Conversión Vector-Raster y Raster-Vector en Geomática

La conversión entre formatos vectoriales y raster es fundamental en el manejo de información geoespacial. A continuación, se describen los procesos y consideraciones clave en estas transformaciones.

Conversión Vector a Raster (Rasterización)

La rasterización, o conversión vector-a-raster, es el proceso de generar datos basados en píxeles a partir de una representación de puntos, líneas o polígonos. La computadora superpone una malla o grid sobre el mapa y calcula los valores de cada píxel según el tipo de detalle (lineal o no lineal).

Conversión Raster a Vector (Vectorización)

La vectorización, o conversión raster-a-vector, se logra mediante:

• El trazado de los bordes de los detalles.
• La descomposición de la línea en los respectivos píxeles.

Método Automático de Conversión Raster-Vector

El método automático de conversión raster-a-vector no está totalmente desarrollado y requiere mucha edición para remover textos y símbolos.

Proceso de Conversión Vector-Raster Detallado

Una vez que se produce un mapa escaneado, se obtiene una representación raster de los datos. Para convertirlos a una representación vectorial, se han desarrollado muchas técnicas, aunque ninguna produce resultados perfectos. Uno de estos métodos se denomina trazado. Programas como ArcGIS tienen algoritmos que buscan continuidades en un mapa escaneado y convierten estos píxeles continuos en detalles. El trazado implica:

• Adelgazamiento de líneas: Los detalles lineales en formato raster tienen ancho, pero en formato vectorial son unidimensionales. El adelgazamiento de líneas reduce los detalles lineales a una celda de anchura para ser reconocidos como detalles lineales.
• Extracción de líneas: Determina dónde comienzan y terminan los segmentos lineales individuales.
• Reconstrucción topológica: Se construye la topología entre las líneas extraídas, lo cual puede significar también la creación de polígonos.

Importación de Datos

Algunas veces se requiere importar datos al SIG si no están todavía en el formato apropiado. El SIG debe poseer programas apropiados. El OpenGIS Consortium es la institución que trata de la compatibilidad de los datos.

Conversión de Otras Fuentes Digitales

En los últimos 25 años, se ha alcanzado un considerable progreso en la implementación de herramientas SIG que integran diversidad de información proveniente de una gran variedad de fuentes. La decisión entre comprar vs. medir es una cuestión importante. Existen muchas fuentes de datos geográficos, incluyendo:

• Páginas web individuales.
• Clearinghouses: Instituto Geográfico Simón Bolívar.

Metadata

La metadata se refiere a los datos acerca de los datos, incluyendo información sobre:

• Cómo se recogieron los datos.
• Quién recogió los datos.
• Con qué propósito.
• Exactitud.
• Confiabilidad.
• Cómo fueron procesados los datos.

Estándares

Los estándares aseguran la uniformidad en los conjuntos de datos, ya que:

• Diferentes personas recogen los mismos datos de diferentes maneras.
• Diferentes departamentos tienen diferentes necesidades de datos.

Se deben diseñar estándares para que los datos se recojan de la misma manera y de esta forma sean de utilidad por todos los usuarios potenciales.

Razones para la Digitalización

Las razones para la digitalización incluyen:

• Los datos de interés ya existen pero en formato de papel, por ejemplo, mapas topográficos, de vías o de geología.
• El costo: puede ser que el presupuesto del proyecto no sea suficiente para permitir mediciones de campo o el uso de datos de sensores remotos.
• La representación selectiva requiere detalles específicos tales como el bosque en un mapa o imagen.

Ventajas y Desventajas de la Digitalización

Ventajas

• Se puede realizar con equipo de relativamente bajo costo.
• Requiere poco entrenamiento.
• No necesita alta calidad de los mapas.

Desventajas

• Es muy tedioso y aburrido.
• Consume mucho tiempo.

Ejemplo de Digitalización

Un hidrólogo que trabaja en una subregión de una cuenca hidrográfica está interesado en examinar los cambios que han ocurrido en relación con la red de drenaje (tributarios, etc.) en los últimos cien años, para un estudio que sirva de soporte a la selección de un sitio para una represa. Usando mapas obtenidos en 1896, 1946 y 1996, el profesional determina que aspectos acerca de la contribución de los ríos, cambio en el curso de arroyos, etc., serían mejor analizados superponiendo las redes de drenaje en cada uno de los tres periodos. Para alcanzar el objetivo, él puede digitalizar los mapas y proceder al análisis espacial.

Escaneo de Mapas

El escaneo es un método que se usa frecuentemente para la captura de datos SIG de mapas existentes. El resultado del proceso de escaneo son datos en formato raster. El uso de un método de conversión de datos raster al formato vectorial hace posible la obtención de datos vectoriales en 2D.

Consideraciones al Escanear Mapas o Fotografías Aéreas

El escaneo de mapas o fotografías aéreas considera que:

• Las marcas en un mapa reflejan luz de manera diferente que las áreas que están en blanco.
• Diferentes detalles en una fotografía aérea reflejan luz de manera diferente.
• La reflectancia se registra en un grid constituido por muchos píxeles cuadrados.
• Se crea una cobertura raster.
• Los escáneres raster leen un mapa detectando variaciones en la iluminación en todos los cuadrados denominados píxeles, sobre la superficie del mapa.
• Los escáneres modernos tienen muy alta resolución, generalmente usan tamaños de píxel entre 0.025 a 0.050 mm. Un mapa topográfico de 30×30 cm puede generar cerca de 100 millones de píxeles.

Exactitud del Escaneo

La exactitud de los datos producidos a través de la digitalización o escaneo de un mapa depende principalmente de la exactitud y actualización del mapa original. Los mapas escaneados rara vez son perfectos. La imagen contendrá manchas, defectos y errores donde los detalles son muy complejos. Por lo tanto, se requiere de un análisis digital de imágenes para mejorar la imagen y darle utilidad.

Ventajas del Escaneo

• Facilidad de realización.
• Rapidez.

Desventajas del Escaneo

• Requiere equipos costosos.
• Requiere personal experto.
• Generalmente implica mucho trabajo de edición.
• Requiere mapas limpios con líneas bien definidas.
• Produce grandes cantidades de datos.