16. Trabajando con Malla de Datos

16.1. Qué es una malla?

Una malla es una cuadricula no estructurada que usualmente incluye componente temporales y otros. El componente espacial contiene una colección de vértices, bordes y facetas en un espacio 2D o 3D.

  • vértices - puntos XY(Z) (en el sistema de referencia de coordenadas de la capa)

  • segmento- formado por un par de vértices conectados

  • faceta - una faceta es un conjunto de segmentos que producen una forma cerrada - tipicamente un triángulo o un cuadrilátero (cuadros), raramente polígonos con mas vértices

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Figura 16.1 Diferentes tipos de Malla

QGIS puede representar actualmente datos de malla usando triángulos o cuadrados regulares.

Una malla provee información acerca de su estructura espacial. Además, la malla puede tener conjuntos de datos (grupos) asociados que asignan un valor a cada vértice. Por ejemplo, se puede tener una malla triangular con vértices numerados como se muestra en la imagen abajo:

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Figura 16.2 Malla triangular con vértices numerados

Cada vértice puede tener asociado differentes conjuntos de datos (típicamente múltiples cantidades), y esos conjuntos de datos pueden tener tambien una dimension temporal. Así, un solo achivo puede contener múltiples conjuntos de datos.

La siguiente tabla brinda una idea acerca de la información que puede ser almacenada en un conjunto de datos de malla. Las columnas de la tabla representan índices de los vértices de la malla, cada fila representa un conjunto de datos. Cada conjunto de datos puede ser de un tipo de datos diferente. En este caso, se almacena velocidad del viento a 10 metros en momentos determinados (t1,t2,t3).

De manera similar, el conjunto de datos de malla puede almacenar valores de vectores para cada vértice. Por ejemplo, vectores de dirección del viento en tiempos dados:

Viento a 10 metros

1

2

3

Velocidad a 10 metros en tiempo t=t1

17251

24918

32858

Velocidad a 10 metros en tiempo t=t2

19168

23001

36418

Velocidad a 10 metros en tiempo t=t3

21085

30668

17251

Dirección de viento a 10 metros en tiempo t=t1

[20,2]

[20,3]

[20,4.5]

dirección del viento a 10m en tiempo=t2

[21,3]

[21,4]

[21,5.5]

dirección del viento a 10 metros en tiempo=t3

[22,4]

[22,5]

[22,6.5]

Se puede visualizar datos al asignar colores a los valores (de manera similar a como se renderiza un raster Singleband pseudocolor raster rendering) e interpolar datos entre vértices de acuerdo con la topología de la malla. Es común que algunas cantidades sean vectores 2D en lugar de un solo valor escalar (por ejemplo, dirección del viento). Para tales cantidades es deseable desplegar flechas indicando las direcciones.

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Figura 16.3 Posible visualización de Datos de Malla

16.2. Formatos soportados

QGIS accede a los datos de malla utilizando los controladored de MDAL. Por tanto, los formatos soportados de forma nativa son:

  • NetCDF: Formato genérico para datos científicos

  • GRIB: Formato comúnmente usado en metereología

  • XMDF: Formato de resultado de ciertos paquetes de modelado hidráulico, por ejemplo, TUFLOW

  • DAT: Formato de resultado de varios paquetes de modelado hidrodinámico (por ejemplo, BASEMENT, HYDRO_AS-2D, TUFLOW)

  • 3Di: Formato convencional en modelado del clima y pronóstico (http://cfconventions.org/)

  • Algunos ejemplos de conjunto de datos tipo malla pueden encontrarse en https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc/

Para cargar un conjunto de datos de malla en QGIS, use la pestaña addMeshLayer Mesh en el diálogo Data Source Manager. Lea Loading a mesh layer para mas detalles.

16.3. Propiedades del Conjunto de Datos tipo Malla

16.3.1. Propiedades de información

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Figura 16.4 Propiedades de la Capa Malla

La pestaña Información es de solo lectura y representa un lugar interesante para obtener rápidamente los metadatos e información resumida sobre la capa actual. La información proporcionada es (basada en el proveedor de la capa) uri, número de vértices, número de facetas o caras y el número de grupos de conjunto de datos.

16.3.2. Propiedades de fuente

La pestaña Fuente muestra información básica sobre la capa malla seleccionada, incluyendo:

  • el nombre de la Capa para mostrar en el panel Capas

  • Estableciendo el sistema de referencia de coordenadas: Muetra el Coordinate Reference System (CRS) de la capa. Puede cambiar el CRS de la capa seleccionando uno usado recientemente en la lista desplegable o clickando en el botón setProjection Select CRS (ver Selector del Sistema de Coordenadas de Referencia). Use este proceso solo si el CRS aplicado a la capa es erróneo o si no tiene ninguno aplicado.

Use el botón Assign Extra Dataset to Mesh para agregar mas grupos a la capa de malla actual.

16.3.3. Propiedades de simbología

Click en el botón symbology Symbology para activar el diálogo como se muestra en la siguiente imagen:

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Figura 16.5 Simbología de la capa de malla

Las propiedades de simbología están divididas en varias pestañas:

16.3.3.1. General

La pestaña general contiene los siguientes elementos:

  • grupos disponibles en el conjunto de datos tipo malla

  • conjunto de datos en el grupo (s) seleccionado (s), por ejemplo, si la capa tiene una dimensión temporal

  • metadatos si están disponibles

  • modo de mezcla disponible para el conjunto de datos seleccionado.

The slider slider, the combo box selectString and the |<, <, >, >| buttons allow to explore another dimension of the data, if available. As the slider moves, the metadata is presented accordingly. See the figure Mesh groups below as an example. The map canvas will display the selected dataset group as well.

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Figura 16.6 Dataset in Selected Group(s)

Se puede aplicar simbología a cada grupo usando las pestañas.

16.3.3.2. Simbología de Contornos

Under Groups, click on meshcontoursoff to show contours with default visualization parameters.

In the tab meshcontours you can see and change the current visualization options of contours for the selected group, as shown in the image Styling contours in a mesh below:

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Figura 16.7 Aplicando Estilo a Contornos en una Capa de Malla de Datos

Use la barra de desplazamiento o el desplegable para especificar la opacidad del grupo actual.

Use Load para ajustar los valores mínimo y máximo del grupo actual.

La lista Interpolación contiene tres opciones para renderizar contornos: Lineal, Discreto and Exacto.

El widget Color ramp abre el color ramp drop-down shortcut.

La Label unit suffix es una etiqueta agregada despues del valor en la leyenda.

By selecting Continuous in the classification Mode, QGIS creates classes automatically considering the Min and Max values. With ‘Equal interval’, you only need to select the number of classes using the combo box Classes and press the button Classify.

El botón signPlus Añadir valores manualmente agrega un valor a la tabla de colores individuales. El botón signMinus Eliminar fila(s) seleccionada(s) borra un valor de la tabla de colores individuales. Haciendo doble click sobre un valor en una columna se puede insertar en ella un valor de color específico. El doble clik sobre la columna color abre el cuadro de diálogo Change color, donde se puede seleccionar un color para aplicar en dicho valor.

16.3.3.3. Simbología de vectores

In the tab general, click on meshcontoursoff to display vectors if available. The map canvas will display the vectors in the selected group with default parameters. Click on the tab meshvectors to change the visualization parameters for vectors as shown in the image below:

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Figura 16.8 Aplicando Estilo a Vectores en Capa de Malla de Datos

El ancho de la línea puede especificarse usando el desplegable o escribiendo el valor. El control Change color abre el cuadro de diálogo de color, donde se puede seleccionar un color para aplicar a los vectores.

Introduzca valores para Min and Max para filtrar los vectores considerando su magnitud.

Marque en la casilla de verificación checkbox Display Vectors on User Grid y especifique el X spacing y el Y spacing, QGIS renderizará los vectores considerando el espaciamiento dado.

Con las opciones de cabeza Head Options, QGIS permite configurar la forma de la flecha al especificar el ancho y longitud (en porcentaje).

La Arrow length de los vectores puede ser renderizada en QGIS en tres formas diferentes:

  • Definido por Mínimo and Máximo: se especifica la longitud mínima y máxima para los vectores, QGIS ajustará su visualización con estos parámetros.

  • Escala a magnitud: se especifica el factor multiplicativo a usar

  • Fijo: todos los vectores se muestran con la misma longitud

16.3.3.4. Representación

In the tab meshframe, QGIS offers two possibilities to display the grid, as shown in the image Mesh rendering:

  • Representación de malla nativa que muestra una grid regular

  • Representación de malla triangular que muestra una cuadrícula triángular

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Figura 16.9 Representación de Malla

El ancho y el color de la línea pueden cambiarse en este cuadro de diálogo, y ambas representaciones de cuadrícual pueden desactivarse.