6.3. Lesson: Análisis de Redes

Calcular la distancia más corta entre dos puntos es una tarea GIS común. Las herramientas para esto se pueden encontrar en Caja de Herramientas de Procesos.

El objetivo de esta lección: aprender a usar algoritmos de análisis de red.

6.3.1. basic Follow Along: Las herramientas y los Datos

Puede encontrar todos los algoritmos de análisis de red en el menú Procesos -> Cajas de Herramientas ▶ Análisis de redes. Puede ver que hay muchas herramientas disponibles:

../../../_images/select_network_algorithms.png

Abre el proyecto exercise_data/network_analysis/network.qgz. Contiene dos capas:

  • network_points

  • network_lines

La capa network_lines ya tiene un estilo que ayuda a entender la red de carreteras.

../../../_images/network_map.png

Las herramientas de ruta más corta proporcionan formas de calcular la ruta más corta o más rápida entre dos puntos de una red, dados:

  • puntos de inicio y fin seleccionados en el mapa

  • punto de inicio seleccionado en el mapa y puntos finales tomados de una capa de puntos

  • puntos de inicio tomados de una capa de puntos y punto final seleccionados en el mapa

Empecemos.

6.3.2. basic Calcular la ruta mas corta (punto a punto)

La opción Análisis de redes -> Ruta más corta (punto a punto) le permite calcular la distancia más corta entre dos puntos seleccionados manualmente en el mapa.

En este ejemplo, calcularemos la ruta más corta (no más rápida) entre dos puntos.

  1. Abra el algoritmo Ruta más corta (punto a punto)

  2. Seleccione network_lines para Capa vectorial que representa la red

  3. Use Más corto para Tipo de ruta a calcular

    Utilice estos dos puntos como puntos de inicio y finalización para el análisis:

    ../../../_images/start_end_point.png
  4. Haga click en el botón al lado de Punto de inicio (x, y) y elija la ubicación etiquetada con Punto de inicio en la imagen. Se agregan las coordenadas del punto en el que se hizo click.

  5. Haga lo mismo, pero elija la ubicación etiquetada con `` Punto final`` para Punto final (x, y)

  6. Click en el botón Ejecutar:

    ../../../_images/shortest_point.png
  7. Se crea una nueva capa de línea que representa la ruta más corta entre los puntos elegidos. Desmarca la capa network_lines para ver mejor el resultado:

    ../../../_images/shortest_point_result.png
  8. Abra la tabla de atributos de la capa de salida. Contiene tres campos, que representan las coordenadas de los puntos inicial y final y el costo.

    Elegimos Más corto como Tipo de ruta para calcular, por lo que el costo representa la distancia, en unidades de capa, entre las dos ubicaciones.

    En nuestro caso, la distancia más corta entre los puntos elegidos es de alrededor de 1000 metros:

    ../../../_images/shortest_point_attributes.png

Ahora que sabe como usar la herramienta, siéntete libre de probar otras localizaciones.

6.3.3. moderate Try Yourself Ruta mas rápida

Con los mismo datos que el ejercicio previo, intente calcular la ruta mas rápida entre dos puntos.

¿Cuánto tiempo necesitas para ir desde el punto inicial al final?

Comprueba tus resultados

6.3.4. moderate Follow Along: Opciones avanzadas

Exploremos algunas opciones más de las herramientas de Análisis de red. En el ejercicio previo calculamos la ruta mas rápida entre dos puntos. Como puedes imaginar, el tiempo depende de la velocidad de viaje.

Usaremos las mismas capas y puntos inicial y final de los ejercicios previos.

  1. Abra el algoritmo Ruta más corta (punto a punto)

  2. Rellena la Capa de entrada, punto inicial (x, y) y punto final (x, y) como hicimos antes

  3. Elige Mas rápida como el Tipo de ruta a calcular

  4. Abrir el menú parámetros avanzados

  5. Cambia la Velocidad predeterminada (km/h) desde el valor por defecto 50 a 4

    ../../../_images/shortest_path_advanced.png
  6. Click en Ejecutar

  7. Una vez que el algoritmo ha finalizado, cierre el diálogo y abre la tabla de atributos de la capa saliente.

    El campo costo contiene el valor de acuerdo con el parámetro de velocidad que haya elegido. Podemos convertir el campo costo de horas con fracciones a valores en minutos más legibles.

  8. Abra la calculadora de campo haciendo click en el icono calculateField y agregue el nuevo campo minutos multiplicando el campo costo por 60:

    ../../../_images/shortest_path_conversion.png

¡Eso es! Ahora ya sabe cuántos minutos le llevará llegar de un punto a otro.

6.3.5. hard Ruta mas corta con límite de velocidad

La caja de herramientas de análisis de redes tiene otras opciones interesantes. Mirando el mapa siguiente:

../../../_images/speed_limit.png

Nos gustaría conocer la ruta más rápida teniendo en cuenta los límites de velocidad de cada carretera (las etiquetas representan los límites de velocidad en km/h). El camino más corto sin considerar los límites de velocidad sería, por supuesto, el camino púrpura. ¡Pero en ese camino el límite de velocidad es de 20 km/h, mientras que en el camino verde puedes ir a 100 km/h!

Como hicimos en el primer ejercicio, usaremos Análisis de redes -> Ruta más corta (punto a punto) y elegiremos manualmente los puntos de inicio y finalización.

  1. Abra el Análisis de redes -> Algoritmo de ruta más corta (punto a punto)

  2. Seleccione network_lines para el parámetro Capa vectorial que representa la red

  3. Elige Mas rápida como el Tipo de ruta a calcular

  4. Haga click en el botón al lado del Punto de inicio (x, y) y elija el punto de inicio.

  5. Haz lo mismo para punto final (x, y)

  6. Abra el menú parámetros avanzados

  7. Elija el campo speed como el parámetro Campo de velocidad. Con esta opción, el algoritmo tendrá en cuenta los límites de velocidad para cada carretera.

    ../../../_images/speed_limit_parameters.png
  8. Click en el botón Ejecutar

  9. Desactive la capa network_lines para ver mejor el resultado

    ../../../_images/speed_limit_result.png

Como puede ver la ruta mas rápida no se corresponde con la mas corta.

6.3.6. moderate Área de servicio (desde capa)

El algoritmo Análisis de redes -> Área de servicio (desde la capa) puede responder la pregunta: dada una capa de puntos, ¿cuáles son todas las áreas alcanzables dada una distancia o un valor de tiempo?

Nota

La opción Análisis de redes -> área de servicio (desde punto) es el mismo algoritmo, pero le permite elegir manualmente el punto en el mapa.

Dada una distancia de 250 metros, queremos saber cuán lejos podemos llegar en la red desde cada punto de la capa network_points.

  1. Desmarca todas las capas excepto network_points

  2. Abra el Algoritmo Análisis de redes -> Área de servicio (desde capa)

  3. Elija network_lines para Capa vectorial que representa la red

  4. Elija network_points para Capa vectorial con puntos de inicio

  5. Elija Más corta en Tipo de ruta a calcular

  6. Ingrese 250 para el parámetro Costo de viaje

  7. Haga click en Ejecutar y cierre el diálogo

    ../../../_images/service_area.png

    La capa de salida representa la ruta máxima que puede alcanzar desde las entidades de puntos dada una distancia de 250 metros:

    ../../../_images/service_area_result.png

Genial, ¿no?

6.3.7. In Conclusion

Ahora ya sabe cómo usar el algoritmo de análisis de red para resolver los problemas de ruta más cortos y rápidos.

Ahora estamos listos para realizar algunas estadísticas espaciales en los datos de la capa vectorial. ¡Vamos!

6.3.8. What’s Next?

Lo siguiente que verás será cómo ejecutar algoritmos espaciales estadísticos en conjuntos de datos vectoriales.