Elegir la resolución y el dominio de una referencia espacial de baja precisión

Nota:

Este tema solo se aplica a la creación de nuevos datasets con referencias espaciales de baja precisión en la versión 9.2 de ArcGIS o posteriores. Antes de leer este tema, debería comprender las diferencias entre las referencias espaciales de baja y alta precisión. Para obtener información sobre las diferencias, consulte Migrar a precisión alta.

La capacidad de almacenar coordenadas en referencias espaciales de alta precisión fue un aspecto nuevo introducido en ArcGIS 9.2. En comparación con la baja precisión, el almacenamiento de alta precisión le permite almacenar las coordenadas más juntas y expandir los dominios x, y, z, m (el área que puede almacenar) del dataset. Para aprovechar estas ventajas, se recomienda convertir los datos a alta precisión en la mayoría de los casos. Sin embargo, los datos con referencias espaciales de baja precisión siguen funcionando en ArcGIS como siempre. Si necesita entregar datos a clientes que no han actualizado o está conforme con la situación existente, podría optar por seguir utilizando las referencias espaciales de baja precisión por el momento.

En ArcGIS 9.2 y versiones posteriores, puede continuar creando datasets de baja precisión utilizando una geodatabase anterior a la versión 9.2 que no se haya actualizado. Si crea una nueva clase de entidad o dataset de entidades con esta geodatabase o importa datos en ella, los nuevos datos tendrán una referencia espacial de baja precisión. Si ha actualizado una geodatabase anterior a la versión 9.2, los datasets de entidades existentes seguirán teniendo baja precisión hasta que actualice las referencias espaciales. Por ello, puede crear una nueva clase de entidad de baja precisión dentro de un dataset de entidades de baja precisión existente. No puede crear clases de entidad independientes de baja precisión ni datasets de entidades en cualquier geodatabase nueva que cree con la versión 9.2 de ArcGIS o superiores, o bien en cualquier geodatabase que haya actualizado a la versión 9.2 o posteriores.

Nota:

Si no sabe con certeza qué versión de geodatabase tiene, haga clic con el botón derecho en la geodatabase del árbol de catálogo y haga clic en Propiedades. La sección Actualizar estado muestra la versión.

Al especificar una referencia espacial de baja precisión, debe establecer la resolución x,y y el dominio. Un dominio grande solo es posible con un valor de resolución grande. Por consiguiente, los valores que reflejan una resolución pequeña exigen dominios más pequeños que podrían ser demasiado pequeños para muchos sistemas de coordenadas proyectadas, como la proyección universal transversal de Mercator (UTM) o State Plane. Por tanto, al trabajar con referencias espaciales de baja precisión, debe equilibrar cuidadosamente el intercambio entre dominio y valor de resolución.

En este tema se muestra cómo establecer la resolución x,y y el dominio de una referencia espacial de baja precisión. En la primera sección se tratan los principios básicos de la resolución. En la segunda sección se analizan distintos enfoques para calcular los valores de resolución adecuados para los datos.

Acerca de la resolución x,y y el dominio

Una geodatabase de baja precisión almacena las coordenadas como enteros de 4 bytes positivos que tienen un valor máximo de 2.147.483.647. Puede parecer que está limitado a almacenar una precisión de 1 pie o 1 metro con un entero, pero no es el caso; usted decide lo que representan las unidades de enteros de 4 bytes. Si necesita almacenar la precisión en metros, dispone de 2.140 millones de metros con los que trabajar (aproximadamente 53 veces la circunferencia de la Tierra). O bien, podría optar por almacenar centímetros, en cuyo caso tendría que trabajar con 2.140 millones de centímetros (alrededor de la mitad de la circunferencia de la Tierra). Los valores de resolución representan la separación mínima permitida entre dos valores de coordenadas. Los valores de resolución se utilizan para convertir valores decimales en los enteros almacenados en la geodatabase. La geodatabase los convierte al vuelo, lo que le permite trabajar solo con números decimales, incluso si está utilizando la API de ArcObjects de nivel más bajo.

En la siguiente tabla se muestran ejemplos de la separación mínima entre las coordenadas, las unidades del sistema de coordenadas y los valores de resolución equivalentes.

Ejemplos de la separación mínima entre las coordenadas, las unidades del sistema de coordenadas y los valores de resolución equivalentes

Separación mínima entre coordenadas	Resolución	Unidades del sistema de coordenadas
1 centímetro	0.01	Metros
1 milímetro	0.001	Metros
2 centímetros	0,02	Metros
1 pulgada	0,083333	Pies

En realidad, la geodatabase hace un poco más para convertir valores decimales en enteros. Los valores de coordenadas basados en decimales también se cambian durante la conversión. Solo tiene que preocuparse de este cambio si calcula manualmente la resolución y el dominio.

La relación entre la resolución y el dominio x,y es directamente proporcional. Dado que tiene 2.140 millones de enteros, hay un borde exterior para el dominio. A medida que los valores de resolución se hacen más pequeños, la extensión del dominio también se reduce. Al intentar agregar entidades fuera del dominio, obtendrá el siguiente error: "Las coordenadas o mediciones están fuera de los límites". Es importante no crear valores de resolución tan pequeños que no se puedan agregar entidades para toda el área de estudio. Sin embargo, con aproximadamente 2.140 millones de enteros con los que trabajar, en la mayoría de los casos se puede evitar este problema simplemente configurando los valores de resolución adecuadamente. Por ejemplo, puede almacenar el mundo en su totalidad con una resolución de 1 metro, pero solo medio mundo con una resolución de 1 centímetro. Al utilizar un sistema de coordenadas geográficas basado en grados decimales como NAD83, puede utilizar la resolución de 1,9 centímetros para el mundo en su totalidad en una sola clase de entidad.

Cómo establecer la resolución x,y y el dominio

Antes de especificar la resolución x,y y el dominio, se deben tener en cuenta tres cosas:

• ¿La resolución mantendrá la precisión de la captura de datos?
• ¿El dominio cubrirá toda la extensión del área de estudio?
• Para las geodatabases corporativas, ¿la resolución es lo suficientemente grande como para minimizar el almacenamiento y maximizar el rendimiento?

No siempre tendrá que preocuparse de todos estos problemas. Muchas veces, puede dejar que la configuración predeterminada generada por el software lidie con estos problemas por usted. A continuación, se muestran tres enfoques diferentes. Elija el más adecuado para su aplicación.

A. Utilizar los valores predeterminados al importar los datos.

B. Especificar el dominio y aceptar el valor predeterminado de la resolución.

C. Especificar la resolución y el dominio.

Enfoque A: Utilizar los valores predeterminados al importar los datos

Este es el enfoque más sencillo, porque simplemente utiliza la resolución predeterminada y el dominio generado al importar los datos. Use este enfoque si:

• Tiene al menos un dataset vectorial o un grupo de datasets en teselas que cubre toda la extensión del área de estudio
• Desea la resolución más pequeña posible dentro del área de estudio

Si tiene un dataset que cubre toda el área de estudio, importe primero el dataset y acepte los valores predeterminados para la resolución y el dominio. Los valores predeterminados crearán un dominio que abarca todas las entidades con poco espacio para aumentar. Si tiene datasets en teselas que juntos cubren toda el área de estudio, calcule un dominio que abarque todos los datasets utilizando la herramienta Crear referencia espacial. A continuación, cree una clase de entidad vacía con este dominio y cargue en ella los datos en teselas.

Con este método, el valor de resolución se minimizará dentro del dominio predeterminado. Dado que la resolución resultante podría ser pequeña, este no sería el mejor enfoque si intenta obtener el rendimiento óptimo de una geodatabase corporativa. Sin embargo, este enfoque garantizará que todos los datos encajen en el dominio y que utilice la resolución más pequeña posible para los datos.

A medida que crea o importa datasets subsiguientes a la geodatabase, utilice la referencia espacial calculada a partir de esta clase de entidad original. Puede hacerlo importando la referencia espacial de esta clase de entidad cuando cree nuevas clases de entidad o datasets de entidades. También puede establecer sus configuraciones de geoprocesamiento para utilizar la referencia espacial de esta clase de entidad mediante estos pasos:

1. En ArcCatalog o ArcMap, haga clic en el menú Geoprocesamiento y haga clic en Entornos.
2. Expanda Coordenadas de salida.
3. Para Coordenadas de salida, haga clic en Como se especifica en la parte inferior.
4. Junto al siguiente cuadro de texto, haga clic en el icono de carpeta.
5. En la pestaña Sistema de coordenadas XY, haga clic en Importar.
6. Navegue hasta la primera clase de entidad que importó en la geodatabase y selecciónela.
7. Haga clic en Agregar.
8. Haga clic en Aceptar en todos los cuadros de diálogo abiertos.

Una vez que haya finalizado estos pasos, todas las operaciones de geoprocesamiento subsiguientes, incluida la importación de nuevos datos, realizadas por el usuario actual en este equipo utilizarán esta referencia espacial.

Enfoque B: Especificar el dominio y aceptar el valor predeterminado de la resolución

Este enfoque le ayuda a determinar el dominio del área de estudio y, luego, minimiza la resolución dentro de esa área de estudio. Use este enfoque si:

• No tiene ningún dataset vectorial único que cubra la extensión del área de estudio, pero puede definir el área de estudio en un mapa
• Desea la resolución más pequeña posible dentro del área de estudio

El resultado de este enfoque será exactamente el mismo que el enfoque A; por lo tanto, tiene las mismas fortalezas y debilidades. Antes de poder comenzar, debe conocer el sistema de coordenadas que piensa utilizar. Para obtener información sobre cómo elegir un sistema de coordenadas, consulte el tema "Proyecciones del mapa" en la Ayuda de ArcGIS Desktop. Si tiene pensado usar los sistemas de coordenadas State Plane o UTM, puede buscar datos que definan las ubicaciones de zona en <ArcGIS installation location>\ArcGIS\Reference Systems en los shapefiles usstpln83 y utm.

En primer lugar, determine el dominio del área de estudio:

1. Inicie ArcMap y agregue datos de referencia para el mundo o su área de interés. Busque datos de referencia en las siguientes ubicaciones:
   • CD-ROM ESRI Data & Maps (incluido con ArcGIS)
   • <ArcGIS installation location>\ArcGIS\Metadata\Data
   • Red Geográfica
2. Establezca el sistema de coordenadas del marco de datos para que sea el que desea utilizar para el nuevo dataset.

   a. Abra las propiedades del marco de datos.

   b. Haga clic en la pestaña Sistema de coordenadas.

   c. Abra la carpeta Predefinido y navegue hasta el sistema de coordenadas que piensa usar.

   d. Haga clic en Aceptar.

3. Acérquese a la parte del mundo que tiene pensado usar como área de estudio.
4. Utilice la herramienta Nuevo rectángulo de la barra de herramientas Dibujar para dibujar un rectángulo que defina su nueva área de estudio en el mapa.
5. Haga clic con el botón derecho en el nuevo rectángulo y haga clic en Propiedades.
6. Haga clic en la pestaña Tamaño y posición.
7. En Posición de Punto de anclaje, haga clic en la casilla de verificación inferior izquierda.
8. Copie y pegue las coordenadas en los cuadros de texto X e Y en un archivo de texto. Elimine la unidad de medida al final de las coordenadas. Estas coordenadas corresponden a la esquina inferior izquierda del área de estudio.
9. En Posición de Punto de anclaje, haga clic en la casilla de verificación superior derecha.
10. Copie y pegue las coordenadas en los cuadros de texto X e Y en un archivo de texto. Asegúrese de eliminar la unidad de medida al final de las coordenadas. Estas coordenadas corresponden a la esquina superior derecha del área de estudio.

Ahora aplique este dominio al crear una nueva clase de entidad:

1. En el árbol de catálogo, navegue hasta la geodatabase de la versión 9.2 o superior, haga clic con el botón derecho, apunte a Nuevo y, a continuación, haga clic en Clase de entidad.
2. Escriba un nombre adecuado, por ejemplo, AreaEstudio.
3. Elija el tipo de entidad y si se admiten los valores z o m.
4. Seleccione o importe su sistema de coordenadas.
5. Haga clic en Siguiente.
6. Copie y pegue sus coordenadas del archivo de texto en los cuadros de texto adecuados. Observe que la resolución se ajusta a medida que cambia el dominio.
7. Haga clic en Siguiente.
8. Agregue cualquier campo a la clase de entidad.
9. Haga clic en Finalizar en el asistente Nueva clase de entidad.

Ahora puede importar la referencia espacial de la clase de entidad AreaEstudio para el resto de datos que cree en esa área de estudio. También puede establecer el entorno de geoprocesamiento para que todos los datos nuevos creados a partir de operaciones de geoprocesamiento utilicen esta referencia espacial. Consulte el enfoque A para saber cómo establecer el entorno de geoprocesamiento para utilizar una referencia espacial a partir de una clase de entidad.

Enfoque C: Especificar la resolución y el dominio

Con este enfoque, se calculan manualmente la resolución y el dominio. Utilice este enfoque si desea maximizar el rendimiento de los datos de baja precisión en una geodatabase corporativa.

Paso 1: Calcular la resolución.

Primero, debe calcular una resolución adecuada. Establezca los valores de resolución para que sean 10 veces más pequeños que la mejor precisión de la captura de datos. Así, se garantiza que la precisión de la captura de datos se mantenga en la geodatabase independientemente de cómo manipule los datos con ArcGIS (geoprocesamiento, tolerancia clúster de topología, operaciones de geometría, etc.). Considere los siguientes ejemplos:

Establezca los valores de resolución para que sean 10 veces más pequeños que la mejor precisión de la captura de datos.

Método de captura de datos	Unidades del sistema de coordenadas	Precisión del equipo	Resolución recomendada
Digitalizar mapa a 1:250.000	Pies	+/-416 pies	1 pie
GPS profesional	Metros	+/-0,5 metros	0,05 metros
Levantamiento topográfico con teodolito	Metros	+/- 5 milímetros	0,0005 metros

Calcular la resolución según datos que utilizan un sistema de coordenadas geográficas (GCS) es ligeramente más difícil porque las unidades angulares (grados) no son coherentes en todas partes del planeta. A medida que cambia la latitud, cada grado de longitud representa una longitud diferente sobre el terreno. Si desea calcular la resolución mediante una unidad lineal con datos en un GCS, tendrá que realizar algunos cálculos. Si calcula una resolución adecuada cuando las unidades angulares son lo más grandes posible, mantendrá aún más precisión en áreas donde las unidades angulares son más pequeñas. Por ejemplo, si mantiene una precisión de 1 metro en la cual 1 grado equivale a 100 millas sobre el terreno, la geodatabase mantendrá una precisión de 1 centímetro donde 1 grado equivale a 1 milla sobre el terreno. En un sistema de coordenadas geográficas, las unidades angulares son más grandes en el ecuador. La resolución será el valor inverso de la longitud lineal en 1 grado en el ecuador. Como se ha mencionado anteriormente, el valor de resolución se debe dividir entre 10 para tener en cuenta cualquier operación de procesamiento de ArcGIS. Puede utilizar la siguiente ecuación:

Resolution = 360 / GCS equatorial circumference / 10

Por ejemplo, GCS_WGS_1984 tiene una circunferencia de 40075016,7 metros. Así,

Precision = 360 * 40075016.7 / 10 = 8.9831528 x 10-7

Otra opción es multiplicar el semieje mayor del GCS por el número de radianes por unidad angular, que es el equivalente a

Resolution = 1 / (Semimajor axis * 2π/ 360 * 10)

Encontrará esta información técnica sobre el GCS abriendo el cuadro de diálogo de propiedades en el árbol de catálogo. Si no ve la carpeta Sistemas de coordenadas en el árbol de ArcCatalog, puede hacer que los sistemas de coordenadas estén visibles desde la pestaña General del cuadro de diálogo Opciones de ArcCatalog en ArcCatalog.

Paso 2: Comprobar la resolución con su área de estudio.

Para validar que la resolución funcione dada el área de estudio, divida el mayor valor del ancho o altura (rango) del área de estudio entre la resolución. Si el resultado es menor que 2.147.483.647, sus datos pueden encajar en un dominio con la resolución elegida.

Aunque sus datos puedan encajar dentro de un dominio, sus coordenadas pueden quedar fuera del límite del sistema de coordenadas. Considere el siguiente dataset ficticio con metros como unidades de mapa:

Un rango de 800,000 (el ancho) dividido entre una resolución de 0,0001 equivale a 800.000.000, que es menor que 2.140 millones; por lo tanto, los datos encajarán. Sin embargo, la esquina superior derecha del área de estudio será 1.000.000.000x, 4.060.000.000y (es decir, [1.000.000x] / 0,0001 y [4.060.000y] / 0,0001). Observe que el valor y está fuera del rango de 0 a 2.140 millones aproximadamente en 1.900 millones de unidades. Para almacenar estas coordenadas en la geodatabase, debe convertir el dominio para que rodee los datos.

Paso 3: Calcular un valor mínimo de x,y adecuado.

Antes de poder convertir el dominio para rodear los datos, debe identificar el centro del dominio en unidades de mapa. El objetivo es colocar los datos en el centro del dominio para que los datos se puedan expandir en todas las direcciones si es necesario. Todos los cálculos para convertir el sistema de coordenadas se realizan en unidades del sistema de coordenadas.

Primero, busque el centro del dominio en el espacio de enteros:

2.147.483.647 / 2 = 1.073.741.823

A continuación, convierta el centro en unidades del sistema de coordenadas multiplicándolo por la resolución. En este ejemplo se utiliza una resolución de 0,001:

1.073.741.823* 0,001 = 1.073.741,823

Ahora que ha encontrado el centro del dominio en unidades del sistema de coordenadas, debe calcular un nuevo valor mínimo de x e y del dominio. La fórmula para calcular los valores x e y mínimos del dominio es la siguiente:

Min X = ([DataMinX + DataMaxX] / 2)—Centro de dominio en las unidades del sistema de coordenadas Min Y = ([DataMinY + DataMaxY] / 2)—Centro de dominio en las unidades del sistema de coordenadas

Esta ecuación encuentra las coordenadas mínimas del dominio para ubicar el centro de los datos en el centro del dominio. Recuerde que todos estos cálculos están en unidades del sistema de coordenadas. Examine esta ecuación para la dimensión x dados los datos del ejemplo.

Primero, busque el centro de los datos:

(DataMinX + DataMaxX) / 2 (200,000 + 1,000,000) / 2 = 600,000

A continuación, encuentre la diferencia entre el centro de los datos y el centro del espacio de geodatabase:

Min X = 600,000 - 1,073,741.824 = -473,741.824

Dado que se trata de un número negativo, el dominio se desplazará hacia la izquierda. Recuerde, el desplazamiento se aplica al dominio, no a los datos. El desplazamiento se calcula para ambas dimensiones, por lo que tendría que repetir este proceso para la coordenada y. Si está intentando maximizar el rendimiento en una geodatabase corporativa, no centre el dominio. En su lugar, defina los valores mínimos del dominio tan cerca de los datos como sea posible.

Paso 4: Crear el dataset.

Una vez que haya calculado la resolución y los valores x e y mínimos, tiene todo listo para crear un dataset de entidades o una clase de entidad independiente. La primera vez que cree uno de ellos con el asistente Nueva clase de entidad o Nuevo dataset de entidades, desactive la casilla de verificación Aceptar la resolución y la extensión de dominio predeterminadas e introduzca la resolución y los valores x e y mínimos que calculó. Los valores x e y máximos se calcularán automáticamente. Para todos los datos subsiguientes que importe o cree, simplemente puede importar esta referencia espacial. También puede establecer el entorno de geoprocesamiento para que todos los datos nuevos creados a partir de operaciones de geoprocesamiento utilicen esta referencia espacial. Consulte el enfoque A para saber cómo establecer el entorno de geoprocesamiento para utilizar una referencia espacial a partir de una clase de entidad.

Especificar la resolución z y m y el dominio

Los dominios z y m son más fáciles de calcular que el dominio x,y. Examine los datos e introduzca el número más bajo para que el valor mínimo y la resolución admitan su precisión. Puede calcular la resolución z y m de la misma manera que calculó la precisión para las coordenadas x,y. Al igual que las coordenadas x,y, tiene 2.147.483.647 enteros con los que trabajar. Generalmente, no es necesario centrar los dominios z y m sobre los datos, ya que puede establecer un mínimo absoluto basado en los datos.

Al calcular el mínimo para un dominio z, puede usar el punto más bajo de la Tierra (-11.033 metros en la fosa de las Marianas). Generalmente, las coordenadas de medida son números positivos, por lo que un valor mínimo de 0 puede ser adecuado. También puede establecer el dominio m mínimo para tener un ligero desplazamiento negativo para dar cuenta de los valores negativos que podrían producirse debido a la extrapolación de medidas durante operaciones tales como Calibrar. Después, podría corregir estos valores negativos más adelante en lugar de rechazarlos durante la extrapolación.