4. Datos de atributo de vector

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Objetivos:

En este tópico se describe cómo se asocian los datos de atributo con entidades vectoriales y cómo pueden utilizarse para simbolizar los datos

Palabras clave:

Atributo, base de datos, campos, datos, vector, simbología

4.1. Descripción general

Si todas las líneas de un mapa fueran del mismo color, ancho, grosor y tuvieran la misma etiqueta, sería muy difícil distinguir lo que estaba pasando. El mapa también nos daría muy poca información. Eche un vistazo a Figura 4.6 por ejemplo.

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Figura 4.6 Los mapas cobran vida cuando se usan diferentes colores y símbolos para ayudar a distinguir un tipo de entidad de la contigua. ¿Se podría saber la diferencia entre ríos, carreteras y curvas de nivel en el mapa de la izquierda? En el mapa de la derecha se pueden ver mucho más fácilmente las diferentes entidades.

En este tema veremos cómo los datos de atributos pueden ayudarnos a hacer mapas interesantes e informativos. En el tema anterior sobre datos vectoriales, explicamos brevemente que datos de atributos se utilizan para describir entidades vectoriales. Eche un vistazo a las fotos de la casa en Figura 4.7.

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Figura 4.7 Cada entidad tiene rasgos que pueden describirse. Pueden ser cosas visibles, o cosas que sabemos acerca de esa entidad (ej. año de construcción).

La geometría de estas entidades de casa es poligonal (según el plano de la casa), los atributos que hemos registrado son el color del techo, si hay un balcón y el año en que se construyó la casa. Tenga en cuenta que los atributos no tienen que ser cosas visibles, pueden describir cosas que sabemos sobre la función, como el año en que se creó. En una aplicación GIS, podemos representar este tipo de entidad en una capa de polígono de casas y los atributos en una tabla de atributos (ver Figura 4.8).

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Figura 4.8 Capa de casas. Las entidades de House tienen atributos que describen el color del tejado y otras propiedades. La tabla de atributos (imagen inferior) lista los atributos para las áreas de la casa que se muestran en el mapa. Cuando se resalta una entidad en la tabla, aparece como un polígono amarillo en el mapa.

El hecho de que las entidades tengan atributos además de geometría en una aplicación GIS abre muchas posibilidades. Por ejemplo, podemos usar los valores de los atributos para decirle al SIG qué colores y estilo usar al dibujar entidades (ver Figura 4.9). El proceso de configuración de colores y estilos de dibujo a menudo se denomina configurar simbología de la entidad.

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Figura 4.9 En una aplicación SIG podemos trazar entidades de manera diferente, segun los atributos. A la izquierda se encuentran dibujados polígonos de la casa con el mismo color que el atributo del tejado. A la derecha se colorean las casas con un código, según tengan balcón o no.

Los datos de atributos también pueden ser útiles a la hora de crear etiquetas de mapa . La mayoría de las aplicaciones SIG incorporan la facultad de seleccionar un atributo que permite etiquetar cada entidad.

Si alguna vez buscó en un mapa el nombre de un lugar o una entidad específica, sabrá cuánto tiempo puede llevar. Tener datos de atributos puede hacer que la búsqueda de una entidad específica sea rápida y fácil. En :numref: figure_search_by_attribute puede ver un ejemplo de una búsqueda por atributos en un SIG.

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Figura 4.10 En una apicación SIG, podemos también realizar búsquedas de entidades basándonos en sus atributos. Aquí se muestra una búsqueda de casas con tejado negro. Los resultados aparecen en amarillo en el mapa y en turquesa en la tabla.

Finalmente, los datos de atributos pueden ser muy útiles para realizar análisis espacial . El análisis espacial combina la información espacial almacenada en la geometría de las entidades, con la información de sus atributos. Esto permite estudiar las entidades y el modo en que se relacionan entre sí Existen muchos tipos de análisis espacial que pueden realizarse; por ejemplo, se puede utilizar SIG para averiguar cuántas casas con tejado rojo hay en un área en particular. Si tenemos tres entidades, se puede utilizar el SIG para intentar averiguar qué especies podrían verse afectadas si se urbaniza una determinada zona de terreno. Podemos utilizar los atributos almacenados para muestras de agua a lo largo del curso de un río para entender dónde penetra la contaminación en la corriente. Las posibilidades son ilimitadas. En un tópico posterior se explorará el análisis espacial con mayor detalle.

Antes de pasar a ver los datos de atributo con mayor detalle, hagamos una pequeña recapitulación.

Las entidades son cosas del mundo real, como carreteras, límites de propiedades, sitios de subestaciones eléctricas, etc. Una entidad tiene una geometría (que determina si es un punto, polilínea o polígono) y atributos (que describen la entidad). Esto se muestra en Figura 4.11.

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Figura 4.11 Características vectoriales de un vistazo.

4.2. Atributos en detalle.

Los atributos para una característica vectorial se almacenan en una tabla. Una tabla es como una hoja de cálculo. Cada columna de la tabla se llama campo. Cada línea de la tabla es un registro. La tabla table_house_attributes muestra un ejemplo sencillo de cómo aparece una tabla en un SIG. Cada registro de la tabla de atributos de un SIG corresponde a una característica. Normalmente, la información de la tabla de atributos se almacena en una especie de base de datos. La aplicación SIG enlaza lso registros de atributo con la geometría de la característica, de modo que podemos localizar registros de la tabla seleccionando características en el mapa y encontrar características en el mapa seleccionando características en la tabla.

Tabla de atributos

Campo 1: AñoConstrucción

Campo 2: ColorTejado

Campo 3: Balcón

Registro 1

1998

Rojo

Registro 2

2000

Negro

No

Registro 3

2001

Plata

Atributos de la tabla Casa: una tabla de atributos tiene campos (columnas) y registros (filas)

Each field in the attribute table contains a specific type of data –– text, numeric or date. Deciding what attributes to use for a feature requires some thought and planning. In our house example earlier on in this topic, we chose roof colour, presence of a balcony and month of construction as attributes of interest. We could just as easily have chosen other aspects of a house such as:

  • número de plantas

  • número de habitaciones

  • número de ocupantes

  • tipo de vivienda (vivienda social, bloque de pisos, chabola, casa de ladrillo, etc.)

  • año de construcción

  • superficie útil de la casa

  • etc. …

Con tantas opciones, ¿cómo hacemos una buena elección de qué atributos son necesarios para una característica? Generalmente, depende de lo que se pretenda hacer con los datos. Si deseamos producir un mapa en código de colores que muestre las casas por su edad, tendrá sentido disponer de un atributo “AñoConstrucción” para la característica. Si estamos seguros de que nunca vamos a utilizar este tipo de mapa, es mejor no almacenar esa información. Acumular y almacenar información innecesaria es una mala idea, debido al coste y tiempo requeridos para reunir y capturar toda esa inforrmación. A menudo obtenemos datos vectoriales de empresas, de amigos o del gobierno. En estos casos, normalmente no es posible solicitar atributos específicos y tendremos que trabajar con lo que se nos proporciona.

4.3. Símbolos únicos

Si se va a simbolizar una característica sin utilizar ninguna tabla de datos de atributo, sólo puede dibujarse de una manera simple. Por ejemplo, con características de punto, podemos ajustar el color y el marcador )círculo, cuadrado, estrella, etc.), pero nada más. No podemos indicarle al SIG que dibuje las características basadas en alguna de sus propiedades en la tabla de atributos. Para hacerlo necesitaremos utilizar un símbolo graduado, continuo o un valor único. Todos ellos se decriben detalladamente en las secciones siguientes.

Una aplicación GIS normalmente le permitirá establecer la simbología de una capa usando un cuadro de diálogo como el que se muestra en Figura 4.12. En este cuadro de diálogo puede elegir colores y estilos de símbolo. Dependiendo del tipo de geometría de una capa, se pueden mostrar diferentes opciones. Por ejemplo, con capas de puntos, puede elegir un estilo de marcador. Con las capas de línea y polígono no hay una opción de estilo de marcador, pero en su lugar puede seleccionar un estilo de línea y color como naranja discontinuo para caminos de grava, naranja sólido para caminos secundarios, etc. (como se muestra en Figura 4.13). Con las capas de polígono, también tiene la opción de establecer un estilo de relleno y un color.

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Figura 4.12 Cuando se usan símbolos simples, la característica se dibuja utilizando un atributo para controlar su aspecto. Este es diálogo para características de punto.

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Figura 4.13 Existen diferentes opciones para definir símbolos simples para características de polilínea y polígono.

4.4. Símbolos graduados

A veces, las características vectoriales representan cosas de valor numérico variable. Las curvas de nivel son un buen ejemplo de ello. Normalmente, cada curva tiene un valor de atributo llamado “altura” que contiene la información acerca de la altura que la curva representa. Antes, en este mismo tópico, se han mostrado curvas de nivel dibujadas todas con el mismo color. Añadir color a las curvas puede ayudar a interpretar loso significados de las mismas. Por ejemplo, podemos dibujar las áreas de cotas bajas con uncolor, las de media altura con otro y las más altas con un tercero.

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Figura 4.14 El atributo de altura de las curvas de nivel puede utilizarse para separar las ííneas de cota en 3 clases. Las líneas entre los 980 y los 1120 m se dibujarán en marrón. las de entre 1120 y 1240 m en verde y las de entre 1240 y 1500m en púrpura.

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Figura 4.15 Nuestro mapa tras ajustar colores graduados para las curvas de nivel.

Establecer colores basados en grupos discretos de valores de atributo se denomina Simbología Graduada en QGIS. El proceso se muestra en las ilustraciones figure_graduate_symbol y figure_graduate_symbol_map. Los símbolos graduados son más útiles cuando desea mostrar diferencias claras entre entidades con valores de atributo en diferentes rangos de valores. La aplicación GIS analizará los datos de los atributos (por ejemplo, la altura) y, según la cantidad de clases que solicite, creará agrupaciones para usted. Este proceso se ilustra en table_graduate.

Valor de Atributo

Clase y Color

1

Clase 1

2

Clase 1

3

Clase 1

4

Clase 2

5

Clase 2

6

Clase 2

7

Clase 3

8

Clase 3

9

Clase 3

Tabla graduada: el color graduado divide los rangos de valores de los atributos en el número de clases que selecciona. Cada clase está representada por un color diferente.

4.5. Símbolos de Color Continuo

En la sección anterior sobre los símbolos de Color Graduado vimos que podemos dibujar características en grupos discretos o clases. Algunas veces resulta útil dibujar las características en un rango de color desde un color a otro. La aplicación SIG usará un atributo numérico de una característica (por ejemplo, curvas de nivel o niveles de contaminación en una corriente de agua) para decidir qué color usar. La tabla table_continuous muestra cómo se usa el valor de atributo para definir una rango continuo de colores.

Valor de Atributo

Color (sin clases o agrupamiento)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Tabla Continuo: La simbología de color continuo utiliza un color de partida (por ejemplo, el naranja claro mostrado aquí) y un color final (por ejemplo, el marrón oscuro mostrado aquí) y crea una serie de sombras entre los dos colores.

Usando el mismo ejemplo de contornos que usamos en la sección anterior, veamos cómo se define y se ve un mapa con simbología de color continua. El proceso comienza estableciendo las propiedades de las capas en color continuo mediante un cuadro de diálogo como el que se muestra en Figura 4.16.

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Figura 4.16 Ajuste de la simbología de color continuo. El atributo altura de las curvas de nivel se usa para determinar los valores de los colores. Los colores se definen por sus valores mínimos y máximos, La aplicación SIG creará después un gradiente de colores para dibujar las características en base a sus alturas.

Después de definir los colores mínimo y máximo en la gama de colores, las entidades de color que se dibujen dependerán de dónde se encuentra el atributo en el rango entre mínimo y máximo. Por ejemplo, si tiene entidades de contorno con valores que comienzan en 1000 m y terminan en 1400 m, el rango de valores es de 1000 a 1400. Si el color establecido para el valor mínimo se establece en naranja y el color para el valor máximo es negro, contornos con un valor cercano a 1400 m se dibujará cerca del negro. Por otro lado, los contornos con un valor cercano a 1000 m se dibujarán cerca del naranja (ver Figura 4.17).

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Figura 4.17 Mapa de curvas de nivel utilizando simbología de color continuo

4.6. Símbolos de Valor Único

Algunas veces, los atributos de las características no son numéricos, sino que se utilizan cadenas. Una “cadena” es un término informático que significa un grupo de letras, números y otros símbolos de escritura. Los atributos de cadena se utilizan a menudo para clasificar las cosas por nombre. Podemos indicar a la aplicación SIG que asigne a cada cadena única o a cada número su propio color y símbolo. Las características de las carreteras pueden tener diferentes clases (por ejemplo, “calle”, “carretera secundaria””, “carretera principal”), cada una dibujada en la vista de mapa del SIG con diferentes colores o símbolos. El concepto se ilustra en table_unique.

Valor de Atributo

Clase de color y símbolo

Vía arterial

Carretera principal

Carretera secundaria

Calle

Tabla Única: Los valores de atributo únicos para un tipo de característica (por ejemplo, carreteras) pueden tener cada uno su propio símbolo.

Dentro de la Aplicación GIS podemos abrir/elegir usar la simbología de Valor Único para una capa. El SIG escaneará todos los diferentes valores de cadena en el campo de atributo y creará una lista de cadenas o números únicos. A cada valor único se le puede asignar un color y estilo. Esto se muestra en Figura 4.18.

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Figura 4.18 Definir simbología de valor único para las carreteras, en base al tipo de carretera.

Cuando el SIG dibuja la capa, observará los atributos de cada entidad antes de dibujarla en la pantalla. Según el valor del campo elegido en la tabla de atributos, la línea de la carretera se dibujará con el color y el estilo de línea adecuados (y el estilo de relleno si es una entidad poligonal). Esto se muestra en Figura 4.19.

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Figura 4.19 Una capa vectorial de carreteras simbolizado por un valor único por tipo de carretera.

4.7. Cosas que advertir

Decidir qué atributos y simbología utilizar requiere cierto planeamiento. Antes de empezar a recoger ningún dato Geoespacial, deberíamos aseguarnos de que sabemos qué atributos necesitamos y cómo se simbolizarán. Es muy difícil volver de nuevo a reunir datos si la primera vez se planeó de manera inapropiada. Recordemos también que la finalidad de reunir datos de atributos es la de permitirnos analizar e interpretar información espacial. El modo en que lo hagamos depende de las preguyntas que estemos intentando responder. La simbología es un lenguaje visual que permite a los demás ver y entender nuestros datos de atributo basados en los colores y símbolos que utilizamos. Debido a eso, deberíamos poner mucho cuidado en cómo simbolizamos nuestros mapas, de modod que los hagamos fáciles de entender.

4.8. ¿Qué hemos aprendido?

Concluyamos lo que hemos cubierto en eesta hoja de cálculo:

  • Las características vectoriales tienen atributos

  • Los atributos describen las propiedades de la característica

  • Los atributos se almacenan en una tabla

  • Las líneas de la tabla se llaman registros

  • Hay un registro por característica en la capa vectorial

  • Las columnas de la tabla se llaman campos

  • Lso campos representan propiedades de la característica (ej. altura, color del tejado, etc.)

  • Los campos pueden contener información numérica, de cadenas (cualquier texto) y de fecha

  • Los datos de atributo para una característica pueden ser utilizados para determinar cómo esta es simbolizada

  • La simbología de color graduado agrupa los datos en clases discretas

  • La simbología de color continuo asigna colores de un rango de colores a las características, basándose en sus atributos

  • La simbología de valor único asocia cada valor diferente de la columna de atributo seleccionada con un símbolo distinto (color y estilo)

  • Si el atributo de una capa vectorial no es usado para determinar su simbología, se dibula utilizando un **símbolo simple**^solamente

4.9. ¡Ahora inténtelo usted!

Aquí hay algunas ideas para que lo intente usted con sus alumnos:

  • Usando la tabla que construyó en el último tema, añada una nueva columna para el tipo de simbología que utilizaría para cada tipo de característica y pida a los aprendices que identifiquen qué tipo de simbología utilizarían ellos (ver table_example_symbols a modo de ejemplo).

  • Intente identificar qué tiopos de simbología utilizaría para los siguientes tipos de características vectoriales:

    • puntos que muestran el nivel de pH de muestras de suelo tomadas alrededor de su escuela

    • líneas que muestran una red de carreteras en una ciudad

    • polígonos para casas con un atributo que muestra si están hechas de ladrillo, madera u “otro” material.

Característica del mundo real

Tipo de geometría

Tipo de simbología

Asta de la bandera de la escuela

Punto

Símbolo Único

Campo de fútbol

Polígono

Símbolo Único

Los senderos dentro y alrededor de la escuela

Polilinea

Pida a sus alumnos que cuenten el número de estudiantes que usan cada sendero en la hora antes del colegio y luego use símbolos graduados para mostrar la popularidad de cada sendero

Lugares donde hay grifos

Punto

Símbolo único

Aulas

Polígono

Valor único basado en el grado de los estudiantes de lal clase

Valla

Polilinea

Pida a los alumnos que valoren la condición de la valla que rodea la escuela, separándola en secciones y graduando cada sección en una escala de 1-9 basándose en su estado. Use símbolos graduados para clasificar el atributo del estado.

Aulas

Polígono

Cuente el númerod e alumnos de cada clase y utilice *símbolo de color continuo para definir un rango de colores del rojo al azul.

Tabla Símbolos de ejemplo: Un ejemplo de una tabla que define los tipos de característica y la clase de simbología que se utilizaría para cada una.

4.10. Algo en lo que pensar

Si no se dispone de un ordenador, se pueden utilizar transparencias y una hoja de mapa 1:50.000 para experimentar con diferentes tipos de simbología. Por ejemplo, ponga una trnsparencia sobre el mapa y, con rotuladores de colores, marque en rojotodas las curvas de nivel por debajo de los 900 m (o similar) y en verde las que sean iguales o superiores a los 900 m. ¿Se le ocurre cómo reproducir otros tipos de simbología utilizando la misma técnica?

4.11. Lecturas adicionales

Website: https://en.wikipedia.org/wiki/Cartography

La Guía de Usuario QGIS también contiene más información detallada acerca del trabajo con datos de atributo y simbología en QGIS.

4.12. ¿Qué sigue ahora?

En la sección siguiente veremos con más detenimiento la captura de datos. Pondremos en práctica las cosas que hemos aprendido acerca de los datos y atributos vectoriales, creando para ello nuevos datos.