala durante la creación de una superficie de coste. Debido a que Restringido asigna un valor a la celda que es el valor mínimo de la escala de evaluación menos 1, parecerá que a las áreas restringidas se les asignó el coste más bajo, cuando en realidad se las excluyó del análisis. En cambio, podría asignar un coste alto o establecer el valor de escala a NoData para las áreas que desea excluir del análisis.
Ejemplo de superposición ponderada utilizando la herramienta Superposición ponderada
En el siguiente ejemplo, se eligió una ubicación para un nuevo parque urbano. Se tendrán en cuenta tres factores: uso del suelo, densidad de la población y distancia a parques existentes. El objetivo es buscar un área de uso del suelo adecuada, como un suelo disponible, en una vecindad de alta densidad de población para proporcionar un espacio verde a las áreas más concurrentes que aun no cuentan con un parque.
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Los rásteres de entrada para la superposición ponderada se muestran en la imagen que aparece más arriba. Estos son (de izquierda a derecha) uso del suelo, densidad de población y distancia a parques.
El modelo de superposición ponderada se muestra en la siguiente imagen como un proceso en ModelBuilder:
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Modelo de superposición ponderada |
A cada clase de valores de cada ráster de entrada se le asigna un valor nuevo reclasificado en una escala de evaluación de 1 a 5, donde 1 representa la adecuación más baja y 5, la más alta. Por ejemplo, en el ráster de uso del suelo, el suelo disponible es altamente adecuado, mientras que el suelo comercial no lo es. En el ráster de densidad de población, los valores de adecuación son altos para las áreas de densidad alta y bajos para las áreas de densidad baja. En el ráster de distancia a parques, la adecuación aumenta con la distancia de los parques existentes ya que las áreas que están lejos de los parques no se proporcionan en forma adecuada.
También se puede asignar un valor Restringido a cualquier clase, lo que significa que el área correspondiente es inaceptable o no se puede utilizar. Las áreas restringidas se excluyen del análisis. En el ráster de uso del suelo, por ejemplo, los aeropuertos y cuerpos hídricos están restringidos.
Se pondera cada uno de los tres rásteres de entrada. En esta superposición ponderada, el uso del suelo tiene una influencia del 50 por ciento, la densidad de población una influencia del 15 por ciento y la distancia a parques una influencia del 35 por ciento.
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Ráster de adecuación de salida |
Las áreas más adecuadas se muestran en rojo. Las áreas de color naranja son las próximas, seguidas por las verdes. Las áreas en azul y púrpura son las menos adecuadas y las áreas en blanco están restringidas. La modificación de los valores de adecuación o los porcentajes de influencia producirá diversos resultados.