viernes, 31 de mayo de 2013

Visualización de Modelos Digitales de Elevación con ARCGIS y ArcScene


 1. Concepto

El Modelo Digital de Elevación o MDE implica una representación de las elevaciones del terreno mediante valores numéricos, generalmente esta representación es una forma simplificada de la geometría de la superficie del terreno. Consiste en una serie de puntos con coordenadas conocidas referenciadas a un sistema de coordenadas bidimensionales a las que se les asocia un valor de elevación.

En otras palabras, un Modelo Digital de Elevación es un grupo de valores que representa puntos sobre la superficie del terreno cuya ubicación geográfica está definida por coordenadas "X" y "Y" a las que se les agrega un valor de "Z" que corresponde a la elevación. Se ha convenido que los puntos deben estar espaciados y distribuidos de modo regular, de acuerdo con un patrón que corresponde a una cuadrícula.

El clásico y cada vez más conocido nombre de Modelo Digital de Elevación, crea la idea automática de que necesariamente el grupo de valores numéricos deba visualizarse como un "modelo" de tercera dimensión cuando se usa un equipo de cómputo. Tal grupo de valores numéricos puede ser conceptualizado como un arreglo matricial o tabular de los valores de "X", "Y" y "Z" para cada punto.



Los valores de elevación pueden ser manipulados digitalmente y desplegados en un monitor como una "malla" (o como un conjunto de "celdas"), a la que se asocian los valores de altura a cada una de las intersecciones de líneas de la "malla". Para este caso, la presentación visual es una vista isométrica.

Para el caso de que a las "celdas" de una cuadrícula "raster" se le asignen los valores correspondientes a los intervalos de alturas diferenciados por gamas, ya sea de tonos de gris o de colores, la presentación gráfica puede ser en dos o tres dimensiones.

2. Visualización de MDE
ArcGis Posee sofisticadas herramientas para la visualización de MDE. Los modelos digitales de elevación son coberturas tipo raster que como tales se pueden visualizar en ARCGIS.

2.1 Encienda su Arcgis
      Llamar la cobertura DTM_Cocle.


Por defecto, el modelo digital nos aparece en tonos de grises, para cambiar los colores y/o establecer parámetros de visualización, es necesario irnos a:

Properties / Symbology (haciendo click con el botón derecho del Mouse)

La ventana Layer Properties presenta tres opciones:

a. Unique Values: Le asigna un color a cada uno de los elementos existente en un campo determinado. En el caso de un MDE correspondería a darle un color a cada uno de los valores altimétricos existente en el campo Z

b. Classified: Nos darle color a grupos de valores o coropletas. Los grupos se asignan de acuerdo al criterio del usuario (opción Classes), el sistema nos asigna 5 grupos por defecto

c. Streched: Posibilita usar una paleta de colores prediseñada, de a suerte que la gama de colores se aproveche en su totalidad. Para ello el programa realiza la denominada expansión (strech), lo que significa que reparte y asigna exhaustivamente el color o colores de la paleta elegida entre los valores de los pixeles en este caso del MDE. Esta opción es muy recomendada cuando en la visualización no es necesaria la asignación de colores a valores altimétricos específicos

2.2 Visualicemos el MDE mediante la opción Classified.


Seleccione Properties / Symbology (haciendo click con el botón derecho del Mouse parado sobre la capa DTM_Cocle)




Asignémosle 8 categorías de elevación :

(0-50), (51-71), (72-100), (101-150), (151-250), (251-750), (751-1000), (1001-1736)

Para ello, seleccionar la opción Classify de la ventana Layer Properties , una ves dentro de la venta Classification colocar los valores finales de cada grupo en la opción Break Values


Una vez determinados los 8 grupos, procedemos a darle OK y vemos como se establecen las categorías generadas en nuestra ventana Layer Properties. Para darle color a todos los grupos, escogemos una paleta prediseñada en Color Ramp, también podemos darle color de manera individual a cada una de las categorías dándole doble clic sobre cada color de grupo.

El resultado es una capa de bandas de elevación basada en grupos con límites establecidos por el usuario.

2.3 Otra opción para generar una capa de bandas de elevación, es mediante la opción Stretched Properties/ Symbology.

Para ello, una ves posesionado sobre la opción Stretched, escogemos una paleta de color.


Una de las ventajas de este tipo de visualización son los niveles de contrastes que se logran entre los diferentes niveles de altimetría existente en el MDE. 

3. Visualización 3D.

Otra manera de Visualizar los Modelos Digitales de Elevación, es mediante le extensión ARCScene, la cual provee capacidades al ARCGIS para la visualización en 3 Dimensiones.


La Visualización 3D es un manera muy atractiva de presentar la información obtenida a partir de los distintos análisis realizados. ArcGis

Para abrirla, atenemos dos posibilidades: Bien acceder desde el menú inicio/Programas /ArcGis


O pulsando el icono que podemos encontrar en la barra de herramientas de 3D Analyst

Una vez que accedemos a la aplicación, podemos encontrar una ventana como la siguiente:

Podemos cargar una capa cualquiera en ArcScene mediante el botón . Añadiremos la modelo digital de elevación de DTM_Coclé y con el botón de navegación girar y acercar/alejas la capa

La Visualización 3D es un manera muy atractiva de presentar la información obtenida a partir de los distintos análisis realizados. ArcGis.






El valor Z añade niveles de exageración a los elementos altimétricos añadiéndole altura a las vista tridimensional.



La pestaña Rendering nos permite seleccionar las opciones visibilidad y la calidad de prestación de las imágenes. Tenga presente que al aumento de la calidad de la imagen e igual manera estaos exigiéndole al computador velocidad en su tarjeta de video y memoria RAM

Algunas opciones muy interesantes son las visualizaciones en 3D de capas vectoriales. Para ello debemos realizar el mismo proceso que hicimos con el modelo digital de elevación.


Sobre la ventana de visualización donde tenemos visualizado DTM_Coclé, llamamos la capa calles_coclé. Para que la visualización de la capa vectorial guarde la misma proporción altimétrica que el DTM, es necesario configurar la altura base y el valor Z



La Altura Base, Obtain heigths for layer surfase la tomamos del modelo digital de elevación (DTM_Coclé). Tenemos que agregarle el mismo nivel Z que le proporcionamos al modelo digital DTM_Coclé para que se sobreponga al mismo nivel de exageración.

Este tipo de visualización lo podemos hacer con coberturas poligonales de igual manera, estableciendo le fuente del dtm que le proporcionará las elevaciones respectivas.




De igual manera podemos desplegar información puntual y aprovechar la diversidad de simbología que posee el sistema.

Es importante recordar que la cobertura de puntos deberá tener las descripciones necesaria para poder hacer las representaciones requeridas.

Para exportar como una imagen cualquier vista establecida, solo tienen que seleccionar la opción Export Scene, localizada en FILE.

Una de los formatos que guarda mejores resoluciones es .PDF











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