Disponible con una licencia de Spatial Analyst.
La herramienta Diferencia de superficie multiescala calcula la diferencia máxima respecto a la elevación media en todo un rango de escalas espaciales (vecindades de distinto tamaño). Los resultados de esta herramienta identifican esta diferencia máxima para una celda y la escala a la que se ha encontrado.
Los resultados pueden utilizarse para interpretar las entidades del ráster de superficie de entrada y sus escalas espaciales asociadas. El siguiente ejemplo muestra los resultados de dos escalas diferentes para la misma superficie. En la primera imagen (izquierda) se utilizó una escala de 29 celdas por 29 celdas, mientras que en la segunda (derecha) se utilizó una escala de 49 celdas por 49 celdas. En este caso, la escala más pequeña es más sensible a la variación local del paisaje y capta las entidades más pequeñas de la superficie. Por otro lado, la escala mayor muestra menos detalles al captar únicamente rasgos superficiales de mayor tamaño.
Cómo se calcula el valor máximo de diferencia
Los siguientes pasos proporcionan una vista general de los procesos internos utilizados por la herramienta:
- Las escalas de análisis se definen mediante los parámetros Distancia mínima de vecindad, Distancia máxima de vecindad e Incremento de distancia. Las unidades de estos parámetros se controlan mediante el parámetro Unidades de distancia.
- Para cada celda, se calcula la elevación media en cada escala identificada. A continuación, el valor de la celda central de la vecindad se compara con la media para identificar la máxima diferencia con respecto a la media.
- Las diferencias máximas calculadas se comparan entre escalas.
Cada uno de estos pasos se explica con más detalle en las secciones siguientes.
Cómo se identifican las escalas que se van a analizar
Las escalas de análisis se determinan mediante los parámetros opcionales de la herramienta Diferencia de superficie multiescala. Los parámetros Distancia mínima de vecindad y Distancia máxima de vecindad establecen las escalas mínima y máxima para el análisis. El parámetro Incremento de distancia controla el incremento de la distancia de vecindad entre el mínimo y el máximo.
Cada escala se representa como un valor de distancia de vecindad. El análisis se realiza para varias distancias de vecindad en función de la configuración de los parámetros de entrada.
Para una celda objetivo dada, la distancia de vecindad se mide desde el centro de la celda objetivo hacia fuera, creando un cuadrado de celdas alrededor de la celda objetivo. Por ejemplo, una distancia de vecindad de 30 metros para un ráster de superficie de entrada con un tamaño de celda de 10 metros da como resultado una vecindad de 7 celdas por 7 celdas, como se muestra en la siguiente figura. Este valor, 30 metros, sería una de las escalas para las que se calcula la máxima diferencia respecto a la media.
La distancia de vecindad más pequeña permitida es igual al tamaño de celda del ráster de entrada. Este es un valor de 1 celda, y crea un vecindario de celdas de 3 por 3. En el ejemplo anterior, este mínimo es una distancia de vecindad de 5 metros.
La distancia de vecindad no puede ser mayor que el ráster de superficie de entrada.
Si se especifica una distancia de vecindad que no resulta en un intervalo de tamaño de celda, la herramienta redondeará la distancia al siguiente intervalo de tamaño de celda. Por ejemplo, en la ilustración anterior, si se especifica una distancia de vecindad de 25 metros, se redondeará al siguiente intervalo de tamaño de celda, que es de 30 metros.
Todos los valores de distancia de vecindad se identifican en primer lugar. Los cálculos comienzan con el valor del parámetro Distancia mínima de vecindad y, a continuación, cada distancia de vecindad subsiguiente se calcula agregando el valor del parámetro Incremento de distancia a la distancia de vecindad actual.
Cada nueva distancia de vecindad identificada se comprueba para determinar si es menor o igual que el valor de Distancia máxima de vecindad. Si el nuevo valor de distancia es menor o igual que el máximo, continúan los cálculos de distancia de vecindad. Si el nuevo valor es mayor que el máximo, se han identificado todas las distancias de vecindad y comienzan los cálculos de diferencias.
Cómo se calcula la diferencia máxima
Para cada distancia de vecindad identificada para el cálculo y cada celda del ráster de superficie de entrada, la herramienta Diferencia de superficie multiescala calcula la media de cada vecindad. Se emplea un enfoque de imagen integral para calcular los valores medios de manera eficaz (Lindsay et al., 2015). A continuación, se halla la diferencia entre el valor de la celda central y la media de la vecindad. Los mayores valores de diferencia se identifican y se registran en el valor del parámetro Ráster de diferencia de salida. Las escalas a las que se encontraron esas diferencias se registran como valores de celda en el valor del parámetro Ráster de escala de salida.
Utilización de una GPU
Esta herramienta puede aumentar el rendimiento si tiene determinado hardware de GPU instalado en su sistema. Consulte el tema Procesamiento de GPU con Spatial Analyst para obtener más información sobre la compatibilidad de esta capacidad y sobre el procedimiento para configurarla y activarla.
Referencias
Lindsay, John B., Jaclyn M. H. Cockburn, Hanzen A. J. Russell. 2015. "An integral image approach to performing multi-scale topographic position analysis." Geomorphology Volumen 245, pp. 51–61. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.05.025
Newman, Daniel R., John B. Lindsay y Jaclyn Mary Helen Cockburn. 2018. "Evaluating metrics of local topographic position for multiscale geomorphometric analysis." Geomorphology 312, 40–50. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2018.04.003