Cuencas Visuales con ArcGIS

Cuencas Visuales con ArcGIS

En anteriores tutoriales hemos aprendido a realizar multitud de operaciones con archivos raster. Hemos visto cómo calcular la Distancia euclidiana y reclasificacion raster con ArcGIS, la union de raster con ArcGIS, cómo Extraer valores de un raster a una capa con ArcGIS, aprendimos a utilizar la Calculadora raster con ArcGIS o un Mapa de orientaciones con ArcGIS; incluso hemos realizado un análisis de Superposición Ponderada con ArcGIS. En esta ocasión realizaremos un análisis de cuencas visuales con ArcGIS.

El análisis de cuencas visuales es una herramienta fundamental en estudios de fragilidad y/o impacto paisajístico ya que nos permite conocer cómo de visibles son los objetos ubicados en lugares concretos del territorio.

Esta herramienta nos ayuda a tomar decisiones de optimización de ubicaciones de infraestructuras como por ejemplo una torre de vigilancia de incendios, o las zonas con menor visibilidad para ubicar un vertedero de forma que se disminuya el impacto paisajístico.

Para obtener esta información ArcMap dispone de dos herramientas que se puede decir que son complementarias una de la otra dependiendo del tipo de información que queramos obtener. Se trata de las herramientas de Cuenca Visual y Puntos de Observador.

Cuencas Visuales

Esta herramienta calcula la cuenca visual para una entidad (punto o línea) o para un conjunto de entidades.

En nuestro caso disponemos de una capa que contiene la ubicación de dos torres de vigilancia de incendios y queremos conocer cuáles son las zonas visibles desde cada una de ellas.

Para hacer éste análisis cargamos la capa que contiene la ubicación de las torres y seleccionamos la herramienta de cuenca visual ArcToolbox < Spatial Analyst < Surface < Viewshed.

Tendremos que indicar cuál es el raster sobre el que basaremos el análisis (debe ser un Modelo Digital del Terreno) y los puntos que queremos estudiar, es decir, las torres de vigilancia. Por último asignamos un nombre a la capa de salida y dejamos el resto de parámetros que aparecen por defecto.

El raster que obtenemos presenta dos clasificaciones: las zonas visibles (en color verde) y las zonas no visibles (en color rosa). Esto significa que todas las celdas verdes son visibles desde alguna de las dos torres al contrario de las zonas rosas que no se ven desde ninguna de ellas.

Si abrimos la tabla de atributos de este nuevo raster encontramos los siguientes campos:

  • ROWID: Se trata de un campo autonumérico correlativo asignado directamente por el programa. Este campo sirve para identificar de manera interna cada uno de los registros existentes (es el equivalente al campo FID de las capas vectoriales).
  • VALUE: Valor de cada una de las entidades analizadas. En este caso el valor “0” se corresponde con las celdas que no se ven desde ninguna de las dos torres, el valor “1” con las que se ven desde alguna de las torres y el valor “2” con las que son visibles desde ambas.
  • COUNT: Indica el número de celdas que presenta cada valor del campo VALUE.

Así lo que hemos obtenido es que existen 55.084 celdas que no se ven desde ninguna de las torres (VALUE 0), 35.680 celdas que son visibles desde alguna de las torres (VALUE 1) y 609 celdas visibles desde ambas (VALUE 2).

Al realizar el cálculo de las cuencas visuales debemos tener cuidado ya que si no indicamos nada, el programa entiende que los puntos para los que se calcula la cuenca visual se encuentran situados a una altura igual a la de la celda sobre la que están ubicados, es decir, sobre la superficie del suelo, tomando como altura la del MDT. Por tanto el mapa que hemos obtenido es el correspondiente a las cuencas visuales de las torres de vigilancia situadas a nivel del suelo y con una altura 0. Sin embargo nosotros sabemos que las torres tienen 10 metros de altura por lo que debemos indicárselo al programa de alguna manera. Para ello tendremos que introducir un nuevo campo en la tabla de atributos de la capa que contiene la ubicación de las torres para asignar el dato de su altura sobre el suelo. Este campo debe denominarse “OFFSETA” y es muy importante que el nombre del campo sea éste y no otro para que el programa lo reconozca.

Abrimos la tabla de atributos de la capa ‘Torres’ y añadimos un nuevo campo Capa (botón derecho) < Open Attribute Table < Table Options < Add Field…

Escribimos el nombre (OFFSETA) y seleccionamos el tipo de campo que vamos a crear que en este caso, será un campo tipo “Short Integer” (entero corto).

Como las torres tienen una altura de 10 metros, debemos introducir ese valor en el campo OFFSETA o bien con la calculadora de campos $selección campo ‘OFFSETA’ (botón derecho) < Field Calculator o bien mediante la edición de la capa. Así estaremos indicamos que la Torre A tiene una altura de 10 metros y la Torre B también.

Ahora si comparamos este nuevo raster con el que obtuvimos anteriormente vemos que la extensión de las cuencas visuales es mayor (tenemos más celdas visibles) lo que es lógico ya que las torres están a una altura bastante superior respecto al cálculo anterior.

Una vez más si abrimos la tabla de atributos para ver la cantidad de celdas visibles y no visibles comprobamos que, efectivamente, ahora tenemos más celdas visibles, en concreto 56.508 que se ven desde alguna de las dos torres y 1.374 celdas visibles desde ambas.

Puntos de observador

El análisis de las cuencas visuales nos ha dado información para el conjunto de las dos torres pero no sabemos qué celdas se ven desde cada una de ellas.

Para conocer este dato utilizamos la herramienta de Puntos de observador ArcToolbox < Spatial Analyst < Surface < Observer Points. El menú que debemos rellenar es exactamente igual que el anterior. Indicamos cuál es el MDT a utilizar, la capa que contiene la ubicación de las torres y asignamos un nuevo nombre a  la capa de salida.

En este caso se genera un nuevo raster con cuatro valores diferentes: 0, 1, 2 y 3; para saber qué significan estos valores consultamos la tabla de atributos:

Tenemos los mismos campos que antes (ROWID, VALUE y COUNT) pero, además tenemos dos nuevos campos, uno por observador (es decir, uno para cada torre de vigilancia). El orden de los observadores (OBS1, OBS2…) los asigna el programa de manera automática en base al campo FID de la capa que se utiliza como observador. Los campos OBS1, OBS2…toman únicamente valores 0 o 1 en función de si se cumple o no la condición establecida; el valor será 1 si las celdas son visibles y 0 si no lo son.

Por tanto tenemos:

  • 33.491 celdas que no se ven desde ninguna torre (OBS1 = 0 / OBS2 = 0).
  • 15.217 celdas que sólo son visibles desde la torre A (OBS1 = 1 / OBS2 = 0).
  • 41.291 celdas que sólo son visibles desde la torre B (OBS1 = 0 / OBS2 = 1).
  • 1.374 celdas que son visibles desde ambas torres.

De esta manera el programa ha asignado los valores de la siguiente forma:

  • Las celdas que no se ven desde ninguna torre presentan un valor “0” y se muestran de color marrón en el mapa.
  • Las celdas que sólo se ven desde la torre A presentan un valor “1” y aparecen coloreadas de amarillo.
  • Las celdas que sólo se ven desde la torre B presentan un valor “2” y se muestran en color verde.
  • Las celdas que se ven desde ambas torres presentan un valor “3” y aparecen coloreadas en azul.
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RebecaBenayas

LICENCIADA EN CIENCIAS AMBIENTALES Y MASTER EN HIDROLOGÍA Y GESTIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS Desempeña su labor profesional como consultora técnica en hidrología, Planificación Hidrológica y SIG (INTECSA-INARSA, S.A., Tragsatec, S.A., CYTSA, S.A.). A lo largo de su trayectoria profesional ha participado en la elaboración y seguimiento de diferentes planes hidrológicos: Ebro, Miño-Sil, Cuencas Mediterráneas Andaluzas y Cuencas Internas del País Vasco.