Trabajando con proyecciones

Proyección de mapas o Sistema Coordinado de Referencias - Coordinate Reference System (CRS) - cuando se trabaja con datos SIG con frecuencia es causante de numerosas frustraciones. Pero entendiendo apropiadamente los conceptos y el acceso a las herramientas correctas nos facilitará lidiar con las proyecciones. En este tutorial, Exploraremos como trabajan las proyecciones en QGIS y se aprenderá sobre las herramientas disponibles para vectores y rasters, particularmente re-proyectar un vector los datos de un raster, permitiendo la re-proyección al vuelo y asignando proyecciones a datos sin proyecciones.

Descripción de la tarea

La tarea es re-proyectar y superponer datos de capas en diferentes proyecciones en QGIS.

Otras habilidades que aprenderás

  • Usar archivos ”.tfw” para georreferenciar rasters

  • Como guardar una selección de características de una capa a otra nueva.

  • Como ver en QGIS la información de meta datos en las capas.

Obtener datos

En Natural Earth Admin 0 - Countries se encuentran los conjuntos de datos. Descargar los países

UK’s Ordnance Survey provee datos libres para su descarga. Descargar el MiniScale raster product para Gran Bretaña y extraerlo a una carpeta en tu computadora.

Nota

Necesitaras ingresar tus datos personales para habilitar la descarga de los conjuntos de datos en Ordnance Survey.

Para comodidad, puedes descargar directamente una copia del conjuntos de datos desde el enlace de abajo:

ne_10m_admin_0_countries.zip

minisc_gb.zip (contiene solo los archivos necesarios para este tutorial)

Fuente de datos: [NATURALEARTH] [OSOPENDATA]

Procedimiento

  1. Abrir QGIS. Ir a Capas ‣ Añadir capa ‣ Añadir capa vectorial....

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  1. Buscar el archivo descargado ne_10m_admin_0_countries.zip y hacer clic en Abrir.

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  1. Debajo de la ventana de QGIS, notaras la etiqueta que dice Coordenada. Al mover el cursor sobre el mapa, ahí se muestra la localización de las coordenadas X e Y. En la esquina inferior derecha verás EPSG:4326. Este es el código de la actual CRS (proyección) del proyecto.

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  1. Como verás luego, los proyectos CRS no coinciden con las capas CRS. Para determinar las proyecciones de las capas, miraremos dentro de los meta datos. Haz clic derecho en la capa ne_10m_admin_0_countries y selecciona Propiedades.

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  1. Pasa a la pestaña Metadatos se verá el dialogo Propiedades. Expande la sección Propiedades. Al final, verás la definición para la proyección bajo Sistema de referencia espacial de la capa. Esta definición está en PROJ.4 format.

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  1. Ahora veamos como cambiar la proyección de capas. Esta operación es llamada “re-proyección”. Antes de “re-proyectar” la capa entera, podemos también “re-proyectar” solo algunas características de la capa. Usando la herramienta Seleccionar objetos espaciales por área o por clic único hacer clic en Estados Unidos para seleccionar sus características.

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  1. Haciendo clic derecho en la capa ne_10m_admin_0_countries elegir Guardar como....

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  1. En el diálogo Guardar capa vectorial como..., nombrar la capa de salida como united_states.shp. También marca la opción Guardar sólo los objetos espaciales seleccionados. Esto asegurará que sólo los objetos seleccionados y sus características serán re-proyectadas y exportadas. Luego, elegiremos la nueva proyección para la capa. Haz clic en el botón Seleccionar CRS.

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  1. En el diálogo Selector de sistema de referencia de coordenadas, en la caja de búsqueda Filtro ingresar north america. Desplazarse por los resultados y seleccionar la proyección North_America_Albers_Equal_Area_Conic (EPSG:102008), clic en Aceptar.

Nota

Elegimos la proyección de Albers Equal Area Conic para este tutorial ya que es una proyección en mapas temáticos de EEUU. La elección de la proyección que uses en tus personales dependerán de muchos factores. Ve esta guía para obtener buenas características de las Proyecciones.

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  1. Verás la nueva CRS seleccionada en el dialogo Guardar capa vectorial como... Clic en Aceptar.

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  1. Una vez que las capas re-proyectadas estén cargadas, notarás que la nueva capa insertada united_states queda perfectamente sobre la capa ne_10m_admin_0_countries, aunque las dos estén en proyecciones distintas. Esto se debe a que QGIS posee la característica “Transformación CRS al vuelo”. El texto mostrado sobre la proyección en la esquina inferior derecha de QGIS ahora muestra las palabras “al vuelo” luego de EPSG:4326`. Para ver mas sobre ésto, buscaremos las opciones CRS en QGIS.

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  1. Ir a Configuración ‣ Opciones....

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  1. Una vez dentro del diálogo Opciones cambia a la pestaña CRS. Verás que por defecto se encuentra marcado Habilitar automáticamente la re-proyección “al vuelo” si las capas tienen un CRS diferente. Esto significa que cuando QGIS detecta que has cargado una capa con una CRS distinta, automáticamente la re-proyectará a una CRS en común, de esa manera se alineará con las otras. Clic en Aceptar.

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  1. Apaguemos la opción “Transformación de CRS al vuelo” y veamos que sucede. Clic en CRS actual ubicado en la esquina inferior derecha.

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  1. En el dialogo Propiedades del proyecto desmarcar Enable ‘on the fly’ CRS transformation y hacer clic en Aceptar.

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  1. Volviendo a la ventana principal de QGIS, verás que el lindo mapa mundial ha desaparecido. Esto es porque la proyección CRS cambió a North_America_Albers_Equal_Area_Conic quedando distintas las coordenadas y escalas. Ahora haz clic derecho en la capa united_states y selecciona Zoom a la capa.

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  1. Ahora veremos a Estados Unidos en la proyección seleccionada. Notarás que las características de ne_10m_admin_0_countries no se muestran en la vista ya que esta en una coordenada distinta del espacio de la capa united_states. Vuelve al dialogo Propiedades del proyecto y enciende nuevamente Enable ‘on the fly’ CRS transformation para el resto del tutorial.

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  1. Bueno ahora hagamos un giro y agreguemos una capa raster a nuestro proyecto. Busquemos desde el directorio donde extrajiste el contenido del archivo minisc_gb.zip. Localiza la carpeta RGB_TIF_COMPRESSED que contiene los archivos tif. Has de notar que las imágenes tif son archivos planos, no son archivos GeoTiff. Esto refiere a que no contienen información de proyección. Para usar estas imágenes en un GIS, debes georreferenciarlas. Una georreferencia posee 2 clases de información, cobertura de imágen y proyecciones. Generalmente, las coberturas se encuentran almacenadas como archivos World file y poseen extensiones como .tfw or .jgw. La mayoría de los software GIS, incluyendo QGIS son capaces de usar información almacenada en los word files mientras que estos se encuentren almacenados en el mismo directorio que la imagen original y con el mismo nombre. Los archivos .tfw para el raster MiniScale se encuentran en carpetas separadas nombradas georeferencing_files.

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  1. Ve a la carpeta ESRI_TFW_FILES que se encuentra dentro de georeferencing_files. Los archivos .tfw son archivos de texto plano. Abre uno de los .tfw en un editor de texto.

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  1. Los word files poseen 6 lineas con varios números. Como se explica a continuación, cada linea contiene cierta información acerca del del archivo raster. Saber esto es importante ya que algunos datos no vienen dentro de los world files y debes crearlos usando información adicional.

Line 1: A: pixel size in the x-direction in map units/pixel
Line 2: D: rotation about y-axis
Line 3: B: rotation about x-axis
Line 4: E: pixel size in the y-direction in map units
Line 5: C: x-coordinate of the center of the upper left pixel
Line 6: F: y-coordinate of the center of the upper left pixel
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  1. Copia el archivo MiniScale_(standard)_R17.tfw contenido en la carpeta georeferencing_files a la carpeta RGB_TIF_COMPRESSED. De esta forma el archivo .tfw y el .tif quedarán en el mismo lugar y QGIS podrá utilizar la información.

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  1. Desde la ventana principal de QGIS, ve a Capa ‣ Añadir capa ‣ Añadir capa raster.... Encuentra el archivo MiniScale_(standard)_R17.tif y da clic a Abrir.

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  1. Los archivos de Ordnance Survey se encuentran en la proyección de la grilla de British National. En el dialogo Selector de sistema de referencia de coordenadas, buscar como “british national” y elegir la CRS OSGB 1936 / British National Grid (EPSG:27700). Finalmente clic en Aceptar.

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  1. Una vez que la capa MiniScale_(standard)_R17 haya sido cargada, haz clic derecho en ella y selecciona Zoom a la capa.

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  1. Ahora veras la capa raster sobre la capa vectorial ne_10m_admin_0_countries. Ya que la opción “OTF” esta habilitada con EPSG:4326, la capa MiniScale_(standard)_R17 se proyecta dinamicamente hacia EPSG:4326 mostrándolo en el mismo espacio de coordenadas de las otras capas.

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