Digitalización o vectorización de mapas

La digitalización o vectorización es sin duda alguna la etapa más importante en la producción de mapas en formato digital, ya que a través de esta se transforman los datos de una imagen o fotografía aérea en toda una serie de archivos que en sus inicios a pesar de que representan simples elementos geométricos, al irse enriqueciendo en el proceso con una adecuada tabla de atributos llegan a constituir información cuya aplicabilidad es inmensamente variable.

Actualmente existen diversos software empleados en los Sistema de Información Geográfica para digitalización; sin embargo, el manejo de estos software requieren de un aprendizaje previo que necesita de conocer las bases metodológicas sobre las que se fundamentan.

Bajo este enfoque se presenta el presente documento en el que se explica de una manera muy general y sencilla el procedimiento para la digitalización a través de las herramientas que brindan los software comerciales: ArcView 3.2 y ArcGIS 9.3, así como también los software libres: gvSIG 1.11.0 y QGIS 2.8.1. Las aplicaciones que emplean los software mencionados anteriormente son:

Digitalización o vectorización

Es un método mediante el cual a partir de una imagen o un raster y por el empleo de un software especializado para tal fin; se genera información de tipo vectorial por lo que implica la obtención de datos geográficos a partir de la imagen o del raster. Los datos vectoriales generados a partir del proceso de digitalización se caracterizan por poseer en primer lugar una geometría específica asociada a la forma y posición del dato, y en segundo lugar una serie de atributos asociados al tamaño y tipo del dato.

El archivo generado a partir del proceso de digitalización en los software ArcView 3.2, ArcGIS 9.3, gvSIG1.11.0 y QGIS 2.8.1 es el Shapefile o SHP, el cual es un formato de archivo informático desarrollado por la compañía ESRI. Un archivo Shapefile posee tres extensiones:

.shp: Almacena las entidades geométricas de los objetos.

.shx: Almacena el indice de las entidades geométricas

.dbf: Almacena la información de los atributos de los objetos.

TIPOS DE DIGITALIZACIÓN:

DIGITALIZACIÓN MANUAL: Consiste en dibujar cualquier elemento espacial teniendo como base una capa raster; esto permite que las entidades digitalizadas posean una ubicación correcta, siempre y cuando la capa raster no tenga errores y este correctamente georreferenciada.

DIGITALIZACIÓN MEDIANTE UNA TABLA DIGITALIZADORA: En este caso no se requiere una capa raster como base, sino que el proceso de digitalización se realiza directamente sobre el mapa o la imagen analógica, utilizando una tabla digitalizadora.

DIGITALIZACIÓN EN ARCVIEW 3.2

1.- La aplicación para la digitalización o vectorización a través del software ArcView 3.2 se llama Editing; y viene incorporada previamente en las aplicaciones básicas del programa.

2.- Al abrir el programa ArcView 3.2 se abrirá automáticamente la ventana Welcome to Arc View GIS; en la opción Create a new project se marcará with a new view (OK), inmediatamente aparecerá la siguiente pregunta: Would you like to add data to the view new?, en este caso se seleccionará la opción NO.

3.- Al realizar el procedimiento anterior se abrirá una Vista la cual por defecto tendrá el nombre View 1; para trabajar de una manera más cómoda maximizar la ventana de la vista.

4.- El siguiente paso es asignarle propiedades a la Vista en donde se realizará todo el proceso de digitalización, para ello se despliega la opción View en la barra de herramientas superior y se selecciona Properties; inmediatamente se deberá visualizar la ventana View Properties y en el recuadro Name podrá asignársele un nombre adecuado a la Vista de acuerdo a la preferencia del usuario, en el recuadro Maps Units desplegar y seleccionar la opción Meters y en Distance Units desplegar y seleccionar la opción Kilometers.

5.- Ahora es necesario activar las extensiones que permiten que el programa reconozca los diferentes formatos de las imágenes, para lo cual se despliega la opción File en la barra de herramientas y se selecciona Extensions, inmediatamente deberá aparecer un cuadro (Extensions) con todas las extensiones que tiene cargado el programa en el respectivo PC en que se esté trabajando. Activar la extensión correspondiente al formato en que haya sido guardada la imagen georreferenciada (por ejemplo activar la extensión JPG (JFIF) Image Support, en el caso de que la imagen georreferenciada haya sido guardada en formato JPG).

6.- Incorporar la imagen georreferenciada a la Vista a través del icono Add Theme en la barra de herramientas o también desplegando la opción View de la barra de herramientas y seleccionando Add Theme.

7.- Aparecerá la ventana Add Theme que permite ubicar el directorio en donde ubica la imagen georreferenciada; en este caso hay que tener en cuenta que en la parte inferior izquierda de la ventana aparecerá la opción Data Source Types y como el archivo que se va a añadir es una imagen deberá desplegarse y seleccionar la opción Image Data Source. (OK).

8.- Crear el nuevo shapefile accediendo a la opción View en la barra de herramientas y una vez allí seleccionar la opción New Theme.

9.- Se abrirá el cuadro de dialogo Feature Type, allí se deberá desplegar para seleccionar el tipo de geometría del shapefile a crear; es decir, punto, línea o polígono.

10.- Una vez que se ha definido el tipo de geometría del nuevo shapefile, se le debe asignar un nombre al shapefile y guardar en el directorio correspondiente.

11.- En el caso en que el shapefile vaya a estar asociado a una tabla de atributos, es necesario crear los campos de dicha tabla; para ello hay que acceder a la opción Open Theme Table en la barra de herramientas.

12.- Comenzar a añadir los campos a la tabla de atributos accediendo a la opción Edit en la barra de herramientas y luego seleccionar Add Field.

13.- Los campos de la tabla de atributos de un shapefile poseen tres características: Name que es el identificador del campo, Type el cual define el tipo de dato a incorporar y Width que permite definir el numero de caracteres. Dependiendo de la información a incorporar en la tabla de atributos se definirán las características específicas.

14.- Al terminar se definir los campos de la tabla de atributos se debe salir de este entorno para volver a la vista y comenzar el proceso de digitalización. Dependiendo de la geometría del shapefile se elegirán las siguientes opciones en la barra de herramientas:

Draw Line: Si se trata de una línea

Draw Polygon: Si se trata de un polígono.

Draw Point: Si se trata de un punto.

15.- Para comenzar el proceso de digitalización hacer click en una de las opciones de Draw (dependiendo de la geometría) y luego click en donde se iniciara la digitalización. En el caso de un punto solo basta con hacer un solo click en donde se ubique dicho punto en la imagen; pero en el caso de una línea o un polígono se deberán hacer varios clicks consecutivos sobre la imagen a fin de completar todo el elemento a digitalizar.

16.- Una vez que se ha terminado de digitalizar se debe hacer doble click para culminar el proceso y acceder a la opción Open Theme Table en la barra de herramientas para llenar los atributos del elemento recién digitalizado.

17.- Finalmente para guardar los cambios es necesario acceder a la opción Theme en la barra de herramientas y allí seleccionar Stop Editing.

18.- Inmediatamente aparecerá la pregunta Save Edits to Export_…….shp?, en la cual se seleccionara Yes.

DIGITALIZACIÓN EN ARCGIS 9.3

1.- Abrir el entorno ArcCatalog con la finalidad de crear el shapefile.

2.- Una vez que se ha abierto el entorno ArcCatalog se deberá buscar el directorio y una vez ubicado con el botón derecho del mouse o click right acceder a la opción New y seleccionar Shapefile.

3.- Automáticamente aparece el cuadro de dialogo Create New Shapefile que permite definir el nombre y la geometría del nuevo shapefile; dependiendo del tipo de datos se deberá elegir la geometría correspondiente. (OK).

4.- Una vez creado el shapefile se cierra el entorno ArcCatalog y se abre el entorno ArcMap, que es donde se llevará a cabo el proceso de digitalización; al hacerlo se abre la ventana ArcMap y entre las opciones de Start using ArcMap with se debe marcar A new empty map (OK).

5.- Incorporar la imagen previamente georreferenciada que servirá de base para la digitalización a través del icono Add Data en la barra de herramientas, al hacer click en este icono el programa pide ubicar la imagen en el directorio en donde se encuentre; ubicar la imagen y hacer doble click sobre el nombre de la imagen.

6.- Añadir el shapefile recién creado a través del icono Add Data en la barra de herramientas, al hacer click en este icono el programa pide ubicar el shapefile en el directorio en donde se encuentre; ubicar el shapefile y hacer doble click sobre el nombre del shapefile.

7.- En el caso en que el shapefile este asociado a una tabla de atributos es necesario crearla, para ello se coloca el cursor sobre el nombre del shapefile recién incorporado al Layers y con botón derecho o click right se selecciona la opción Open Attributes Table.

8.- De esta manera se abre la tabla de atributos del shapefile completamente vacía, por lo que es necesario añadir los campos que dicha tabla poseerá, para ello se debe desplegar la opción a Options ubicada en la parte inferior de la tabla y allí se deberá seleccionar Add Field.

9.- Los campos de la tabla de atributos de un shapefile poseen tres características: Name que es el identificador del campo, Type el cual define el tipo de dato a incorporar y Width que permite definir el numero de caracteres. Dependiendo de la información a incorporar en la tabla de atributos se definirán las características específicas.

10.- Cerrar la tabla de atributos y comenzar el proceso de digitalización accediendo a la opción Editor en la barra de herramienta y seleccionando Start Editing.

11.- Asegurarse de que el recuadro Target aparezca el nombre de la capa o shapefile que se va a digitalizar y en el recuadro Task deberá aparecer Create New Feature.

12.- Click en el icono Sketch Tool ubicado en la barra de herramientas y comenzar a digitalizar haciendo click allí en donde se iniciara la digitalización. En el caso de un punto solo basta con hacer un solo click en donde se ubique dicho punto en la imagen; pero en el caso de una línea o un polígono se deberán hacer varios click consecutivos sobre la imagen a fin de completar todo el elemento a digitalizar.

13.- Para terminar la digitalización se hará doble click y posteriormente se procederá a abrir la tabla de atributos en la opción Open Attributes Table para llenar las características del elemento recién digitalizado.

14.- Una vez que se ha finalizado de llenar los campos en la tabla de atributos esta deberá cerrarse y se debe acceder a la opción Editor y allí seleccionar Stop Editing a fin de guardar todos los cambios realizados en el proceso.

15.- Al hacer este procedimiento se visualizara la pregunta: Do you want to save your edits? a lo cual se seleccionará Sí.

DIGITALIZACIÓN EN gvSIG 1.11.0

1.- Proceder a abrir el programa gvSIG 1.11.0 de tal manera que se visualice el Gestor de Proyecto.

2.- Crear una vista en la cual se llevará a cabo todo el proceso de digitalización; para la creación de la vista se hace click en la opción Vista ubicada en Tipo de documentos del Gestor de Proyectos; luego hacer click en Nuevo, de tal manera que automáticamente aparezca la nueva Vista con el nombre Sin título-0.

3.- Definir las propiedades de la vista recién creada haciendo click en Sin título-0 y luego click en Propiedades.

4.- Al hacer este procedimiento debe abrirse la ventana Propiedades de la Vista; allí se deberá colocar el nombre a la Vista (nombre definido por el usuario) y también se deberá definir el Sistema de Proyección en el que se trabajará.

5.- Para definir el Sistema de Proyección se debe hacer click en Proyección Actual y automáticamente se abre la ventana Nuevo CRS, allí se deberá desplegar la opción Tipo y seleccionar EPSG; luego se marcará Por Área y se escribirá el nombre del país al que se corresponde la zona de la imagen georreferenciada, luego hacer click en Buscar; y se deberán listar todos los datum del país con sus respectivos códigos; seleccionar el datum correspondiente a la zona de la imagen georreferenciada. (Aceptar).

6.- Al cerrarse la ventana Nuevo CRS, la ventana Propiedades de la Vista permanecerá aún abierta, en este caso se hara click en Aceptar para que esta última también se cierre.

7.- Hacer click sobre la Vista recién creada y click en Abrir; ahora se deberá incorporar la imagen georreferenciada a través del icono Añadir Capa ubicado en la barra de herramientas. Al abrirse la ventana Añadir Capa se deberá hacer click en Añadir. Ubicar el directorio en donde se encuentra la imagen, y en la opción Archivos de Tipo seleccionar la opción gvSIG Raster Driver.

8.- Crear el nuevo shapefile accediendo a la opción Vista en la barra de herramientas, una vez allí seleccionar Nueva Capa y posteriormente seleccionar Nuevo Shp.

9.- Se despliega el cuadro de dialogo Nueva Capa que permite definir la geometría del nuevo shapefile, allí se deberá seleccionar punto, línea o polígono según el elemento que se vaya a digitalizar. Click en Siguiente.

10.- Una vez definido el tipo de geometría deberá parecer otro cuadro de dialogo que permite definir la cantidad de campos y las características de dichos campos de la respectiva tabla de atributos del shapefile a crear. Allí se deberá asignar un nombre al campo en cuestión, definir el tipo de campo y el tamaño de los caracteres de ese campo. Click en Siguiente.

11.- Designar un nombre al nuevo shapefile y guardar en el directorio correspondiente haciendo click en el recuadro Introducir la ruta del fichero. (Final).

12.- Comenzar el proceso de digitalización seleccionando las opciones de dibujo en la barra de herramienta, para digitalizar un punto seleccionar la opción Punto y para digitalizar un polígono o una línea seleccionar la opción Polilínea en la barra de herramientas.

13.- Comenzar a digitalizar haciendo click en la opción de dibujo y luego click en donde se iniciara la digitalización. En el caso de un punto solo basta con hacer un solo click en donde se ubique dicho punto en la imagen; pero en el caso de una línea y un polígono se deberán hacer varios click consecutivos sobre la imagen a fin de completar todo el elemento a digitalizar.

14.- Al terminar de digitalizar el elemento se deberá llenar la tabla de atributos por lo que es necesario acceder a la opción Muestra los atributos de las capas seleccionadas en la barra de herramienta, esta opción permite abrir la tabla de atributos y una vez abierta se procederán a rellenar los campos.

15.- Cerrar la tabla de atributos una vez que se han rellenado los campos y colocar el cursor encima del shapefile y con el botón derecho del mouse o click right seleccionar la opción Terminar Edición para guardar los cambios efectuados en todo el proceso.

DIGITALIZACIÓN EN QGIS 2.8.1

1.- Abrir el programa QGIS 2.81 de tal manera que se visualice el entorno con los respectivos iconos.

2.- Cargar la imagen previamente georreferenciada en la opción Añadir Capa Raster ubicada en la barra de herramientas lateral izquierda; al acceder a esta opción automáticamente se abre la ventana Abrir una fuente de dato ráster admitida por GDAL, en la cual se deberá ubicar la imagen sobre la cual se va digitalizar.

3.- Crear el nuevo shapefile accediendo a la opción Capa en la barra de herramientas, una vez allí seleccionar la opción Crear Capa, luego Nueva Capa de Archivo Shape.

4.- Automáticamente se abre la ventana Añadir capa vectorial que permite definir definir la geometría del nuevo shapefile y su ubicación respectiva en un directorio.

5.- En primer lugar en la opción Tipo se deberá elegir punto, línea o polígono según el elemento que se vaya a digitalizar.

6.- En la opción SRC Seleccionado se deberá ingresar el Sistema de Coordenadas en que se haya georreferenciada la imagen que servirá de base para la digitalización de los diferentes elementos.

7.- Posteriormente se procederá a incorporar los campos a la tabla de atributos del shapefile a crear. Esta incorporación se realiza en la opción Nuevo Atributo de la siguiente manera: en la categoría Nombre se debe colocar la identificación especifica del campo, en la categoría Tipo se desplegará y se elegirá el tipo de dato que se incorporará en dicho campo (texto, número entero, número decimal) y finalmente en la categoría Anchura se definirá el total de caracteres que poseerá el campo.

8.- Una vez que se han definido las características del campo de atributo se hará click en la opción Añadir a la lista de Atributos, a fin de que este campo se incorpore a la tabla de atributos. En el caso de que se deseen incorporar nuevos campos se deberá repetir el mismo procedimiento.

9.- Al terminar de definir todos los campos se hará click en Aceptar y se deberá aparecer la ventana Guardar capa como la cual permitirá guardar el shapefile en el directorio correspondiente.

10.- Para comenzar el proceso de digitalización se deberá colocar el cursor encima del nombre del shapefile y con botón derecho click right seleccionar la opción Conmutar Edición, o también se puede hacer click directamente sobre el icono Conmutar Edición en la barra de herramientas.

11.- Acceder a la opción Edición en la barra de herramientas y allí se deberá seleccionar Añadir Objeto Espacial.

12.- Digitalizar haciendo click en la imagen, justamente en donde se iniciara la digitalización. En el caso de un punto solo basta con hacer un solo click en donde se ubique dicho punto en la imagen; pero en el caso de una línea o polígono se deberán hacer varios click consecutivos sobre la imagen a fin de completar todo el elemento a digitalizar.

13.- Una vez que se ha culminado con el proceso de digitalización se accederá a la tabla de atributos con el botón derecho o click right y se procederá a rellenar los campos de acuerdo a las características del elemento recién digitalizado.

14.- Al terminar de llenar los campos de la tabla de atributo se hará clic en Aceptar y luego para guardar los cambios realizados durante todo el proceso de digitalización se colocará el cursor encima del shapefile y se accederá a la opción Conmutar Edición o se puede acceder a esta acción en la barra de herramientas.

15.- Inmediatamente aparecerá la pregunta ¿Quiere guardar los cambios en la capa……? A lo que se hará click en Guardar.

Autor:

Edgar José Alvarado Rivas

Lugar y fecha de realización del trabajo: Yaracuy, Venezuela. Julio, 2015