Title: Format Ràster // Format vectorial
Course: Introducció als Sistemes d'Informació geogràfica 2CFGS

• RASTER o Retícula:
– ESPAI REPRESENTAT PER CEL·LES AMB UN ÚNIC VALOR.
– VALORS NORMALMENT CONTINUUS
– MAJOR DIMENSIÓ DE CEL·LES MENOR PRECISIÓ
• VECTORIAL:
– ELEMENTS AÏLLATS
– PUNTS, LÍNEAS o POLÍGONS
– MÚLTIPLES CAMPS

Format Ràster // Format vectorial

Entrada en la wikipèdia dels formats ràster i vectorial

“Raster

Un tipo de datos raster es, en esencia, cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.

Interpretación cartográfica vectorial (izquierda) y raster (derecha) de elementos geográficos.

Cualquiera que esté familiarizado con la fotografía digital reconoce el píxel como la unidad menor de información de una imagen. Una combinación de estos píxeles creará una imagen, a distinción del uso común de gráficos vectoriales escalables que son la base del modelo vectorial. Si bien una imagen digital se refiere a la salida como una representación de la realidad, en una fotografía o el arte transferidos a la computadora, el tipo de datos raster reflejará una abstracción de la realidad. Las fotografías aéreas son una forma comúnmente utilizada de datos raster con un sólo propósito: mostrar una imagen detallada de un mapa base sobre la que se realizarán labores de digitalización. Otros conjuntos de datos raster contendrá información relativa a elevaciones (un Modelo Digital del Terreno), o de reflexión de una particular longitud de onda de la luz (las obtenidas por el satélite LandSat), etc.

Los datos raster se compone de filas y columnas de celdas, cada celda almacena un valor único. Los datos raster pueden ser imágenes (imágenes raster), con un valor de color en cada celda (o píxel). Otros valores registrados para cada celda puede ser un valor discreto, como el uso del suelo, valores continuos, como temperaturas, o un valor nulo si no se dispone de datos. Si bien una trama de celdas almacena un valor único, estas pueden ampliarse mediante el uso de las bandas del raster para representar los colores RGB (rojo, verde, azul), o una tabla extendida de atributos con una fila para cada valor único de células. La resolución del conjunto de datos raster es el ancho de la celda en unidades sobre el terreno.

Los datos raster se almacenan en diferentes formatos, desde un archivo estándar basado en la estructura de TIFF, JPEG, etc. a grandes objetos binarios (BLOB), los datos almacenados directamente en Sistema de gestión de base de datos. El almacenamiento en bases de datos, cuando se indexan, por lo general permiten una rápida recuperación de los datos raster, pero a costa de requerir el almacenamiento de millones registros con un importante tamaño de memoria. En un modelo raster cuanto mayores sean las dimensiones de las celdas menor es la precisión o detalle (resolución) de la representación del espacio geográfico.”

Els SIG raster, per la seva pròpia essència, són els més adients per treballar amb dades que tenen una variació contínua a l’espai, com serien els següents exemples:

* mapes de temperatures,

* mapes de concentracions de substàncies,

* models digitals d’elevacions,

* mapes de pendents,

* mapes d’ombres, etc.

Hem de tenir en compte també que les dades que s’obtenen per via aèria o espacial són generalment raster.

No es fan servir en anàlisis de xarxes, ni són habituals quan s’han de fer servir en problemes de traçat de rutes òptimes (camins mínims), perquè els Raster no emmagatzemen relacions topològiques. En canvi, el seu ús serà molt més freqüent quan calgui realitzar superposicions i operacions algebràiques amb mapes, i en els mencionats models digitals d’elevacions, a partir dels quals es generaran d’altres amb molta importància ambiental i meteorològica, com els mapes de pendents, orientacions, insolacions, etc.

La base de dades cartogràfica i la temàtica s’emmagatzemen normalment en fitxers unics, l’estructura més simple dels quals és una matriu els valors de la qual són els atributs de cadascún dels píxels. (Ordoñez, Martínez Alegría – 2003)

Vectorial

En un SIG, las características geográficas se expresan con frecuencia como vectores, manteniendo las características geométricas de las figuras.

Representación de curvas de nivel sobre una superficie tridimensional generada por una malla TIN.

En los datos vectoriales, el interés de las representaciones se centra en la precisión de localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos. Cada una de estas geometrías está vinculada a una fila en una base de datos que describe sus atributos. Por ejemplo, una base de datos que describe los lagos puede contener datos sobre la batimetría de estos, la calidad del agua o el nivel de contaminación. Esta información puede ser utilizada para crear un mapa que describa un atributo particular contenido en la base de datos. Los lagos pueden tener un rango de colores en función del nivel de contaminación. Además, las diferentes geometrías de los elementos también pueden ser comparados. Así, por ejemplo, el SIG puede ser usado para identificar aquellos pozos (geometría de puntos) que están en torno a 2 kilómetros de un lago (geometría de polígonos) y que tienen un alto nivel de contaminación.

Dimensión espacial de los datos en un SIG.

Los elementos vectoriales pueden crearse respetando una integridad territorial a través de la aplicación de unas normas topológicas tales como que “los polígonos no deben superponerse”. Los datos vectoriales se pueden utilizar para representar variaciones continuas de fenómenos. Las líneas de contorno y las redes irregulares de triángulos (TIN) se utilizan para representar la altitud u otros valores en continua evolución. Los TIN son registros de valores en un punto localizado, que están conectados por líneas para formar una malla irregular de triángulos. La cara de los triángulos representan, por ejemplo, la superficie del terreno.

Para modelar digitalmente las entidades del mundo real se utilizan tres elementos geométricos: el punto, la línea y el polígono.

- Puntos

Los puntos se utilizan para las entidades geográficas que mejor pueden ser expresadas por un único punto de referencia. En otras palabras: la simple ubicación. Por ejemplo, las ubicaciones de los pozos, picos de elevaciones o puntos de interés. Los puntos transmiten la menor cantidad de información de estos tipos de archivo y no son posibles las mediciones. También se pueden utilizar para representar zonas a una escala pequeña. Por ejemplo, las ciudades en un mapa del mundo estarán representadas por puntos en lugar de polígonos.

- Líneas o polilíneas

Las líneas unidimensionales o polilíneas son usadas para rasgos lineales como ríos, caminos, ferrocarriles, rastros, líneas topográficas o curvas de nivel. De igual forma que en las entidades puntuales, en pequeñas escalas pueden ser utilizados para representar polígonos. En los elementos lineales puede medirse la distancia.

- Polígonos

Los polígonos bidimensionales se utilizan para representar elementos geográficos que cubren un área particular de la superficie de la tierra. Estas entidades pueden representar lagos, límites de parques naturales, edificios, provincias, o los usos del suelo, por ejemplo. Los polígonos transmiten la mayor cantidad de información en archivos con datos vectoriales y en ellos se pueden medir el perímetro y el área.”

Els SIG vectorials es fan servir sovint sobretot en problemes en els què ens cal fer consultes a la base de dades, tant per localització com per atributs, i obtenir una resposta ràpida. La base de dades espacial i la temàtica són diferents, sent aquesta última habitualment una base de dades de tipus relacional.

La informació geogràfica vectorial s’organitza en capes en funció del tipus d’element (punt, línia o polígon) i dels seus atributs. D’aquesta manera la informació espacial per a un determinat problema pot estar en una capa de punts corresponent a nuclis de població, una altra capa de línies que representarien les carreteres, una altra de rius i una de polígons corresponent al mapa geològic.

La base de dades espacial i la temàtica s’uneixen mitjançant un identificador (ID gràfic) qu seria un nombre enter assignat a cada objecte. Aquesta unió és la que permet realitzar consultes per localització pulsant amb el ratolí sobre un element cartogràfic (punt, línia o polígon). Les consultes temàtiques són les que permeten trobar objectes cartogràfics que acompleixen amb determinades característiques o bé certes condicions. Això es fa servir molt en l’àmbit administratiu (cadastre, hisenda, etc). O bé en el cas dels punts i les línies en el cas del transport.(Ordoñez, Martínez Alegría – 2003)

Ventajas y desventajas de los modelos raster y vectorial

Existen ventajas y desventajas a la hora de utilizar un modelo de datos raster o vector para representar la realidad.

Ventajas

Vectorial | Raster
La estructura de los datos es compacta. Almacena los datos sólo de los elementos digitalizados por lo que requiere menos memoria para su almacenamiento y tratamiento. | La estructura de los datos es muy simple.
Codificación eficiente de la topología y las operaciones espaciales. | Las operaciones de superposición son muy sencillas.
Buena salida gráfica. Los elementos son representados como gráficos vectoriales que no pierden definición si se amplía la escala de visualización. | Formato óptimo para variaciones altas de datos.
Tienen una mayor compatibilidad con entornos de bases de datos relacionales. | Buen almacenamiento de imágenes digitales
Las operaciones de re-escalado, reproyección son más fáciles de ejecutar.
Los datos son más fáciles de mantener y actualizar.
Permite una mayor capacidad de análisis, sobre todo en redes.

Desventajas

Vectorial | Raster
La estructura de los datos es más compleja. | Mayor requerimiento de memoria de almacenamiento. Todas las celdas contienen datos.
Las operaciones de superposición son más difíciles de implementar y representar. | Las reglas topológicas son más difíciles de generar.
Eficacia reducida cuando la variación de datos es alta. | Las salidas gráficas son menos vistosas y estéticas. Dependiendo de la resolución del archivo raster, los elementos pueden tener sus límites originales más o menos definidos.
Es un formato más laborioso de mantener actualizado.