Crear Mapas de Calor (QGIS3)

Los mapas de calor son una de las mejores herramientas de visualización para datos densos de puntos. El mapa de calor es una técnica de interpolación que es útil para determinar la densidad de los objetos de entrada. Los mapas de calor son usados más comúnmente para visualizar datos de crimen, incidentes de tráfico, densidad de viviendas, etc. QGIS tiene un representador de mapa de calor que puede ser usado para dar estilo a una capa punto y un algoritmo de procesamiento Mapa de calor (Estimación de Densidad de Núcleo) que puede ser usado para crear un ráster a partir de una capa punto.

Vista general de la tarea

Trabajaremos con un conjunto de datos de ubicaciones de crímenes en Surrey, Reino Unido y crearemos un mapa de calor para visualizar regiones con alta densidad de crimen.

Otras habilidades que aprenderá

  • Usar campos virtuales y expresiones condicionales

Consigue la información

data.police.uk provee datos de crimen a nivel de calle, consecuencia, y parada y búsqueda en un formato CSV simple. Descargue los datos de la Policiía de Surrey y descomprima el archivo descargado para extraer el archivo CSV.

Para su comodidad, puede descargar directamente una copia del conjunto de datos del siguiente enlace:

2019-02-surrey-street.csv

Fuente de Datos [POLICEUK]

Procedimiento

  1. Primero cargaremos una capa de mapa base de OpenStreetMap y luego importaremos los datos CSV. Clic en el botón Abrir Administrador de Fuente de Datos.

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  1. Seleccione la pestaña Explorador en el panel de la izquierda y encuentre la capa OpenStreetMap bajo XYZ Tiles. Haga clic-derecho y seleccione Añadir Capa(s) Seleccionada(s) a la Pantalla para agregar esta capa en QGIS.

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  1. Cámbiese a la pestaña Texto Delimitado. Aquí importaremos los datos de crimen que vienen en un archivo de texto de formato CSV. Clic el botón junto a Nombre de archivo y explore archivo descargado 2019-02-surrey-street.csv. El Campo X y Campo Y en la sección Definición de Geometría será autopoblado con las columnas Longitud y `Latitud. El SRC de Geometría debería dejarse en su definición predeterminada EPSG:4326 - WGS 84. Asegúrese que los datos se ven correctos en el panel Datos de muestra y clic Añadir, seguido por Cerrar.

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  1. Verá 2 capas - OpenStreetMap y 2019-02-surrey-street cargadas en el panel QGIS Capas. Haga clic-derecho a la capa 2019-02-surrey-street y seleccione Zoom a la Capa.

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  1. Verá la capa de puntos de incidentes de crimen sobrepuesta sobre el mapa base OpenStreetMap. Acérquese y Desplácese para explorar los datos. Los datos son bastante densos y es difícil obtener una idea de donde hay una alta concentración de crimen. Aquí es donde una visualización de mapa de calor puede ser útil. Seleccione la capa 2019-02-surrey-street y clic el botón Abrir el panel de Estilo de Capa.

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  1. Seleccione Mapa de Calor como el representador en el menú desplegable. El panel de Estilo de Capa es interactivo y puede ver inmediatamente el efecto de sus cambios reflejados en pantalla. Esta capa ahora será mostrada en la rampa de color predeterminada de escala de grises.

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  1. Un mapa de calor es típicamente representado usando una rampa de color amarillo–a-rojo o blanco–a-rojo donde la mayor concentración de puntos resultan en más calor. Clic en el menú desplegable Rampa de color y seleccione la rampa de color Reds.

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  1. A continuación necesitará escoger un Radio. Este parámetro determina la vecindad circular alrededor de cada punto donde ese punto tendrá una influencia. Este valor dependerá grandemente en el tipo su dato de entrada. Para nuestros datos, asumamos que un incidente de crimen tendrá una influencia de hasta 5 kilómetros desde su ubicación. Note que el SRC del proyecto actual está definido como EPSG:3857 en la esquina inferior derecha. Este SRC tiene una unidad en metro, por lo que deberíamos especificar 5000 metros como el radio. Otro parámetro que está escondido de este menú es la Forma de núcleo. Esta es una función que determina como debería difundirse la influencia de un punto a lo largo del radio dado. El representador Mapa de Calor usa la función Cuártica para este cálculo. Hay otros tipos de núcleos como Triangular, Uniforme, Tripeso y Epanechnikov que pueden ser especificados cuando se use un método diferente de creación de mapa de calor descrito más adelante en este tutorial. Vea esta publicación para una buena explicación y guía para seleccionar el radio y forma de núcleo correctos.

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  1. La visualización del mapa de calor está lista. Podemos ajustar la Opacidad del mapa de calor en la sección Representación de Capa abajo. Establezcla la opacidad en 60 % de manera que pueda ver el mapa base junto con el mapa de calor.

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  1. Para varios tipos de análisis, el solo considerar la densidad de los puntos es suficiente. Pero algunas, veces, puede querer dar importancia diferente a cada punto. Un crimen más violento debería tener más influencia en el mapa de calor que un robo. De forma similar, algunas veces un punto puede representar múltiples observaciones en una sola ubicación que necesita ser tomado en cuenta en el análisis. Para hacer esto, tu puedes proporcionar un campo opcional numérico peso que especifica un valor para cada punto. Agreguemos un campo de peso y usémoslo para mejorar el mapa de calor. Haga clic-derecho en la capa 2019-02-surrey-street y seleccione Abrir Tabla de Atributos.

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  1. Verá un campo texto llamado Crime type en los datos de entrada que describe el tipo de crimen. Podemos usar estos para categorizar los diferentes tipos de crimen y asignar un peso mayor a los crímenes más violentos.

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  1. Clic en Abrir calculadora de campo.

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  1. Ahora ingresaremos una fórmula que usa el Tipo de crimen y determina el valor de peso. QGIS tiene una forma práctica para agregar tales campos calculados usado Campos Virtuales. El campo virtual es guardado en el proyecto QGIS y no modifica los datos fuentes. También es calculado dinámicamente y puede ser usado en cualquier parte en QGIS tal como cualquier otro valor de atributo. Ingrese weight como el Nombre de campo de salida y defina el Tipo de campo de salida como Whole number (integer). Ingrese la siguiente expresión en el Editor de expresión. Aquí estamos usando la declaración CASE para asignar valores diferentes basados en diferentes condiciones. Clic en Aceptar.

CASE
WHEN "Crime type" LIKE 'Violence%' THEN 10
WHEN "Crime type" LIKE 'Criminal%' THEN 5
ELSE 1
END
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  1. Se agregará un nuevo atributo para cada entidad con el valor de peso apropiado.

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  1. De vuelta en el panel Estilo de Capa, clic en el menú desplegable para Dar peso a los puntos por y seleccione el campo weight recientemente agregado.

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  1. Verá que la representación del mapa de calor cambia para tomar en cuenta el parámetro de peso. Cierre el panel Estilo de Capa.

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  1. Si necesita que se guarde la visualización del mapa de calor como una capa ráster permanente o si quiere personalizar el mapa de calor con opciones avanzadas como núcleos diferentes o radio dinámico, puede usar el Mapa de calor (Estimación de Densidad Núcleo) de la Caja de Herramientas Procesos. Ahora usaremos este algoritmo. Vaya a Procesos ‣ Caja de herramientas.

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  1. Antes que podamos crear un mapa de calor, necesitamos reproyectar los datos fuentes a un SRC proyectado. Como la distancia juega un rol importante en el cálculo del mapa de calor, no es correcto usar un SRC geográfico. Busque el algoritmo Vector general ‣ Reproyectar capa.

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  1. En el diálogo Reproyectar capa, clic en el botón Seleccionar SRC para el SRC Destino. Busque el SRC EPSG:27700 OSGB 1936 / British National Grid. Este SRC proyectado es una buena elección para datos en el Reino Unido. Clic en Ejecutar.

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  1. Se agregará una nueva capa llamada Reprojected al panel Capas. Desmarque la caja junto a la antigua capa 2019-02-surrey-street para esconderla.

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  1. Busque el algoritmo Interpolation ‣ Mapa de calor (Estimación de Densidad de Núcleo).

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  1. En el diálogo Mapa de calor (Estimación de Densidad de Núcleo), usaremos los parámetros de antes. Seleccione Radio como 5000 metros y Peso desde campo como peso. Defina Tamaño de píxel X y Tamaño de píxel Y en 50 metros. Deje Forma de núcleo en el valor predeterminado de Cuártico. Clic en Ejecutar.

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Nota

El parámetro Radio del campo le permite especificar un radio dinámico de búsqueda para cada punto. Esto puede ser usado junto con Peso desde campo para tener un control fino de grano sobre se distribuye la influencia de cada punto.

  1. Una vez que termine el procesamiento, se cargará una nueva capa ráster llamada OUTPUT. La visualización predeterminada es fea ya que usa el representador ``Gris banda única`. Clic en el botón Abrir el panel de Estilo de Capa.

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  1. Cambie el representador a Pseudocolor banda única y seleccione la rampa de color Reds. La capa ahora se parece a la visualización de mapa de calor que habíamos creado antes.

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Nota

Note que la capa OUTPUT en el panel Capas tiene una leyenda pero la capa 2019-02-surrey-street no tiene. Un problema común al usar una capa de mapa de calor creada por el representador Mapa de Calor es la falta de leyenda. Digamos que queremos usar el mapa de calor en el Diseñador y agregar una leyenda. Un mapa de calor ráster creado con el método algoritmo de procesamiento Mapa de Calor hace posible esto.

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