¿Qué es el álgebra de mapas (matemáticas ráster)?
El álgebra de mapas consiste básicamente en hacer matemáticas con mapas.
Pero la diferencia clave es que solo se aplica a datos ráster. Es por eso que también lo llamamos matemáticas raster.
Primero, repasemos los diferentes tipos de álgebra de mapas.
Entonces, practiquemos con un ejemplo.
Tipos de álgebra de mapas
Como has aprendido, el álgebra de mapas utiliza operaciones similares a las matemáticas. Por ejemplo, puede aplicar matemáticas simples como la suma o la multiplicación para actualizar los valores de las celdas ráster.
El tipo más común de álgebra de mapas es una función celda por celda. Este tipo tiene rásteres directamente apilados uno encima del otro. Luego, la función se aplica a las celdas alineadas entre sí.
Pero también puede cambiar la configuración para que no sea solo celda por celda. Estos son los tipos de operaciones de álgebra de mapas que puede usar:
- Local
- Focal
- Zonal
- Global
Repasemos cómo funciona cada tipo.
1. Operaciones locales
El enfoque más simple es el álgebra de mapas celda por celda. Por ejemplo, tiene 2 rásteres apilados uno encima del otro. Luego, agrega cada celda una por una.
Si las celdas ráster representan la temperatura, puede restarlas en diferentes períodos de tiempo. Al usar una operación local, puede encontrar la diferencia de temperatura para cada celda.
2. Operaciones globales
Las operaciones globales aplican un cambio masivo a todas las celdas de un ráster. Si desea agregar un valor de 1 a todas las celdas de la cuadrícula, esta es una operación global.
Por ejemplo, la distancia euclidiana es un ejemplo de una operación global. Al calcular la distancia más cercana a una fuente, aplica la función globalmente en un ráster.
3. Operaciones Focales
Las operaciones focales son funciones espaciales que calculan un valor de salida de cada celda utilizando valores de vecindad. Por ejemplo, la convolución, el núcleo y las ventanas móviles son operaciones focales.
VENTANA EN MOVIMIENTO: Una ventana en movimiento es una disposición rectangular de celdas que cambia de posición. Al aplicar una operación a cada celda desde una ventana en movimiento, normalmente suaviza los valores en un ráster.
4. Operación zonal
Las operaciones zonales aplican una función matemática a un grupo de celdas dentro de una zona específica. Por ejemplo, una zona podría tener un formato vectorial o ráster.
Si desea averiguar cuánta lluvia hay en una cuenca, puede utilizar una operación zonal. Al utilizar un ráster con precipitación, puede configurar su zona como una cuenca hidrográfica con una función de suma.
Funciones Matemáticas
Estos son ejemplos de operaciones que puede usar para el álgebra de mapas:
- Operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación, división)
- Operaciones estadísticas (mínimo, máximo, promedio, mediana)
- Operaciones relacionales (mayor que, menor que, igual a)
- Operaciones trigonométricas (seno, coseno, tangente, arcoseno)
- Operaciones exponenciales y logarítmicas (exponente, logaritmo)
Ejemplo de álgebra de mapas
Si tuviera que tomar una instantánea de la temperatura de la superficie terrestre en abril de 2015, se vería así:
Luego, si tomó la temperatura de la superficie terrestre de abril de 2014, así es como se ve:
Cuando resta abril de 2014 de abril de 2015 para la temperatura de la superficie terrestre, muestra la diferencia entre la temperatura de dos períodos determinados.
Este es un ejemplo de un operador local porque resta cada celda de un año a otro. También es un ejemplo de un operador aritmético porque usa la resta.
Las celdas se superponen con un rango de -25 a +45C. Luego, restamos 2014 de los valores de superficie terrestre de 2015 para cada celda. Como resultado, el mapa de salida tiene un rango de -40 a +40C.
Lo especial de esto es que puede identificar las celdas con la mayor diferencia. Si los valores son positivos, significa que las temperaturas de la superficie terrestre en 2015 fueron más altas. Pero si los valores son negativos, esto significa que las temperaturas de la superficie terrestre de 2015 fueron más frías.
¿Qué sucede cuando tienes valores nulos? Null no es un valor numérico. Si hay valores nulos en alguna de las celdas ráster, permanecerán como nulos en el ráster de salida.
Álgebra de mapas en ArcGIS
Puede utilizar el álgebra de mapas en ArcGIS mediante las herramientas de Spatial Analyst. Ahora, obtengamos experiencia práctica usando la calculadora ráster en ArcGIS:
Primero, habilite la extensión Spatial Analyst.
En ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Map Algebra, haga doble clic en la herramienta de calculadora ráster
- Seleccione sus operadores y conjuntos de datos ráster
- Establece tu función
- Guardar como nueva capa ráster
Operadores relacionales
Los operadores relacionales son funciones lógicas que prueban una relación. Por ejemplo, aquí hay operadores que prueban la lógica:
Ejemplos de operadores relacionales son:
- Igual a
- No igual a
- Menos que
- Mas grande que
Si es verdadero, devuelve un valor de 1. Pero si es falso, devuelve un valor de 0.
Operadores Estadísticos
Los operadores estadísticos calculan estadísticas para cada celda usando funciones estadísticas. Por ejemplo, mínimo, máximo, promedio o mediana son operadores estadísticos.
Realmente puede procesar números utilizando herramientas como las estadísticas zonales. Esta herramienta utiliza un operador estadístico para evaluar los números de todos los valores de celda dentro de una zona.
Por ejemplo, la media zonal, la mediana y el mínimo son herramientas que utilizan operadores estadísticos.
Cita de datos
Datos de temperatura de la superficie terrestre proporcionados por el Equipo del Observatorio de la Tierra de la NASA, utilizando datos proporcionados por el Equipo científico terrestre de MODIS.
¿Cuáles son los 3 tipos de mapas?
Para mayor claridad, los tres tipos de mapas son el mapa de referencia, el mapa temático y el mapa dinámico.
¿Qué es el mapa explicar
Un mapa es una representación simbólica de características seleccionadas de un lugar, normalmente dibujadas sobre una superficie plana. Los mapas presentan información sobre el mundo de una manera simple y visual. Enseñan sobre el mundo mostrando tamaños y formas de países, ubicaciones de características y distancias entre lugares.
Que es mapa con ejemplo
El mapeo se aplica a cualquier conjunto: una colección de objetos, como todos los números enteros, todos los puntos en una línea o todos los que están dentro de un círculo. Por ejemplo, "multiplicar por dos" define un mapeo del conjunto de todos los números enteros en el conjunto de números pares. Una rotación es un mapa de un plano o de todo el espacio en sí mismo.
Cuales son las caracteristicas de un mapa
Son: título, dirección, leyenda (símbolos), áreas del norte, distancia (escala), etiquetas, cuadrículas e índices, citas, que facilitan a personas como nosotros la comprensión de los componentes básicos de los mapas.