Ejecutar Geoprocesos¶
Los geoprocesos son cálculos con información espacial que se realizan sobre los datos de la compañía en el servidor de la nube, extrayendo información adicional que no se proporciona en el interfaz de Pathfinder. Estos procesos se definen normalmente para solventar necesidades avanzadas de clientes específicos y no están disponibles para todas las compañías.
Si su companía require el acceso a geoprocesos que no tiene disponibles, contacte con Gilytics.
Nota
Los usuarios «visores» no pueden ejecutar geoprocesos, pero pueden añadir escenarios compartidos para ver los resultados generados por otros usuarios.
Acceso a Geoprocesos¶
Si su compañía tiene habilitado uno o más geoprocesos, puede acceder a ellos en el menú Resultados/Herramientas de Geoprocesamiento:
Cuando se abra el diálogo de geoprocesos, puede seleccionar aquel que desee ejecutar. Pulse en el botón «Más» para obtener información acerca del geoproceso seleccionado.
Cuando se elige un geoproceso, aparecerán algunas opciones más abajo. Estas opciones son específicas de cada geoproceso.
Note que la descripción del geoproceso también incluye las salidas que genera, en este caso las geometrías intersectadas y una tabla con sus atributos.
Tras seleccionar las opciones de entrada al proceso, pulse el botón «Procesar» y compruebe el estado en el log de procesos, hasta que el cálculo se complete:
Nota
Los nombres con los que aparecen los diferentes geoprocesos pueden variar, ya que pueden publicarse con diferente texto para cada compañía.
Lista de Geoprocesos¶
Esta es la lista de geoprocesos comúnmente disponibles:
Localización óptima
Intersección
Corredores
Rásters
Enrutado
Otros análisis
Áreas óptimas¶
Además del análisis de rutas, Pathfinder se utiliza con frecuencia para determinar la localización óptima de infraestructuras que requieren un área limitada, como plantas de energía o subestaciones eléctricas.
Los mapas de resistencia pueden ser utilizados como un mapa de idoneidad para localizar infraestructuras, con los valores más pequeños representando las localizaciones más idóneas.
Este geoproceso se utiliza par encontrar automáticamente lugares que optimizan la suma de valores de resistencia (por tanto, son más idóneos para localizar la infraestructura), dado un tamaño deseado en metros cuadrados y la forma preferida (cuadrados, rectángulos, círculos o elipses).
En este ejemplo, se han buscado áreas óptimas de forma rectangular que se adaptan a las zonas de menor resistencia:
De manera similar, en este ejemplo se han buscado áreas de forma elíptica que cubren zonas de valores más pequeños en el mapa de resistencia.
El geoproceso también permite especifivar áreas rectangulares de un tamaño fijo, de manera que todas las soluciones tendrán la anchura y altura requerida en metros. No olvide activar el checkbox para que se apliquen estos parámetros.
Como en el caso de otros geoprocesos, las áreas resultantes pueden ser exportadas a archivos en formato GIS y también añadidas al proyecto de Pathfinder.
Geoproceso de clasificación de rásters¶
Permite a los usuarios dividir el área de un ráster en diferentes clases dependiendo de los valores de sys pixels, obteniendo una lista de capas, una por clase, que puede ser exportadas o añadidas al proyecto.
El usuario puede seleccionar:
El ráster a clasificar. Puede ser una mapa de resistencia (marcado como [RM]), corredor ([COR]), un ráster del proyecto como el modelo del terreno o de pendientes, o una capa ráster.
El número de clases a crear.
El método para dividir el área.
Por valor divide el ráster in clases de forma que cada una cubre el mismo intervalo de valores (p.ej., si los valores del ráster varían entre 100 y 200, y seleccionamos 4 clases, cada una cubrirá 1/4 del rango: la class 1 cubrirá valores de 100 a 124, la clase 2 de 125 a 149, etc.)
Por área divide el ráster en N clases de forma que cada una cubre aproximadamente 1/N del área total.
Hay tres usos principales para este proceso:
Crear zonas de idoneidad a partir de un mapa de resistencia
En un análisis de localización óptima (por ejemplo, encontrar las mejores localizaciones para plantas fotovoltaicas, eólicas o subestaciones eléctricas) se calcula un mapa de resistencia que refleja la idoneidad basada en las capas del proyecto y sus resistencias.
Una forma conveniente de presentar este resultado es extraer varias clases del mapa de resistencia que representen áreas de mayor or menor idoneidad.
La imagen siguiente muestra el mapa de resistencia original a la izquierda, el resultado de la clasificación por valor en el centro y la clasificación por área a la derecha, ambas usando cinco clases.
Dividir un corredor en clases
Cuando se calcula un mapa de corredores, los usuarios pueden seleccionar su anchura en términos de valor o de percentil. Podemos entonces analizar o compartir este corredor dividiéndolo en clases vectorizadas que estén más próximas o lejanas al valor óptimo.
La siguiente imagen muestra el corredor original en la parte superior y en la parte inferior el resultado de clasificarlo en tres clases, añadidas como capas en el proyecto.
Extraer clases de un ráster de proyecto o capa
El geoproceso puede también usarse para clasificar uno de los rásters de proyecto (modelo digital del terreno o de la pendiente), o cualquier otro ráster que se haya añadido al proyecto como capa.
En la imagen inferior, podemos ver la capa original de pendientes (arriba) y el resultado de clasificarla en tres clases según el valor de la pendiente.
Datos base cruzados por camino¶
Una tarea común que se ejecuta con un geoproceso es encontrar los objetos cruzados o cercanos a una de las rutas calculadas. Este geoproceso puede ser utilizado para evaluar el impacto del camino propuesto o averiguar a qué propiedades afecta.
Para ejecutarlo, debemos seleccionar los datos base (Base Layer) a intersectar, la ruta ya calculada en nuestro proyecto y la distancia de buffer: cuán cerca deben estar los objetos del camino para considerarse «intersectados».
Tras ejecutar el geoproceso, obtenemos las geometrías de los elementos intersectados, las cuales podemos exportar, añadir como una capa en el proyecto o simplemente visualizar en el mapa, y también una tabla con sus atributos, que puede ser descargada para obtener los códigos o nombres de los elementos.
En este caso, si seleccionamos añadir los resultados como una capa, veremos los objetos intersectados bajo la categoría «Resultados de geoprocesos»:
Número de cruces del camino¶
En algunos casos es importante saber cuántas veces las posibles rutas cruzan ciertas capas (líneas de ferrocarril, áreas protegidas, etc.), ya que esto puede implicar costes o restricciones adicionales.
Este geoproceso permite contar el número de intersecciones entre varios caminos y capas seleccionadas:
Tras ejecutar el geoproceso, obtenemos una tabla en formato CSV con el número de veces que cada camino intersecta las capas seleccionadas:
Exportar sub corredor¶
El mapa de corredores muestras las áreas más cercanas a un camino óptimo, con zonas sin datos (transparentes) donde el coste resulta demasiado alto o están prohibidas.
Este geoproceso permite extraer el área válida del mapa de corredores cerca de una ruta ya calculada (especificando la distancia máxima), o extraer todo el corredor válido si se selecciona la opción de full corridor flag.
Para usar este geoproceso, el usuario típicamente seleccionará un mapa de corredor del proyecto o una capa ráster importada.
El resultado es un área poligonal que incluye la zona válida del corredor, con posibles agujeros donde no es válido:
Buffer de camino y cobertura de área¶
En algunos casos, los usuarios están interesados en conocer el área afectada por la ruta en diferentes capas, suponiendo que el camino se expande (buffer) con una cierta anchura. Por ejemplo, si un camino cruza una capa de bosques y la vegetación debe ser recortada cerca de esta ruta, el usuario querrá calcular el área total a recortar.
Para ello, puede seleccionar el camino, el ancho o buffer del corredor y las capas cuya cobertura desea calcular:
El corredor resultante puede ser exportado o visualizado como una capa vectorial:
Las áreas cubiertas en las capas seleccionadas (en metros cuadrados) pueden exportarse a una tabla en formato CSV:
Nótese que el panel de análisis de rutas de Pathfinder proporciona cálculos de «cobertura lineal»: las longitudes y porcentajes con los que un camino cruza diferentes capas del proyecto.
Combinar corredores¶
Tiene como objeto combinar varios mapas de corredores y extraer una parte del corredor combinado.
Es posible seleccionar varios escenarios cuyos corredores van a combinarse, y un porcentaje mínimo (normalmente 0, para incluir el centro del corredor) y máximo.
La siguiente imagen muestra un ejemplo con dos corredores (arriba y en el centro). El 50% más bajo de sus valores se combinan en una sola área poligonal, mostrada en color amarillo en la parte inferior.
Impacto visual para observadores¶
Los geoprocesos pueden también generar datos ráster. Un ejemplo son los procesos de análisis de visibilidad. Estos trabajan sobre un modelo de elevación digital del terreno (puede seleccionarse el MDT/DEM generado automáticamente en el proyecto):
Este geoproceso calcula un ráster cuyos valores de pixel representan el número de objetos de la capa que pueden ver esa posición.
La siguiente figura muentra un ejemplo de uso. En este caso tenemos varias áreas recreativas (polígonos verdes) desde las cuales querríamos preservar la visibilidad del paisaje. Tras ejecutar el proceso, generamos un ráster. Los valores de cada uno de sus pixels indican el número de áreas que pueden verlo.
Al añadir este resultado ráster como capa al proyecto, podemos visualizarlo con tonos de color (rojo en este caso) cuya intensidad indica valores más altos de visibilidad, es decir, los tonos rojos más oscuros indican áreas que son visibles desde un número mayor de áreas recreativas.
Podemos ahora comparar este mapa de visibilidad con la posición de la ruta (en color púrpura) para ver cómo afecta.
Una vez calculado el ráster de visibilidad y añadido como capa, podemos asignarle resistencia y recalcular los resultados para evitar que la ruta pase por las áreas de mayor visibilidad.
Nota
El coste de este geoproceso es proporcional al número de objetos de la capa. Debe evitarse ejecutarlo para una capa con un gran número de objetos (por ejemplo, edificios), ya que tardará un largo tiempo en completarse. Puede utilizarse el geoproceso de clustering u otro método para reducir el número de objetos antes de ejecutar el geoproceso.
Cuenca visual (GRASS GIS)¶
Este proceso calcula un ráster cuyos pixels son valores de sí/no que definen el área visible desde la ruta seleccionada.
En este caso el ráster solo contiene dos tonos que corresponden a los puntos visibles y no visibles.
De esta manera podemos comprobar con facilidad qué áreas y elementos van a verse afectados por la línea, al ser visible para ellos.
Nota
Este geoproceso es más rápido que el de visibilidad desde una capa.
Planificación híbrida¶
La combinación de varios modos o tecnologías para diseñar una ruta se está convirtiendo en un importante requerimiento. Por ejemplo, puede ser necesario encontrar el trazado óptimo que combine secciones aéreas con otras subterráneas.
Un nuevo geoproceso de planeamiento híbrido ha sido desarrollado para abordar este problema. Sus requerimientos son:
El area donde se prefiere usar cables subterráneos, el área crítica, debe definirse como una capa del proyecto.
Un escenario debe definir las restricciones para una línea aérea, pero de forma que la línea calculada cruce el área crítica. Esta sección será entonces sustituída por una línea subterránea.
El segundo escenario (subscenario) debe definir las restricciones para el cable subterráneo.
El punto de Inicio debe estar localizado fuera del área crítica. El punto Final puede localizarse dentro o fuera de esta área.
Esta imagen muestra un ejemplo de resultados, con una sección aérea (en azul) y una sección subterránea (en verde). Las áreas críticas se muestran con color rojo semitransparente:
Nota
Este proceso ha quedado obsoleto. Use el enrutado combinado para túneles en su lugar (ver siguiente).
Enrutado combinado (túneles)¶
En algunos países es necesario combinar las líneas aéreas con tramos de túneles. El geoproceso para el enrutado con túneles ha sido implementado para cumplir este requirimiento, utilizando un algoritmo Pathfinder Explore personalizado.
Este geoproceso utiliza tres escenarios diferentes, uno que describe las restricciones para la tecnología convencional (normalmente aérea), un segundo con restricciones que definen las secciones de túneles (usualmente con menor coste/resistencia para elevaciones altas, áreas que están protegidas en la superficie, según el tipo de geología, etc.), y un tercer escenario que define el coste de posicionar la entrada al túnel (usualmente debe estar alejada de áreas pobladas, pero no demasiado lejos de redes de transporte).
El geoproceso include restricciones específicas para los túneles, como una pendiente máxima y mínima, y una longitud máxima y mínima para las secciones de túneles.
Los resultados pueden visualizarse en las vistas 2D y 3D, donde las secciones de túnel se marcan con líneas discontínuas.
Este video muestra cómo utilizar el geoproceso para calcular rutas combinadas con túneles:
Enrutado combinado (OH + EC)¶
Este geoproceso se utiliza para encontrar las mejores rutas que combinan líneas aéreas (OH = overhead) con secciones subterráneas (EC = Earth Cables).
Aunque las líneas subterráneas suelen ser más caras, en ciertas áreas (p.ej. entornos poblados) puede ser necesario utilizarlas en combinación con las aéreas.
Al igual que con el geoproceso de túneles, el usuario necesita crear primero dos escenarios diferentes con las restricciones aplicables a las secciones aéreas y subterráneas, calcular sus respectivos mapas de resistencia y especificar algunos parámetros como el número de secciones subterráneas y la longitud mínima y máxima de estas.
Los resultados pueden verse tanto en la vista de mapa como en la vista 3D, con las secciones subterráneas visibles como líneas discontínuas.
Nota
El algoritmo escoge secciones OH o EC en función de la resistencia relativa de cada área. Los cables subterráneos se escogerán cuando la resistencia en este escenario sea menor que para las líneas OH. El parámetro «Weight EC Resistances» puede ser utilizado para disminuir la resistencia general de los cables subterráneos y, por tanto, favorecer el uso de secciones EC.
Enrutado multipunto¶
El proceso normal de cálculo de rutas procede desde el punto de Inicio al de Final, pasando por los puntos Intermedios opcionales del escenario, siguiendo un orden estricto, como se ve en la siguiente imagen:
En algunos casos de uso, como la conexión de turbinas eólicas a la red o para relizar análisis de opciones de extensión de la red eléctrica actual, nos interesa encontrar una manera de conectar múltiples puntos con líneas que resulten una resistencia total mínima, es decir, conectarlos de la forma más óptima posible.
En este caso, el resultado del escenario anterior podría ser el siguiente, donde cada «arco» (conexión entre dos puntos) aparece como una ruta diferenciada en los resultados del escenario:
Nótese que el nombre de cada ruta muestra qué puntos está conectando.
Los puntos se indexan de esta forma:
El punto de Inicio (si se ha definido) tiene un índice 0.
Si el punto de Inicio se ha definido, los puntos Intermedios tienen el mismo índice que aparece en el mapa (1, 2…). Si el punto de Inicio no está definido en el proyecto o en el escenario, los puntos Intermedios se cuentan comenzando por 0, uno menos que el número que aparece en el mapa.
El punto Final (si se ha definido) tiene el índice más alto (5 en el ejemplo anterior).
Para utilizar este geoproceso:
Defina o importe en el escenario como puntos intermedios los puntos adicionales (además de los de Inicio y Final) que deban ser conectados.
Asegúrese de que el mapa de resistencia ha sido calculado en su escenario.
Abra el diálogo de geoprocesos desde el menú Resultados y seleccione el geoproceso de Enrutado Multipunto. En este diálogo, seleccione el escenario:
Nota
Como este geoproceso calcula diferentes combinaciones de rutas, puede tomar bastante más tiempo que un cálculo de rutas normal.
El geoproceso determinará automáticamente la mejor combinación de caminos para conectar todos los puntos, basándose en el mapa de resistencia del escenario.
Opcionalmente, podemos excluir conexiones específicas. Digamos que, en el ejemplo previo, no queremos que el punto 2 esté conectado al punto 5, y tampoco el punto 4 al punto 8. Cuando ejecutamos el geoproceso, podemos utilizar el campo EXCLUDE_LINKS para especificarlo como una lista de parejas, usando el sistema de índices descrito anteriormente: [ [2, 5], [4, 8] ]
Esta vez el árbol con las conexiones óptimas no incluirá los enlaces excluidos:
Si echamos un vistazo a estos últimos resultados, nos sugieren formas en que podemos reducir el coste compartiendo algunas secciones del trazado en el diseño final y añadiendo puntos intermedios de distribución (marcados como círculos rojos en la imagen).
De hecho, podemos añadir estos como nuevos puntos intermedios y rehacer el cálculo de la red para obtener nuevos enlaces en una red más óptima:
Otra opción disponible en este geoproceso es la de asumir conexiones existentes. Por ejemplo, si estudiamos potenciales expansiones de una red eléctrica para alcanzar nuevas áreas o conectar subestaciones existentes, podemos asumir que ciertas rutas ya existents van a ser utilizadas en esta expansión sin que sea necesario calcularlas. Para esto podemos usar el campo ASSUMED_LINKS, especificando las conexiones con el mismo formato que las excluidas.
Por ejemplo, en el ejemplo siguiente intentamos conectar los puntos del 1 al 10, con este resultado inicial:
Sin embargo, ya que los puntos 3 y 8 están ya conectados por líneas eléctricas, podemos decidir usarlas en nuestro plan. En este caso, como no hay punto de Inicio, los índices para estos puntos son 2 y 7, así que especificamos esta conexión existente como [2, 7]:
Al asumir esta conexión existente, el resultado cambia a:
Vemos que la necesidad de una nueva ruta entre 4 y 7 ha desaparecido, pues 7 ya está conectado a la red y hay una manera más óptima de alcanzar el punto 4.
Análisis de resistencia del camino¶
Además de poder usar el perfil de resistencia, este geoproceso proporciona estadísticas sobre el valor total y la variación de la resistencia a lo largo del camino, tomada del mapa de resistencias. Es una forma conveniente de comparar el «coste» de caminos calculados con restricciones similares. Sirve también para estimar la resistencia de una ruta en un escenario diferente al que se utilizó para calcularla.
Nótese que los valores de resistencia mostrados aquí no includen el coste de ángulos y otras restricciones que se aplican en los algoritmos avanzados.
Las entradas de este proceso son la ruta escogida y el escenario sobre el que debe evaluarse:
La pestaña Resultados mostrará un botón para descargar la tabla con las estadísticas:
Nota
Estrictamente, los valores de resistencia de dos caminos solo son comparables cuando pertenecen al mismo escenario (o a dos escenarios que tienen los mismos valores de resistencia en sus capas), y utilizan un mismo algoritmo, ya que diferentes algoritmos pueden calcular la resistencia total con diferentes fórmulas.
Cimas y crestas de un MDT¶
Pathfinder crea automáticamente un modelo digital del terreno (MDT) para el área del proyecto. Este MDT puede ser utilizado en para detectar características morfológicas como las crestas y cimas.
Este geoproceso calcula las principales líneas de las crestas y las cimas más prominentes, utilizando parámetros asignados por el usuario:
Longitud mínima de las crestas (Minimum ridge length) en metros. Este parámetro se utiliza para evitar generar crestas muy pequeñas.
Distancia mínima entre cimas (Minimum distance between hilltops) en metros. También queremos evitar generar cimas que estén muy cerca, así que podemos especificar una distancia mínima.
Umbral de agrupación de cimas (Hilltop cluster threshold): con este parámetro podemos agrupar cimas que estén muy cerca.
Al igual que en otros geoprocesos, conseguir los resultados correctos suele implicar un proceso de prueba y error.
Como resultado obtenemos capas separadas con las lineas de las crestas y los puntos de las cimas, que podemos descargar o añadir como capas al proyecto:
Una vez los resultados se añaden al proyecto, podemos utilizarlos con los correspondientes anillos y resistencias para evitar que nuestras rutas crucen las crestas o se aproxime a las cimas.
Crestas (geomorfología)¶
Este geoproceso utiliza una aproximación diferente para el cálculo de líneas de cresta, mediante una técnica basada en procesamiento de imágenes .
Estas son las opciones de entrada:
Podemos ver las líneas de las crestas (en verde) sobre el terreno:
Clúster de capa¶
Este geoproceso puede utilizarse para agrupar elementos cercanos formando áreas más grandes, por ejemplo, para agrupar edificios y definir areas pobladas.
Este geoproceso tiene parámetros para especificar la cantidad de objetos a incluir en cada grupo y cuál debe ser su distancia de separación máxima en cada grupo.
Optimización de conductos¶
Este complejo geoproceso sirve para optimizar el diseño de oleoductos, gaseoductos y conducciones de hidrógeno, dadas sus restricciones de diseño y coste, dada una ruta calculada o importada en Pathfinder.
El geoproceso implementa la metodología descrita en este artículo.
Entre las salidas del proceso están las localizaciones geográficas de las estaciones de bombeo y reducción de presión, los valores de presión a lo largo del conducto y el coste total de la infraestructura.
Entre los parámetros a especificar encontramos las características de las diferentes secciones de tubería y sus costes. Por ejemplo, si hay dos tipos de secciones de tubería disponibles, su especificación se realizaría de la siguiente manera:
Si tomamos, por ejemplo, esta ruta calculada en Pathfinder:
Como parte de los resultados obtenemos la posición de las estaciones, que pueden ser añadidas como capas en Pathfinder:
El uso de este geoproceso requiere conocimiento experto. Para más información, contacte con Gilytics.
Resultados de Geoprocesos¶
Cuando el geoproceso termine, abra de nuevo el diálogo de Geoprocesos y cambie a la pestaña «Resultados» en el diálogo de Herramientas de Geoproceso para acceder a los datos generados.
Los resultados seguirán estando disponibles en este diálogo si el proyecto se reabre más tarde.
Dependiendo del geoproceso, se dispondrá de diferentes tipos de datos:
Tabla: puede salvarse en el disco local pulsando en el botón «Descargar»
Por ejemplo, en el caso del geoproceso «Intersect Layer», la tabla contiene la lista de elementos intersectados por la ruta, con sus geometrías:
Vectores: los geoprocesos también generan datos espaciales en forma de puntos, líneas o polígonos. Esta salida puede:
Descargarse en archivos compatibles con software GIS (GeoJSON, GeoPackage).
Visualizarse en el mapa, pulsando sobre el botón «Mostrar en Mapa». Note que los resultados no aparecen listados en el panel de Capas, pero serán visibles en la vista.
Por ejemplo, en el caso del geoproceso «Intersect Layer», podemos ver sobre el Mapa los objetos intersectados:
Pulse de nuevo el botón «Mostrar en Mapa» para ocultar los resultados.
Añadirlo como capa pulsando en el botón «Crear Capa». En este caso los datos del resultado se añadirán al proyecto dentro de un grupo de «Resultados de Geoprocesos» y podrán ser utilizados en los escenarios como cualquier otra capa.
Salidas Ráster: también pueden ser:
Descargadas como un archivo TIF que puede utilizarse en software GIS o CAD.
Añadidas como una capa ráster al proyecto. Por ejemplo, en el caso de los geoprocesos de visibilidad que hemos descrito antes, podemos ver el resultado como una nueva capa:
Tras activar la visualización, estas capas se muestran en la vista:
Salidas numéricas: cuando el resultado es un único número. En este caso, el valor aparece impreso directamente en el diálogo de resultados:
Nota
Los últimos cien resultados de geoprocesos se mantienen disponibles en la pestaña de resultados. Si se desea conservarlos, se recomienda descargar los archivos correspondientes o añadirlos como capas al proyecto para asegurarse de que no se borran eventualmente.
Advertencia: los escenarios que se muestran en este manual no representan proyectos reales de nuestros clientes o propuestas de infraestructura, sino que se ofrecen solamente con propósitos demostrativos.
Para obtener más ayuda, por favor use el chat de soporte en la aplicación, o contacte con Gilytics.