Muestrear Datos Ráster usando Puntos o Polígonos (QGIS3)

Varios conjuntos de datos científicos y ambientales vienen como rásters grid. Los datos de elevación (DEM) son también distribuídos como archivos rásters. En estos archivos rásters, el parámetro que está siendo representado está codificado como los valores píxeles del ráster. A menudo, uno necesita extraer los valores píxeles en ciertas ubicaciones o agregarlos sobre un área. Esta funcionalidad está disponible en QGIS mediante algoritmos de procesamiento. Muestrear valores de ráster para capas punto y Estadísticas Zonales para capas polígono.

Vista general de la tarea

Dada una cuadrícula ráster de temperatura máxima en los EE.UU. continental, necesitamos extraer la temperatura en una capa punto de todas las áreas urbanas y calcular la temperatura promedio para una capa polígono de cada condado en los EE.UU.

Otras habilidades que aprenderá

• Seleccionar y quitar múltiples capas de la Tabla de Contenido QGIS.

Obtener los datos

El Centro de Predicción del Clima de NOAA provee datos SIG relacionados con temperatura y precipitación en los EE.UU. Descargue el último archivo grid para temperaturas máximas. El archivo tendrá como nombre us.tmax_nohads_ll_{YYYYMMDD}_float.tif

Usaremos un archivo CSV del 2018 US Gazetteer que representa las áreas urbanas en los EE.UU. Descargue el Archivo Urban Areas Gazetteer.

El US Census Bureau provee Archivo Shape TIGER/Line. Puede visitar el sitio FTP y descargar el archivo shape de las zonas censales para California. Descargue el archivo Zonas Censales para California.

Para su comodidad, puede descargar directamente una copia de los conjuntos de datos de los enlaces abajo:

us.tmax_nohads_ll_20190501_float.tif

2018_Gaz_ua_national.zip

tl_2018_us_county.zip

Fuentes de Datos: [NOAACPC], [USGAZETTEER] [TIGER]

Procedimiento

1. Descomprima y extraiga tanto 2018_Gaz_ua_national.zip como tl_2018_us_county.zip a una carpeta en su computadora. Abra QGIS y localice el archivo us.tmax_nohads_ll_20190501_float.tif. En el Explorador QGIS, arrástrelo a la pantalla.

2. Verá una nueva capa ráster us.tmax_nohads_ll_20190501_float cargada en el panel Capas. Esta capa ráster contiene la temperatura máxima registrada en cada píxel en grados Celsius. A continuación cargaremos el archivo punto de áreas urbanas. Este archivo viene como un archivo texto en el formato Valores Separados por Tabulación (TSV). Clic el botón Abrir Administrador de Fuente de Datos en la Barra de Herramientas Fuente de Datos.

3. Cambie a la pestaña Texto Delimitado. Clic el botón … junto a Nombre de archivo y especifique la ruta al archivo texto que descargó. En la sección Formato de archivo, seleccione Delimitadores personalizados y marque Tabulación. Seleccione INTPTLONG como el campo X y INTPTLAT como el campo Y. Clic en Añadir y luego Cerrar.

4. Una nueva capa punto 2018_Gaz_ua_national se cargará en el panel Capas. Ahora estamos listos para extraer los valores de la capa ráster en esos puntos. Vaya a Procesos ‣ Caja de herramientas.

5. Busque y localice el algoritmo menuselection:Análisis ráster –> Muestrear valores ráster. Haga doble-clic para iniciarlo.

6. Seleccione 2018_Gaz_ua_national como la Capa de Punto de Entrada. Seleccione us.tmax_nohads_ll_20190501_float  como la Capa Ráster a Muestrear. Expanda los Parámetros avanzados e ingrese tmax como el Prefijo de columna de salida. Clic en Ejecutar. Una vez que termine el procesamiento, clic en Cerrar.

7. Una nueva capa Sampled Points será cargada en el panel Capas. Seleccione la herramienta Identificar en la Barra de herramientas Atributos y haga clic en cualquier punto. Verá los atributos mostrados en el panel Resultados de identificación. Verá un nuevo atributo llamado tmax_1 agregado a cada objeto. Éste es el valor píxel de la capa ráster extraído en la ubicación del punto. El 1 representa el número de banda del ráster. Si la capa ráster tenía múltiples bandas, vería múltiples columnas nuevas en la capa de salida.

8. La primera parte de nuestro análisis está completo. Quitemos las capas innecesarias. Mantenga presionada la tecla Mayús y seleccione las capas Sampled Points` y ``2018_Gaz_ua_national. Clic-derecho y seleccion Borrar para eliminarlas de QGIS. Cuando se le pregunta Eliminar 2 entradas de leyenda?, seleccione Aceptar.

9. Ahora usaremos la capa de condados para muestrear el ráster y calcular la temperatura promedio para cada condado. Localice el archivo tl_2018_us_county.shp en el Explorador QGIS y arrástrelo a la pantalla.

Nota

La mayoría de los algoritmos de procesamiento leerán la capa de entrada y crearán una nueva capa. Pero el algoritmo Estadísticas Zonales es diferente. Modifica la capa de entrada y le agrega nuevos atributos. Es por eso que es importante descomprimir los archivos de entrada primero. QGIS puede cargar una capa desde un archivo zip directamente, pero no puede modificar una capa comprimida. El algoritmo de procesamiento fallará si no puede actualizar la capa de entrada.

10. Se cargará una nueva capa tl_2018_us_county al panel Capas. Vaya a Procesos ‣ Caja de herramientas.

11. Busque y localice el algoritmo Análisis ráster ‣ Estadísticas zonales y haga doble-clic para iniciarlo.

12. Seleccione us.tmax_nohads_ll_20190501_float como la Capa ráster y tl_2018_us_county como la Capa vectorial que contiene zonas. Ingrese tmax_ como el Prefijo de columna salida. Clic en … junto a Estadísticas a calcular.

13. Seleccione sólo el valor Mean y clic en Aceptar.

14. Clic en Ejecutar para iniciar el procesamiento. El algoritmo puede tomar unos pocos minutos para completar. Clic Cerrar.

15. Como se hizo notar antes, el algoritmo Estadísticas zonales no crea una nueva capa, sino modifica la capa zona. Clic-derecho la capa tl_2018_us_county, y seleccione Abrir tabla de atributos.

16. Verá una nueva columna llamada tmax_mean agregada a la tabla de atributos. Ésta contiene el valor de temperatura promedio extraído sobre el polígono de cada objeto. Hay algunos valores nulos debido a que esos condados (que pertenecen a Alaska, Hawaii y Puerto Rico) están fuera de la extensión de la capa ráster.

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