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  • Última modificación de la entrada:30 abril 2020

Vector vs Raster: ¿Cuál es la diferencia entre estos tipos o formatos de datos espaciales GIS?

Como seguro ya sabemos, un dato es espacial, cuando posee unas coordenadas geográficas que permiten ubicarlo en la superficie terrestre, debido a que, cualquier elemento de la superficie -cada casa, cada árbol, cada ciudad- tiene sus propias coordenadas únicas de latitud y longitud.

Además, también conocemos que, dentro de los SIG, representamos los elementos de la superficie terrestre o fenómenos que ocurren en ella, a partir de dos tipos principales de datos espaciales o formatos, llamados vectorial y raster.

Ahora bien, a continuación, ampliaremos la información sobre estos dos tipos de formatos espaciales. En específico, vamos a conocer:

  • ¿Cuál es la diferencia entre datos raster y vectoriales? .
  • ¿Cuándo debemos usar raster y cuándo debemos usar vector?.

Los modelos de vectores son puntos, líneas y polígonos.

A diferencia del modelo de representación raster, la información vectorial, no es representada a través de una cuadrícula de píxeles. En este formato, los datos vectoriales se componen de vértices y rutas .

 

 

 

 

Para lograrlo, se utilizan tres tipos de símbolos básicos, con el que se representan los datos vectoriales, estos son: los puntos, las líneas y los polígonos.

Los puntos son coordenadas XY

Los puntos en el formato vectorial, representan las coordenadas XY, de un objeto o evento; Por ejemplo: Un árbol o la visualización de una especie de anfibio, en un momento determinado. Generalmente, las coordenadas XY, indican la latitud y longitud geográfica, dentro de un marco de referencia espacial. Pero, también podrían indicar distancias, como puede ser; la localización de bancos de peces, medido desde un punto fijo en la costa, o las coordenadas cartesianas de una ameba, medidas desde un punto de origen aleatorio en una placa de microscopio.

A la hora de dibujar los elementos en el formato vectorial, es necesario considerar la escala del mapa final y la escala de trabajo de nuestro proyecto. Por ejemplo; cuando las entidades o elementos a representar son muy pequeñas para ser limitadas por polígonos, se usan puntos. Pensemos en un mapa mundi, nunca encontraremos líneas que indiquen los límites de una ciudad, en este caso, los mapas a menudo usan puntos para mostrar las ciudades.

Las líneas conectan vértices

Las líneas en el formato vectorial, representan características o elementos que son de naturaleza líneal, por ejemplo: Un río, una carretera, o la contaminación provocada por un vertido en un río.

A nivel gráfico y dependiendo de la escala, los elementos lineales suelen representarse con distintos grosor para indicar el ancho del elemento o una característica, aunque no necesariamente coincide o cubre exactamente el mismo área que en la superficie terrestre.

Por ejemplo: Si hablamos de características, en algunos mapas, las autopistas más transitadas tienen líneas más gruesas que una carretera abandonada, pero no significa, que la carretera abandonada sea menos ancha que la autopista.

Y si hablamos del ancho del elemento, en los mapas cartográficos, los ríos permanentes o que siempre tienen caudal se representan con líneas continuas, pero no significa, que porque las líneas sean igual de anchas, los ríos poseen el mismo ancho.

Por otro lado, suele relacionarse a este tipo de elemento vectorial con las redes, que son, conjuntos de datos de línea. Pero, no hay que relacionarlo, ya que su estructura es diferente. En realidad, las redes lineales son elementos topológicamente conectados, en estructura consisten en uniones de líneas que poseen sentido y giros con conectividad.

Para visualizar las redes líneales, pensemos por un momento, en que nos encargan encontrar una ruta óptima de tráfico, para un camión de reparto. Para esto, será necesario utilizar una red de línea de tráfico, que posea los sentidos de las calles y las reglas de tráfico establecidas. Por ejemplo,que indique los giros y movimientos en calles de un solo sentido. Si queremos visualizarlo, solo basta pensar en google maps, cuando nos planifica la ruta más larga, o la más corta o la más rápida.

Los polígonos conectan los vértices y cierran el camino.

La entidad vectorial poligonal o polígono, se forma cuando creas una línea y haces coincidir el punto de inicio con el punto final de la línea. En otras palabras, un polígono es una línea, cuyo primer y último par de coordenadas son iguales.

 

 

A nivel de mapas, los polígonos, se utilizan para mostrar los límites de un elemento geográfico que ocupan un área sobre la superficie terrestre. Por ejemplo, la huella de un edificio tiene una superficie que es medida en pies cuadrados y un campos agrícolas cubre un área medida en acres.


Tipos de formatos raster: Discreto vs continuo

Otro tipo de formato para representar información geográfica es por medio del formato raster. En este caso, la información se representa a través de una malla de celdas o por píxeles (también denominados celdas de cuadrícula). Por lo general, están espaciados regularmente y son cuadrados, pero no tienen por que serlo. Por ejemplo; un tipo de cuadrícula muy eficiente para representar modelos de distribución de especies, es el de teselas o polígonos, que son los que simulan un panal de abejas.

Los rásteres a menudo se ven pixelados porque cada píxel tiene su propio valor o clase. Por ejemplo: En una imagen satélite, cada valor de píxel corresponde a un valor de color: rojo, verde y azul. O dentro de un modelo digital de elevaciones (MDE), cada valor de píxel, representa una altura específica, siendo diferenciados gráficamente por un tono de un color.

Así que, con el formato raster es posible representar cualquier cosa, desde la lluvia hasta la cobertura del suelo. Pero antes de generalizar, es importante indicar que el formato raster, el útil para almacenar datos que varían continuamente, es decir, variables discretas. Por ejemplo: superficies de elevación , temperatura o contaminación por plomo.

Raster Discretos: Tienen valores distintos

Se conoce como una capa raster discreta, cuando la información representada se puede clasificar en distintos temas o categorías. Y ademas, cada clase posee límites definidos, es decir, se representa una variable discreta. Por ejemplo, una celda de cuadrícula representa una clase de cobertura terrestre o un tipo de suelo.

En este caso, los valores de los píxeles del raster, consisten en números enteros, que representan las distintas clases o categorías. Por ejemplo, el valor 1 podría representar áreas urbanas, el valor 2 representa bosque y así sucesivamente.

Raster Continuos: Tienen cambio gradual

Los rásteres continuos representan variables que cambian gradualmente sobre la superficie terrestre. Por ejemplo: la elevación, la temperatura o la contaminación. Es decir, variables continuas.

Estos tipos de capas raster pueden generarse a partir de una serie de puntos de registro fijo, como podrían ser, las variables medidas en una estación meteorológica, y luego, el resto de valores de datos se obtienen por diversos métodos de interpolación.

También, pueden indicar variables o fenómenos que varían gradualmente, pero que se originan en un punto o una fuente específica . Por ejemplo, la dispersión de crudo en un derrame de petróleo, en dónde, la concentración es mayor y se difunde hacia afuera con valores decrecientes en función de la distancia.


Ventajas y desventajas de los datos vectoriales.

Ventajas de usar datos vectoriales

Debido a que el formato vectoriales utiliza puntos, líneas y polígonos para representar los elementos o entidades presentes sobre la superficie terrestre, a nivel gráfico o visual, los mapas suelen ser más agradable estéticamente.

Además, el formato vectorial es más preciso geográficamente hablando, debido a que, los datos no dependen del tamaño de la cuadrícula.

Las reglas de topología pueden ayudar a la integridad de los datos con modelos de datos vectoriales. No solo eso, el análisis de red y las operaciones de proximidad utilizan estructuras de datos vectoriales.

Desventajas de usar datos vectoriales

No es útil para almacenar variables continuas. En este formato los datos continuos están mal almacenados y se muestran como vectores. Para mostrar datos continuos como un vector, se requeriría una generalización sustancial.

Aunque la topología es útil para datos vectoriales, a menudo es un proceso intensivo. Cualquier edición de características requiere actualizaciones en la topología. Con muchas características, los algoritmos de manipulación de vectores son complejos.

Ventajas de usar datos raster

El formato ráster es un modelo de datos o formato utilizado para datos satelitales y otros datos de detección remota . Para las posiciones de trama, es fácil entender el tamaño de celda.

El álgebra de mapas con datos ráster suele ser rápido y fácil de realizar. En general, el análisis cuantitativo es intuitivo con rásteres discretos o continuos.

Desventajas de usar datos raster

Debido a que el tamaño de la celda contribuye a la calidad gráfica, puede tener una apariencia y sensación pixelada. Los elementos lineales y las rutas son difíciles de representar con este formato.

Los datasets ráster pueden llegar a ser potencialmente muy grandes porque registran valores para cada celda en una imagen. A medida que aumenta la resolución, el tamaño de la celda disminuye. Pero esto implica que la velocidad de procesamiento y el espacio para el almacenamiento de datos de nuestro pc, sea mayor.

No se pueden crear datasets de red o realizar reglas de topología en rásteres.

Para finalizar…

En conclusión, vemos que, no siempre es sencillo determinar con que formato de representación de datos espaciales, es el más adecuado para utilizar en nuestro proyecto o crear nuestros mapas. Lo más importante aquí, es saber que tipo de variable se va a representar, si es continua o discreta, y a partir de aquí tomar la decisión.

Pero, también esta decisión, deberá ser tomada, considerando otros aspectos, como: ¿Queremos mapas vistosos o queremos dar a conocer variables?, ¿vamos a realizar análisis sobre la información espacial?, ¿cuáles y que información requieren?, ¿Cuál será la escala de tu mapa o de tu proyecto?, entre otros.

Al final será nuestra experiencia la que decida, pero recuerda, siempre puedes transformar la información de vector a raster o viceversa.

¿Sabías que?

 

Modelo de Datos Espagueti

El modelo de datos de espagueti fue uno de los primeros modelos conceptuales para estructurar características en un SIG.  Era un modelo GIS simple donde las líneas pueden cruzarse sin intersección o topología sin atributos.

Isis Gómez López

Isis Gómez López es Licenciada en Biología (Ecología), Master Europeo de formador de formadores y Magíster en Espacios protegidos. Es especialista en Sistemas de Información Geográfica y Educadora Ambiental, entre otros. Ha trabajado en distintos proyectos de Conservación a nivel Mundial entre ellos: Establecimiento de un corredor biológico en Sierra de Portuguesa (Andes de Venezuela), La Recuperación y Asentamiento de la Memoria Histórica, Cultural y de Relación con el Bosque de la Etnia Aché de Paraguay por la Fundación FESOS, El proyecto realizado en Básile por la Asociación Ecotono, en donde actualmente es miembro. Algunas de sus actuaciones como formadora ambiental son: El desarrollo del proyecto educativo y participación ambiental de la población local de la Sierra Oeste de Madrid del Arboreto Luis Ceballos y del Programa Hogares Verdes del Centro Nacional de Educación Ambiental (CENEAM). El desarrollo del programa de sendas de la Asociación Ecotono o su programa de formación técnica online. Es una de los autores del "Plan de Acción para la Conservación del Oso Andino (Tremarctos ornatus) en Venezuela (2006-2016). " Actualmente es la Secretaria General de la Asociación Ecotono y la Directora de EcoScript y Educación Ambiental sin Fronteras. A parte de las funciones administrativas, dentro del Programa Educativo es Coordinadora y Profesora de los cursos presenciales y online desarrollados por la organización y fué la Directora Científica del Proyecto Juco y El Proyecto Binacional YaguaJuco.

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