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MODELOS DE DATOS MODELOS DE DATOS ESPACIALESESPACIALES
Tema 12 Tema 12 (II)(II)
¿Qué es un MODELO?¿Qué es un MODELO?
Una representación simplificada de la Una representación simplificada de la realidad en la que aparecen algunas realidad en la que aparecen algunas de sus propiedades.de sus propiedades.
““Un modelo es un objeto, concepto o Un modelo es un objeto, concepto o conjunto de relaciones que se utiliza conjunto de relaciones que se utiliza para representar y estudiar de forma para representar y estudiar de forma simple y comprensible una porción simple y comprensible una porción de la realidad empírica"de la realidad empírica"
Propiedades EmergentesPropiedades EmergentesOBJETO REAL
X
CUESTIONC
CUESTIONC’
RESPUESTAR
RESPUESTAR’
MODELOM
Analogía
Tipos de modelosTipos de modelos
Modelos Analógicos:Modelos Analógicos:• son modelos físicos, como los ya son modelos físicos, como los ya
mencionados de una maqueta como mencionados de una maqueta como modelo icónico, o un mapa convencional modelo icónico, o un mapa convencional como modelo análogo.como modelo análogo.
Modelos Digitales:Modelos Digitales:• modelos simbólicos y que para modelos simbólicos y que para
construirlos es necesario un construirlos es necesario un proceso de proceso de codificacióncodificación de la información, que de la información, que permite una representación virtual permite una representación virtual manejable por medios informáticos. manejable por medios informáticos.
Modelo de DatosModelo de Datos
““Un Un modelo de datosmodelo de datos es un conjunto es un conjunto de conceptos que sirven para de conceptos que sirven para describir una estructura”describir una estructura”
““Para ello hay que codificar la Para ello hay que codificar la información de una forma lógica y información de una forma lógica y coherente”coherente”
Modelo de Datos EspacialesModelo de Datos Espaciales
RepresentaciónRaster
Mundo Real
RepresentaciónVectorial
Modelo VectorialModelo Vectorial
Los objetos son representados por Los objetos son representados por puntos y líneas que definen sus puntos y líneas que definen sus límites.límites.
La posición de cada objeto es definida La posición de cada objeto es definida por un sistema de referencia.por un sistema de referencia.
Cada posición en el mapa se Cada posición en el mapa se corresponde con un único par de corresponde con un único par de coordenadas.coordenadas.
Modelo RasterModelo Raster
Todo el espacio es dividido Todo el espacio es dividido regularmente en “celdas” o “teselas” regularmente en “celdas” o “teselas” (rectangulares o no).[Pixel](rectangulares o no).[Pixel]
La posición de los objetos está La posición de los objetos está definida por la (fila, columna) que definida por la (fila, columna) que ocupan las celdas que los definen.ocupan las celdas que los definen.
El área que representa cada celda El área que representa cada celda define la resolución de la información. define la resolución de la información. [Resolución Espacial][Resolución Espacial]
Estructura Raster y VectorialEstructura Raster y Vectorial
Los Objetos espaciales se codifican de modo Los Objetos espaciales se codifican de modo explícito con sus “fronteras”explícito con sus “fronteras”
Estructura y representación de Tipo Estructura y representación de Tipo VectorialVectorial
A B
C1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Vértice X Y
I 1,0 4,5
I
II 3,0 4,5III 4,0 5,0IV 6,0 8,0V 1,0 2,0VI 4,0 2,0VII 5,0 1,5VIII 9,0 1,5IX 7,0 6,0
V VIVII VIII
IX
IIIII
IV
A B
C
D
A A A AA C B BA A A CA C B BA A A CA C B BA A D CD C C BD D D CD C C CD D D CD C C CD D D CD C C C
Estructura y representación de Tipo Estructura y representación de Tipo RasterRaster
El espacio está totalmente ocupado por El espacio está totalmente ocupado por una cuadrícula regular que lo divide en una cuadrícula regular que lo divide en celdas.celdas.
A B
C
D
Tipos de Estructuras Vectoriales (I)Tipos de Estructuras Vectoriales (I) Estructuras simples.Estructuras simples.
• Ficheros ASCII Ficheros ASCII (American Standard Code for (American Standard Code for
Interchange InformationInterchange Information)). . • Estructuras de tipo “Espagueti” o lista Estructuras de tipo “Espagueti” o lista
de coordenadas.de coordenadas. Estructuras TopológicasEstructuras Topológicas
• Estructuras topológicas parcialesEstructuras topológicas parciales Cadena-nodo o Diccionario de Vértices.Cadena-nodo o Diccionario de Vértices. PseudotopologíasPseudotopologías
• Estructuras con topología completaEstructuras con topología completa Organización Arco-nodo.Organización Arco-nodo.
Estructuras Vectoriales
Tipos de Estructuras Vectoriales (II)Tipos de Estructuras Vectoriales (II)
Elementos de tipo Elementos de tipo áreaárea: se representan : se representan por bordes cerrados. Ej: polígonos por bordes cerrados. Ej: polígonos industriales, límites municipales, ...industriales, límites municipales, ...
Elementos Elementos linealeslineales: se representan por : se representan por una línea. Ej: ríos, barrancos, ...una línea. Ej: ríos, barrancos, ...
Elementos Elementos puntualespuntuales: se representan : se representan por puntos. Ej: pozos, puntos de por puntos. Ej: pozos, puntos de control, vértices geodésicos, ...control, vértices geodésicos, ...
Estructuras Vectoriales
Fichero ASCII (DXF)Fichero ASCII (DXF)00SECTIONSECTION 22HEADERHEADER 99$ACADVER$ACADVER 11AC1014AC1014 99$ACADMAINTVE$ACADMAINTVE
RR 7070 00 99$DWGCODEPAG$DWGCODEPAG
EE 33ANSI_1252ANSI_1252 99$INSBASE$INSBASE 10100.00.0 2020
0.00.0
99
$EXTMIN$EXTMIN
1010
-1193.4638-1193.4638
2020
240.4742240.4742
3030
0.00.0
99
$EXTMAX$EXTMAX
1010
-1073.7235-1073.7235
2020
333.9503333.9503
3030
0.00.0
99
$LIMMIN$LIMMIN
1010
-1437.406229-1437.406229
2020
-16.600329-16.600329
99
$LIMMAX$LIMMAX
1010
-829.781071-829.781071
2020
591.024829591.024829
99
$ORTHOMODE$ORTHOMODE
7070
00
99
$REGENMODE$REGENMODE
7070
11
99
$FILLMODE$FILLMODE
7070
11
99
$QTEXTMODE$QTEXTMODE
7070
00
99
Estructuras Vectoriales
Estructura Espagueti (I)Estructura Espagueti (I)
¿Cómo almacena la información?¿Cómo almacena la información?• Puntos: par de coordenadasPuntos: par de coordenadas• Líneas: como una sucesión de pares de Líneas: como una sucesión de pares de
coordenadas.coordenadas.• Polígonos: cadena de pares de Polígonos: cadena de pares de
coordenadas con repetición del primer coordenadas con repetición del primer par de coordenadas que indica que es par de coordenadas que indica que es un elemento cerrado.un elemento cerrado.
Estructuras Vectoriales
Estructura Espagueti (II)Estructura Espagueti (II)
¿Qué problemas tiene está estructura?¿Qué problemas tiene está estructura?• Almacena por duplicado los límites entre Almacena por duplicado los límites entre
dos polígonos adyacentes.dos polígonos adyacentes.• Se almacena sin ninguna estructura Se almacena sin ninguna estructura
espacial aparente:espacial aparente: No presenta relaciones espaciales.No presenta relaciones espaciales. Es ineficiente para análisis espacialesEs ineficiente para análisis espaciales
¿Ventajas?¿Ventajas?• Es muy eficiente para trazar o “plotear”.Es muy eficiente para trazar o “plotear”.
Estructuras Vectoriales
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2
3 4
56
7 8
910
11
12
13
1415 16
Estructura Espagueti (III)Estructura Espagueti (III)
a b
c d
e
f
Tenemos:Tenemos:• 4 Superficies4 Superficies• 1 Línea1 Línea• 1 Punto1 Punto• 16 Vértices16 Vértices• 17 Tramos17 Tramos
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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15
16
17
Estructuras Vectoriales
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
5
6
7
8
Estructura Espagueti (IV)Estructura Espagueti (IV)a,7 (Nombre del Polígono y número de Vértices)1,44,44,66,66,81,8 (Coordenadas del último vértice)1,4 (Coordenadas del primer vértice repetidas)b,5 (Nombre de otro Polígono y número de Vértices)6,69,69,86,86,6c,71,16,16,34,34,41,41,1d,96,19,19,66,64,64,44,36,36,1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
13
14
15
16
171 2
3 4
56
7 8
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a b
c d
e
f
Estructuras Vectoriales
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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16
171 2
3 4
56
7 8
910
11
12
13
1415 16
Estructura Espagueti (V)Estructura Espagueti (V)
a b
c d
e
f
a,7 (Nombre del Polígono y número de Vértices)1,44,44,66,66,81,8 (Coordenadas del último vértice)1,4 (Coordenadas del primer vértice repetidas)
e,1 (Nombre del punto y número de vértices)6,5
f,2 (Nombre del tramo y puntos)5,48,4
Estructuras Vectoriales
Estructura Topológicas (I)Estructura Topológicas (I)
Términos y conceptos asociados:Términos y conceptos asociados:
• Nodos: corresponden a elementos puntuales, Nodos: corresponden a elementos puntuales, extremos de líneas e intersección de arcos.extremos de líneas e intersección de arcos.
• Arcos: sucesión de puntos que describe la Arcos: sucesión de puntos que describe la ubicación y forma de un elemento lineal ubicación y forma de un elemento lineal (empiezan y terminan en nodos).(empiezan y terminan en nodos).
• Vértices: elementos intermedios de los arcos.Vértices: elementos intermedios de los arcos.• Polígonos: zonas encerradas por uno o varios Polígonos: zonas encerradas por uno o varios
arcos.arcos.
Estructuras Vectoriales
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
5
6
7
8
Estructura Topológicas (II)Estructura Topológicas (II)
SE TIENEN:SE TIENEN:• 9 Nodos (Verde)9 Nodos (Verde)• 10 Arcos (Azul)10 Arcos (Azul)• 7 Vértices (Naranja)7 Vértices (Naranja)• 4 Polígonos (Blanco)4 Polígonos (Blanco)
Estructuras Vectoriales
Estructuras Topológicas (III)Estructuras Topológicas (III)
Una estructura topológica consiste en la Una estructura topológica consiste en la representación de los detalles de las representación de los detalles de las conexiones entre los diferentes objetos conexiones entre los diferentes objetos espaciales. espaciales.
Facilita una definición precisa de los Facilita una definición precisa de los objetos y sus relaciones con otros objetos, objetos y sus relaciones con otros objetos, permitiendo obtener de manera inmediata permitiendo obtener de manera inmediata cualquier cualquier relación de adyacencia, relación de adyacencia, conectividad, proximidadconectividad, proximidad, etc., etc.
Estructuras Vectoriales
Estructuras Topológicas (IV)Estructuras Topológicas (IV) Permite Permite responder a preguntas del tipo:responder a preguntas del tipo:
• ¿Cuáles son las¿Cuáles son las fincas que están contenidas en cada fincas que están contenidas en cada municipiomunicipio??
• ¿Cuáles son los centros comerciales que quedan a ¿Cuáles son los centros comerciales que quedan a menos de 1 km de una vía principalmenos de 1 km de una vía principal??
Para crear topología se han de cumplir unos Para crear topología se han de cumplir unos requisitos de limpieza topológica de la requisitos de limpieza topológica de la información gráfica:información gráfica:
• Las líneas deben tener sus conectar con exactitud Las líneas deben tener sus conectar con exactitud (evitar (evitar overshootsovershoots y y undershootsundershoots).).
• Los bordes de polígonos adyacentes deben coincidir.Los bordes de polígonos adyacentes deben coincidir.
• Existencia de nodos en las intersecciones.Existencia de nodos en las intersecciones.
Estructuras Vectoriales
Limpieza TopológicaLimpieza Topológica
Estructuras Vectoriales
Estructuras Topológicas (V)Estructuras Topológicas (V)
Las relaciones entre nodos, arcos y polígonos Las relaciones entre nodos, arcos y polígonos se denominan “relaciones topológicas”, que se denominan “relaciones topológicas”, que pueden ser: puntuales, lineales (de red), pueden ser: puntuales, lineales (de red), superficiales (de polígono).superficiales (de polígono).
Tipo de objeto RELACIÓN Tipo de objeto
Nodo dentro contiene
Polígono
Nodo es extremo de termina en
Arco
Arco delimita es delimitado
Polígono
Estructuras Vectoriales
Estructuras Topológicas (VI)Estructuras Topológicas (VI)
Reglas en las relaciones topológicas:
Relaciones espaciales Propiedades espaciales
Cada arco tiene un nodo inicial y un nodo final
Establece una dirección y una longitud de arco
Los arcos están conectados entre sí por medio de nodos
Establece conectividad
Los arcos tienen regiones a un lado y a otro
Establece adyacencia o vecindad
Los polígonos están delimitados por una serie de arcos
Establece área y perímetro de polígonos
Un polígono puede tener islas interiores o tener un polígono exterior
Establece área y perímetro de polígonos
Estructuras Vectoriales
Estructuras Topológicas (VII)Estructuras Topológicas (VII)
Tipos de Relaciones Topológicas entre Tipos de Relaciones Topológicas entre elementos Gráficos.elementos Gráficos.
CONECTIVIDAD
1
2
CONTIGÜIDAD
Estructuras Vectoriales
3
A
INCLUSIÓN
R
PROXIMIDAD
B
CD
Ejemplo de Topología en redEjemplo de Topología en red
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
a1a2a3a4a5a6a7
N1N2N3N4N3N5N6
N2N3N1N1N2N5N6
EEEAABB
ABAABBC
Topología de arcos
Arco
Nodo inicial
Nodo final
Pol. izq Pol. der
Ejemplo de Topología de PolígonosEjemplo de Topología de Polígonos
Coordenadas de arcos
Arco X, Y inicial X, Y media X, Y final
a1a2a3a4a5a6a7
40, 6070, 5010, 2540, 6010, 2530, 2055, 27
70, 6070, 10; 10, 1010, 6030, 5020, 27; 30, 30; 50, 32---55, 15; 40, 15; 45, 27
70, 5010, 2540, 6030, 4070, 5030, 2055, 27
ABCDE
a1, a5, a3a2, a5, 0, a6, 0, a7a7a6Área exterior
Topología de Polígonos
Polígono Arcos
N1N2N3N4N5N6
a1, a3, a4a1, a2, a5a2, a3, a5a4a6a7
Topología de nodos
Nodo
Arcos
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
2 4
810
1216
14
3
6
711
Juego LinealJuego LinealEstructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
1
1 3 6 17162 5 15124 14119 131087
Topología linealTopología lineal
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
2 4
8
10 12
16
14
3
6
7
11OcaOca
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
1
1 3 6 17162 5 15124 14119 131087
De Oca a Oca
Pozo y Calavera
Puentes
Juego de la OcaJuego de la OcaEstructura topológicaEstructura topológica
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
1
4 7
8
6
5
328
3
7
67
4
8
56
51
6
45
7
34
8
2 3
1 2TOPOLOGÍA-TABLA DE TOPOLOGÍA-TABLA DE
CONEXIONES.CONEXIONES.
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
1 2 3
1
6
8
4
5
7 6
8
4
3
7
5
7
8
6
4
1
6
3
7
83
7
67
4
8
56
51
6
45
7
34
8
2 3
1 2
CAMINOS POSIBLES DE 1 A 6CAMINOS POSIBLES DE 1 A 6
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
1 2 3
6
8
45
7 6
75
6
4 6
120
109
129
72
1
47
8
65
32
10
17
22
29
23
11
35
10
24
12 CAMINO MÍNIMOCAMINO MÍNIMOEstructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
GENERACIÓN: se obtienen los registros que definen las relaciones o conexiones existentes entre los elementos gráficos básicos, así como sus normas generales de funcionamiento.
24
12
10
10
22
29
35
23
11
17
CARGA DE DATOS ASOCIADOS: se incorporan los registros que controlan el sistema de funcionamiento de las estructuras topológicas. Si la topología no ha definido previamente los sentidos de las calles, los datos asociados (tiempos) carecen de significado.
PROCESO DE CREACIÓN DE LA TOPOLOGÍAPROCESO DE CREACIÓN DE LA TOPOLOGÍA(Ejemplo: red viaria)(Ejemplo: red viaria)
DEFINICIÓN GEOMÉTRICA: consiste en una serie de registros que describen digitalmente los puntos, líneas y zonas a partir de los cuales se generará la topología. Una vez creada la topología, la definición geométrica pasa a un nivel secundario.
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
4
1 32
567
8
T1 T2
T9
T6
T10
T5
T3
T7
T4
T8
NODO TRAMO NODO
1 T1 2
1 T5 7
2 T2 3
2 T3 8
4 T6 8
4 T4 3
4 T8 5
8 T7 6
6 T9 7
6 T10 5
CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE LA CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE LA TOPOLOGÍA.TOPOLOGÍA.
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
4
1 3 2
5 6 7
8
DEFINICIÓN DE SENTIDOSDEFINICIÓN DE SENTIDOS
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
NODO TRAMO NODO
1 T1 2
1 T5 7
2 T2 3
2 T3 8
4 T6 8
4 T4 3
4 T8 5
8 T7 6
6 T9 7
6 T10 5
T1T2
T9
T6
T10
T5
T3
T7
T4
T8
2 T1 1
8 T3 2
6 T7 8
7 T9 6
T11
T12
T13
T14
1
7
2 3
8 4
6 5 5 T11 6
8 T12 4
3 T13 2
5 T14 4
CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE LA TOPOLOGÍA.CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE LA TOPOLOGÍA.
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
4
1 3 2
5 6 7
824
29
23
35 5
17
12 22
10
DEFINICIÓN DE TIEMPOSDEFINICIÓN DE TIEMPOS
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
18
11
NODO TRAMO NODO
1 T5 7
2 T2 3
4 T6 8
4 T4 3
4 T8 5
6 T10 5
2 T1 1
8 T3 2
6 T7 8
7 T9 6
5 T11 6
8 T12 4
3 T13 2
5 T14 4
TIEMPO
12
24
22
22
29
23
23
17
10
10
35
10
11
18
CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE ATRIBUTOS.CODIFICACIÓN NUMÉRICA O DIGITAL DE ATRIBUTOS.
Estructuras TopológicasEstructuras Vectoriales
Estructura Cadena-Nodo (I) Estructura Cadena-Nodo (I) (“Diccionario de Vértices”)(“Diccionario de Vértices”)
Las Coordenadas de los vértices sólo Las Coordenadas de los vértices sólo se almacenan una vez.se almacenan una vez.
No existen objetos superficiales, tan No existen objetos superficiales, tan sólo puede haber objetos puntuales, sólo puede haber objetos puntuales, textuales y lineales, todos ellos textuales y lineales, todos ellos codificados y con nombres codificados y con nombres asignados.asignados.
Estructuras Vectoriales
Estructura Cadena-Nodo (II)Estructura Cadena-Nodo (II)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
5
6
7
8
ab
c d
e
f
1 2 3
45
6 7
8 9 10
11 12 13
14
15 16
17 18
Fichero 1Vértice o Nodo X Y
1 1 12 1 63 1 94 4 35 6 36 1 47 4 48 4 69 6 610 9 611 1 812 6 813 9 814 6 515 2 1,816 4 217 5 418 8,3 4
Fichero 2. Diccionario de Vérticesa,6,7,8,9,12,11,6b,9,10,13,12,9c,1,2,5,4,7,6,1d,2,3,10,9,8,7,4,5,2e,14f,15,13,17,18
Estructuras Vectoriales
Pseudotopología de ArcosPseudotopología de Arcos
Los Arcos se asocian a los punteros de la Los Arcos se asocian a los punteros de la base de datos mediante códigos comunes.base de datos mediante códigos comunes.
Estructuras Vectoriales
Pseudotopología de PolígonosPseudotopología de Polígonos
Los Arcos se asocian a polígonos mediante Los Arcos se asocian a polígonos mediante códigos comunes.códigos comunes. Los Arcos entre dos polígonos se repiten.Los Arcos entre dos polígonos se repiten.
Estructuras Vectoriales
Estructura Arco-Nodo (I) Estructura Arco-Nodo (I) (Topología Completa)(Topología Completa)
Es la estructura más característica Es la estructura más característica de los SIG vectoriales.de los SIG vectoriales.
En ella se especifican:En ella se especifican:• Las líneas que están conectadas.Las líneas que están conectadas.• Los segmentos que delimitan un Los segmentos que delimitan un
polígono.polígono.• Los polígonos que son contiguos.Los polígonos que son contiguos.
Estructuras Vectoriales
a1a2a3a4a5a6a7
N1N2N3N4N3N5N6
N2N3N1N1N2N5N6
EEEAABB
ABAABBC
Topología de arcos
Arco
Nodo inicial
Nodo final
Pol. izq Pol. der
Coordenadas de arcos
Arco X, Y inicial X, Y media X, Y final
a1a2a3a4a5a6a7
40, 6070, 5010, 2540, 6010, 2530, 2055, 27
70, 6070, 10; 10, 1010, 6030, 5020, 27; 30, 30; 50, 32---55, 15; 40, 15; 45, 27
70, 5010, 2540, 6030, 4070, 5030, 2055, 27
ABCDE
a1, a5, a3a2, a5, 0, a6, 0, a7a7a6Área exterior
Topología de Polígonos
Polígono Arcos
N1N2N3N4N5N6
a1, a3, a4a1, a2, a5a2, a3, a5a4a6a7
Topología de nodos
Nodo
Arcos
Estructura Arco-Nodo (II)Estructura Arco-Nodo (II)Estructuras Vectoriales
Tipos de Estructuras Raster (I)Tipos de Estructuras Raster (I)
Enumeración Recursiva.Enumeración Recursiva. Codificación Codificación Run-LengthRun-Length (RLE) (RLE) Arboles CuaternariosArboles Cuaternarios (quadtrees) (quadtrees) ……
Estructuras Raster
Enumeración Recursiva (I)Enumeración Recursiva (I)
Es el menos eficiente de los formatos raster.Es el menos eficiente de los formatos raster.
Estructuras Raster
Enumeración Recursiva (II)Enumeración Recursiva (II)0000000000000000000000000000000000000011222200000000311122222300000033112222230000333311122113300033331111111330033331111111133003333111111133300333222211133330033222222233330000222222222333000002222222333000000002222233000000000000000000000000000000000000
Estructuras Raster
Se necesitan 16 por 16 caracteres, es decir 256 Se necesitan 16 por 16 caracteres, es decir 256 caracteres para almacenar la informacióncaracteres para almacenar la información
Códigos Códigos Run-Length Run-Length (RLE)(RLE)
Para condensar la Para condensar la información, las filas que información, las filas que tienen el mismo valor se tienen el mismo valor se registran de izquierda a registran de izquierda a derecha y se almacenan derecha y se almacenan como tramos. Cada tramo se como tramos. Cada tramo se determina mediante la celda determina mediante la celda inicial y la final (con un valor inicial y la final (con un valor común).común).
Formato muy bueno cuando Formato muy bueno cuando es muy homogenea la es muy homogenea la imagen, y tiene pocas imagen, y tiene pocas categorías.categorías.
Estructuras Raster
Árboles Cuaternarios (I)Árboles Cuaternarios (I) ( (Quadtrees)Quadtrees)
Este método consiste en una división recursiva del Este método consiste en una división recursiva del espacio en cuadrantes y subcuadrantes, hasta espacio en cuadrantes y subcuadrantes, hasta llegar a la división mínima que es el pixel. llegar a la división mínima que es el pixel.
El ejemplo representa una estructura en árbol de El ejemplo representa una estructura en árbol de grado 4, porque cada nodo tiene 4 ramas, que son grado 4, porque cada nodo tiene 4 ramas, que son los cuadrantes NW, NE, SW y SE,los cuadrantes NW, NE, SW y SE,
Estructuras Raster
QuadtreeQuadtree (II) (II)Representación Quadtree
0 1
32
20
22 23
21210 211
212 213
Mapa de Uso del Suelo
Industrial
RuralResidencial
Intensivo
de
f g
Residencial
Comercial
Recreativo
Deportivos
d
e
f
g
2
21
Estructuras Raster
QuadtreeQuadtree (III) (III)Representación Quadtree
0 1
32
20
22 23
21210 211
212 213
2
21
Mapa
Representación esquemáticadel Quadtree
0 1 2 3
21 22 2320
210 211 212 213
Estructuras Raster
QuadtreeQuadtree (IV) (IV)
1 2 30 Industrial1 Industrial
20 Residencial210 Comercial211 Comercial212 Recreativo213 Deportivo
22 Residencial Intensivo23 Residencial Intensivo
3 Rural
Tabla de Atributos
212
AtributosNivel Quadtree
Estructuras Raster
20
22 23
210 211
212 213
0 1
32
21
Deportivos
Recreativo
Comercial
Residencial
Residencial Intensivo
Rural
Industrial
Quadtrees (Árboles cuaternarios) (V)Quadtrees (Árboles cuaternarios) (V)Estructuras Raster
Estructuras de datos Estructuras de datos Vectoriales Tridimensionales Vectoriales Tridimensionales
Redes Irregulares de Redes Irregulares de Triángulos:Triángulos:
TIN (Triangulated Irregular TIN (Triangulated Irregular Network)Network)
Estructuras de datos Estructuras de datos Raster Tridimensionales Raster Tridimensionales
Para modelar elementos tridimensionales, se puede extenderPara modelar elementos tridimensionales, se puede extender una dimensión la estructura raster. Es decir, la estructura 2-D una dimensión la estructura raster. Es decir, la estructura 2-D de cuadrados se convierte en cubos 3-D. de cuadrados se convierte en cubos 3-D.
Estos cubos se denomina Estos cubos se denomina voxelsvoxels (volume elements). Cada voxel (volume elements). Cada voxel se codifica con datos de atributos (por ej. tipo de roca).se codifica con datos de atributos (por ej. tipo de roca).
Paso de estructurasPaso de estructuras
Paso de Raster a Vectorial: Paso de Raster a Vectorial: Vectorización o Vectorización o DigitalizaciónDigitalización
Paso de Vectorial a Raster: Paso de Vectorial a Raster: Rasterización.Rasterización.
ComparaciónComparación RASTER - VECTOR RASTER - VECTOR VentajasVentajas
RASTER:RASTER:• Estructura de datos Estructura de datos
simple.simple.• La superposición es La superposición es
fácil y eficiente.fácil y eficiente.• Es más adecuado para Es más adecuado para
representar la representar la variabilidad espacial.variabilidad espacial.
• Eficiente manipulación Eficiente manipulación de las imágenes de las imágenes digitales.digitales.
VECTORVECTOR• Estructura de datos Estructura de datos
compacta.compacta.• Eficiente construcción Eficiente construcción
de la topología.de la topología.• Eficiente Eficiente
implementación de la implementación de la topología para topología para análisis complejos.análisis complejos.
• Mejor ajuste en la Mejor ajuste en la calidad gráfica.calidad gráfica.
ComparaciónComparación RASTER - VECTOR RASTER - VECTOR DesventajasDesventajas
RASTER:RASTER:• Estructura de datos Estructura de datos
menos compacta.menos compacta.• La topología es difícil de La topología es difícil de
representar.representar.• Los gráficos y las salidas Los gráficos y las salidas
finales pueden ser finales pueden ser menos atractivas.menos atractivas.
• La mayoría de los SIG se La mayoría de los SIG se ven limitados en el ven limitados en el número de columnas y número de columnas y filas, por lo que se limita filas, por lo que se limita el espacio a representar.el espacio a representar.
VECTORVECTOR• La estructura de datos es La estructura de datos es
muy compleja.muy compleja.• La superposición de los datos La superposición de los datos
de una zona es difícil de de una zona es difícil de realizar.realizar.
• No son eficientes para la No son eficientes para la manipulación y análisis de manipulación y análisis de imágenes digitales.imágenes digitales.
• La representación de la La representación de la variabilidad espacial es variabilidad espacial es ineficiente. ineficiente.
Modelos II