Estrategia 3. Análisis espaciales

Elementos a considerar

Si bien ya hemos hecho una primera aclaración en la sección Consideraciones importantes, aquí volvemos a hacer hincapié en ella nuevamente. Adaptado o General son dos modos de aproximación distintos desde el punto de vista del software que los procesa. En el primer caso, conocemos los datos de entrada, de tal forma que existe un desarrollo específico para procesarlos. Por contrapartida, es un desarrollo adaptado a un lugar específico de trabajo donde se disponen o se han llegado a preparar las capas de entrada. Los datos para el modo general pueden ser de cualquier tipo, esto es, el software actúa de forma general procesando los datos en el orden que especificamos en el archivo de configuración, pero sin conocer en realidad que son. Es por ello que el análisis es más limitado, si bien tiene la ventaja que puede adaptarse a cualquier lugar. 

También ya mencionada, reiteramos la importancia de tener clara la diferencia entre una Unidad de Análisis Espacial (UAE) y un dato raster. En el primer caso caracterizamos cada uno de los polígonos como si fuera un área independiente. En el dato raster, por el contrario, lo que importan son las categorías o tipologías. Este segundo tipo tiene como cometido principal pasar su valor a la UAE, en términos de terreno ocupado por cada categoría, o bien a un elemento puntual (a que tipo de peligro está expuesto).

Los scripts o programas no requieren instalación al estilo Windows, es un archivo que se descarga y se almacena en el sistema. Si el script está escrito en C, habrá que compilarlo antes de ejecutarlo, si está escrito en otro lenguaje (Python o Bash) solo necesitará permisos de ejecución. En el apartado instalación encontrarás más detalles al respecto.

Es MUY IMPORTANTE controlar bien desde el principio la estructura organizativa de la información (¡vamos!, saber donde se guardan los archivos en el disco duro): donde está que, de donde viene, para que sirve y donde se guardan los archivos de salida. Independientemente de la estructura de almacenamiento que el usuario decida, esta tiene que estar clara y ser respetada por todos los componentes del grupo.

Todos los actores implicados deben conocer en todo momento las características de los datos utilizados (metadatos), de tal forma que se sepan las limitaciones e incertidumbres de los resultados obtenidos. La defensa de los mismos en entornos hostiles es algo que puede ocurrir, especialmente si el problema analizado se ha politizado.

Tipos de análisis espacial

El conjunto de herramientas desarrollado buscan llevar a cabo un tipo de operación muy común en los Sistemas de Información Geográficos basada en conectar los elementos contenidos en dos capas de información geográfica a partir la relación espacial entre cada uno de ellos. Esto nos permite transferir atributos entre ambas capas o bien establecer un simple conteo (cuantos hay dentro de un polígono dado). La diferencia aquí es que si operamos en modo Adaptado, lo hacemos de forma masiva sobre toda la ciudad con todas las variables disponibles.

Este tipo de asociaciones las llevamos a cabo utilizando dos tipos de técnicas, una basada en el "punto en polígono" (todas las que implican el uso de un raster) o bien por distancia próxima (todas en las que participan solo capas vectoriales). Para más detalle al respecto hemos ampliado esta cuestión en páginas específicas. 

Los nombres que hemos utilizado para nombrar a los análisis espaciales indican, en primer lugar, el tipo de dato que va a ser caracterizo, en segundo lugar, quien proporciona la información para dicha caracterización. Es importante tener esto en cuenta en todo momento, de otra forma podemos equivocar el tipo de análisis que buscamos: ¿qué queremos caracterizar, o sea, cual es nuestro objeto de estudio y cómo o con qué información lo vamos a hacer?

En la actualidad (23/03/2021), los tipos de análisis que podemos llevar a cabo son los siguientes, los cuales están descritos con mayor detalle en características de los análisis:

Raster-Raster: Un raster en posición espacial superior se cruza con otro situado en la base (UAE objeto de estudio) para determinar el porcentaje de superficie que ocupa cada una de las categorías temáticas del primero en las UAEs en las que se divide el segundo.

Raster-Vector: Una capa vectorial se cruza espacialmente con el raster base (UAE objeto de estudio) para determinar el número de elementos presentes de la primera en cada una de la unidades de análisis que constituyen la segunda. Para el caso del Distrito Metropolitano de Quito se han añadido dos variantes, una asociada a las encuestas y otra a la información catastral que son específicas al área de estudio. Además, esta aproximación también permite un segundo análisis en simultaneo cuando la capa vectorial dispone de categorías.

Vector-Raster: Una capa raster se cruza espacialmente con una vectorial (capa objeto de estudio) para transferir los atributos de la primera (por ejemplo, determinar la parroquia donde se sitúa uno de los puntos evaluados) a la segunda. Tiene varias opciones dependiendo de las características del raster, por ejemplo si es categórico o representa una variable continua.

Vector-Vector: Una capa vectorial se cruza espacialmente con otra capa vectorial (capa objeto de estudio) calculando el número total de elementos de la primera que están presentes a una distancia mínima dada (elementos dentro de un radio) o bien buscando el que está más próximo, según la configuración elegida.

Via-Vector: Es una variante de la aproximación anterior específica para el viario. Dispone del cruce con cualquier variable o con una para datos catastrales. El objetivo es caracterizar la vía o tramos de vía a partir de los elementos que están situados en sus proximidades.

Como llevar a cabo los análisis espaciales

El programa Sistema Exploratorio de Análisis Espacial (SEAE, así lo hemos llamado) está diseñado para operar en línea de comandos (si, debería haber avisado desde el principio que no hay interfaces de usuario bonitas, ups!), además está adaptado para entornos Unix. Esto implica que para operar en Windows hay que realzar ciertas modificaciones, bien en el sistema (instalando un Linux si se opera con Windows 10/11), bien en el código. En este último caso estarían centradas principalmente en las rutas, dado que todo el código utilizado es estándar (estimado usuario, te va a tocar entrar en el lado oscuro). No obstante, es recomendable que si no tienes experiencia en el manejo de la línea de comandos o en el ambiente Linux, leas antes la sección antes de ejecutar, en realidad no es tan complicado como puede parecer.

Para facilitar el manejo del software se crean dos ejecutables distintos, uno para operar en modo Adaptado y otro en General, con una serie de archivos de configuración ya pre-diseñados a los que solo habría que adaptar las rutas cuando se operan en un PC local. Obviamente, siempre se requieren ciertas adaptaciones al trabajar en una máquina distinta, aspecto que debe ser llevado a cabo por el usuario. 

Los requisitos generales para realizar cualquier análisis espacial serian:

1. Disponer de los datos de entrada ya en el formato adecuado y en las carpetas diseñadas para ello (ver Organizando la información y preparación de los datos)

2. Revisar los archivos de configuración, específicamente si las rutas están correctas. Todos los algoritmos incluidos en el SEAE usan 3 archivos de configuración, uno principal y dos secundarios. También hay que tener en cuenta las rutas de salida, de otra forma no sabremos donde buscar la información con los resultados del análisis o bien no podrán ser escritos los archivos si estas no existen.

3. Abrir un terminal en la ruta donde se encuentra ubicado el ejecutable del SEAE.

4. Escribir en el terminal el nombre del programa y del archivo de configuración que se quiere invocar.

5. Verificar los resultados en la ruta de salida especificada.

En general, no son muchos los pasos a seguir, de hecho el mérito no es tanto llegar a ejecutar el software, sino comprender que se está haciendo y que se espera obtener. Para mayor detalle conviene leerse con calma la sección cómo ejecutar los programas, donde desglosamos más detenidamente estos pasos.