La herramienta Superposición ponderada aplica uno de los enfoques más utilizados en el análisis de superposición para resolver problemas con varios criterios como la selección de sitios y los modelos de adecuación. En un análisis de superposición ponderada, se sigue cada uno de los pasos del análisis de superposición general.
Como en todo análisis de superposición, en el análisis de superposición ponderada, debe definir el problema, dividir el modelo en submodelos e identificar las capas de entrada.
Cuando las capas de criterios de entrada están en sistemas de numeración distintos con rangos diferentes, cada celda de cada criterio se debe reclasificar con una escala de preferencia común como 1 a 10, siendo 10 el más favorable, para combinarlas en un único análisis. Una preferencia asignada en la escala común implica la preferencia del fenómeno para el criterio. Los valores de preferencia están en una escala relativa. Es decir, un valor de preferencia igual a 10 tiene el doble de preferencia que un valor de preferencia igual a 5.
Los valores de preferencia no solo se deben asignar unos con respecto a otros en la capa, sino que deben tener además el mismo significado en las distintas capas. Por ejemplo, si a la ubicación para un criterio se le asigna una preferencia de 5, tendrá la misma influencia en el fenómeno que una preferencia de 5 en un segundo criterio.
En un modelo de adecuación de vivienda sencillo, puede haber tres criterios de entrada: pendiente, orientación y distancia a las carreteras. Las pendientes se reclasifican en una escala de 1 a 10, de modo que las más planas son las menos costosas; por tanto, son las más favorables y tienen asignados los valores más altos. A medida que las pendientes aumentan, se les asignan valores más bajos, y a las pendientes más altas se les asigna el valor 1. Se aplica el mismo proceso de reclasificación en la escala de 1 a 10 a la orientación, de manera que las orientaciones más favorables, que en este caso son las más meridionales, tengan asignados los valores más altos. El mismo proceso de reclasificación se aplica al criterio de distancia a carreteras. Las ubicaciones más próximas a las carreteras son más favorables porque construir en ellas resulta más económico, ya que tienen un acceso más fácil a la electricidad y las entradas requeridas para los vehículos son más cortas. La construcción en una ubicación que tenga asignado un valor de adecuación igual a 5 en la capa de pendiente reclasificada será dos veces más cara que la correspondiente a una pendiente que tenga asignado el valor 10. Una ubicación que tenga asignada una adecuación de 5 en la capa de pendiente reclasificada tendrá el mismo coste que un 5 asignado en la capa de distancia a las carreteras reclasificada.
Los criterios del análisis de superposición ponderada tal vez no tengan la misma importancia. Puede darle más peso a los criterios importantes que a los otros criterios. Por ejemplo, en nuestro modelo de adecuación de vivienda de muestra, puede decidir que, por cuestiones relacionadas con la conservación a largo plazo, las mejores orientaciones son más importantes que los costes a corto plazo relacionados con los criterios de pendiente y distancia a las carreteras. Por tanto, puede asignar a los valores de orientación dos veces el peso de los criterios de pendiente y distancia a las carreteras.
Los criterios de entrada se multiplican por los pesos y después se suman. Por ejemplo, en el modelo de adecuación de vivienda, la orientación se multiplica por 2 y los tres criterios se suman o se representan de otra forma, (2 * orientación) + pendiente + distancia a carreteras.
El paso final del proceso de análisis de superposición consiste en validar el modelo para asegurarse de que lo que el modelo indica que está en un emplazamiento está de hecho en él. Una vez validado el modelo, se selecciona un sitio y se construye la vivienda.
Uso de la herramienta Superposición ponderada
La herramienta Superposición ponderada permite implementar varios de los pasos del análisis de superposición general con una única herramienta.
La herramienta combina los siguientes pasos:
- Reclasifica los valores en los rásteres de entrada en una escala de evaluación común de adecuación o preferencia, riesgo, o algo similar a una escala unificadora.
- Multiplica los valores de las celdas de cada ráster de entrada por el peso de importancia del ráster.
- Suma los valores de celda resultantes para producir el ráster de salida
La herramienta sólo acepta rásteres enteros como entrada, como un ráster de uso del suelo o tipos de suelo. Los rásteres continuos (punto flotante) se deben reclasificar a enteros antes de poder utilizarlos.
En general, los valores de rásteres continuos están agrupados en rangos, como para la pendiente, o salidas de distancia euclidiana. Cada rango debe tener asignado un valor único para que se pueda usar en la herramienta Superposición ponderada. La herramienta Reclasificar permite que esos rásteres se reclasifiquen. Puede dejar el valor asignado a cada rango (pero tomar nota del rango de valores al que corresponde el nuevo valor) y asignar pesos a los valores de las celdas en la herramienta Superposición ponderada más tarde o puede asignar pesos en el momento de la reclasificación. Una vez elegida la escala de evaluación correcta, agregue el ráster a Superposición ponderada. Las celdas en el ráster ya estarán establecidas de acuerdo a la adecuación o preferencia, riesgo o algo similar a una escala unificadora. Los rásteres de salida se pueden ponderar según la importancia y sumar para producir un ráster de salida.
Si la herramienta Superposición ponderada se usó para crear el modelo de adecuación (para localizar las áreas adecuadas), los valores más altos suelen indicar que una ubicación es más adecuada. Si la herramienta se usó para generar una superficie de coste (para descubrir cuánto costará atravesar el paisaje, por ejemplo), los valores altos suelen indicar costes de viaje más elevados. Debe comprender los valores de escala que aplica a los rásteres de entrada para conocer el significado de los valores en el ráster de salida.
Ejecutar la herramienta Superposición ponderada
Los pasos para ejecutar la herramienta Superposición ponderada son los siguientes:
- Seleccionar una escala de evaluación.
La escala de evaluación representa el rango de adecuación (u otro criterio); los valores de un extremo de la escala representan un extremo de adecuación (u otro criterio) y los valores del otro límite representan el extremo contrario.
La escala de evaluación predeterminada va de 1 a 9 en incrementos de 1 (por ejemplo, con la menor adecuación igual a 1 y la mayor igual a 9). Si los rásteres de entrada ya están reclasificados con una escala de medición común usando la herramienta Reclasificar, es importante seleccionar una escala de evaluación que coincida con la escala utilizada al reclasificar. Por ejemplo, si los rásteres se han reclasificado usando una escala de 1 a 10 (donde 1 es el menos adecuado y 10 el más adecuado), se debe introducir una escala de 1 a 10 en incrementos de 1 para la escala de evaluación en Superposición ponderada.
- Agregue rásteres de entrada.
Seleccione capas en el contenido del mapa o busque los datasets ráster almacenados usando los iconos (v) o (+) respectivamente en la tabla de superposición ponderada de entrada. Seleccione una fila de ráster en la tabla y cambie el campo si lo desea. Haga clic de nuevo en el botón Agregar ráster para introducir el siguiente ráster, y así sucesivamente.
Nota:
Si una de las entradas es el uso del suelo, tal vez tenga un campo de descripción que describa cada tipo de uso del suelo. Usar este campo en lugar del campo de valor predeterminado facilita la asignación de pesos a este ráster.
Nota:
Sólo se pueden utilizar rásteres enteros discretos. Reclasifique los rásteres continuos antes de agregarlos a Superposición ponderada.
- Establecer los valores de escala.
Los valores de celda para cada ráster de entrada en el análisis son valores asignados de la escala de evaluación. Esto hace posible la realización de operaciones aritméticas en rásteres que originalmente tenían tipos de valores diferentes. Puede cambiar los valores predeterminados asignados a cada celda según la importancia o adecuación. Por ejemplo, un ráster de uso del suelo agregado tiene valores que representan el tipo de uso del suelo (Forestal = 7, Agua = 3, Páramo = 1, Matorrales = 10). Para buscar ubicaciones adecuadas en donde construir, debe asignar valores de escala según los tipos de uso del suelo que sean más apropiados. Por ejemplo, con una escala de evaluación establecida entre 1 y 9 en incrementos de 1, puede asignar los siguientes valores de escala: Bosque = 3, Agua = Restringido, Suelo árido = 9, Monte bajo = 7.
- Asignar los pesos a los rásteres de entrada.
Todos los rásteres de entrada se pueden ponderar, o se puede asignar una influencia porcentual a ellos, según su importancia. La influencia total para todos los rásteres debe ser igual al 100 por ciento. Por ejemplo, es probable que sea más importante construir un centro de compras en suelos estables que ubicarlo en un área comercial popular.
- Ejecute la herramienta Superposición ponderada.
Los valores de celda de cada ráster de entrada se multiplican por el peso del ráster (o influencia del porcentaje). Los valores de celda resultantes se agregan para producir el ráster de salida final.
Utilizar Restringido y NoData para el valor de escala
Al definir un valor de escala a Restringido, se asigna un valor a esa celda en el resultado de la superposición ponderada de salida que es el valor mínimo de la escala de evaluación definida, menos 1. Si no hay entradas para Superposición ponderada con celdas de NoData, puede usar NoData como el valor de escala para excluir ciertos valores. Sin embargo, resulta más seguro y esencial utilizar Restringido si tiene celdas NoData en alguna de las entradas. Podría tener un resultado de Superposición ponderada que contenga celdas de NoData procedentes de una o varias de las entradas (NoData en cualquier entrada equivale a NoData en el resultado) y las áreas restringidas que excluyó intencionadamente. No se deben confundir los valores NoData y Restringido. Cada uno tiene un propósito específico. Puede haber áreas de NoData de las que no conoce el valor que sean de hecho áreas adecuadas. Si utiliza NoData en lugar de Restringido para excluir ciertos valores de celda, y NoData existe en una o más entradas, no podrá determinar si una celda de NoData significa que el área está restringida para el uso o si no habían datos de entrada disponibles en esa ubicación.
Tenga cuidado cuando utilice Restringido para el valor de escala durante la creación de una superficie de coste. Debido a que Restringido asigna un valor a la celda que es el valor mínimo de la escala de evaluación menos 1, parecerá que a las áreas restringidas se les asignó el coste más bajo, cuando en realidad se las excluyó del análisis. En cambio, podría asignar un coste alto o establecer el valor de escala a NoData para las áreas que desea excluir del análisis.
Ejemplo de la herramienta Superposición ponderada
En el siguiente ejemplo, se eligió una ubicación para un nuevo parque urbano. Se tendrán en cuenta tres factores: uso del suelo, densidad de la población y distancia a parques existentes. El objetivo es buscar un área de uso del suelo adecuada, como un suelo disponible, en una vecindad de alta densidad de población para proporcionar un espacio verde a las áreas más concurrentes que aun no cuentan con un parque.
Los rásteres de entrada para la superposición ponderada se muestran en la imagen que aparece más arriba. Estos son (de izquierda a derecha) uso del suelo, densidad de población y distancia a parques.
El modelo de superposición ponderada se muestra en la siguiente imagen como un proceso en ModelBuilder:
A cada clase de valores de cada ráster de entrada se le asigna un valor nuevo reclasificado en una escala de evaluación de 1 a 5, donde 1 representa la adecuación más baja y 5, la más alta. Por ejemplo, en el ráster de uso del suelo, el suelo disponible es altamente adecuado, mientras que el suelo comercial no lo es. En el ráster de densidad de población, los valores de adecuación son altos para las áreas de densidad alta y bajos para las áreas de densidad baja. En el ráster de distancia a parques, la adecuación aumenta con la distancia de los parques existentes ya que las áreas que están lejos de los parques no se proporcionan en forma adecuada.
También se puede asignar un valor Restringido a cualquier clase, lo que significa que el área correspondiente es inaceptable o no se puede utilizar. Las áreas restringidas se excluyen del análisis. En el ráster de uso del suelo, por ejemplo, los aeropuertos y cuerpos hídricos están restringidos.
Se pondera cada uno de los tres rásteres de entrada. En esta superposición ponderada, el uso del suelo tiene una influencia del 50 por ciento, la densidad de población una influencia del 15 por ciento y la distancia a parques una influencia del 35 por ciento.
Las áreas más adecuadas se muestran en rojo. Las áreas de color naranja son las próximas, seguidas por las verdes. Las áreas en azul y púrpura son las menos adecuadas y las áreas en blanco están restringidas. La modificación de los valores de adecuación o los porcentajes de influencia producirá diversos resultados.