Analizando el trazado mínimo entre dos puntos

Si algo nos enseñó Euclides es que la distancia más corta entre dos puntos es una sencilla línea recta. Pero lo que no nos enseñó Eculides es gran esfuerzo que puede suponer el recorrer esta corta distancia. Por ello, ArcGIS, puede ayudarnos a generar trazados entre dos puntos que, pese a ser más largos que una sencilla recta, pueda ahorrarnos costes de esfuerzo.

Este tipo de análisis pueden ser realizados para evaluar el trazado óptimo en la construcción de una carretera, una línea de ferrocarril o un camino. Para ello debemos considerar el factor condicionante que determina el coste de nuestro esfuerzo. Podemos encontrar factores como la presencia de especies, tipos de suelo, pendientes, espacios naturales protegidos, etc.

En primer lugar debemos disponer de un archivo ráster que represente el factor condicionante de esfuerzo. Por ejemplo un sencillo mapa de pendientes donde trazados con mucha pendiente nos supondrán un esfuerzo mientras trazados con poca pendiente supondrán un camino más ameno.

Por medio de la herramienta Cost Distance  podremos calcular el coste derivado de la dificultad de desplazamiento en zonas de pendiente. Podemos encontrar esta herramienta en la ruta de ArcToolBox Spatial Analyst Tools > Distance > Cost Distance.

Introduciendo el punto inicial del camino del que partimos y el mapa de pendientes podremos obtener dos nuevos mapas de direcciones y costes de desplazamiento.

La aplicación Cost Path será la encargada de ayudarnos a buscar el trazado óptimo entre el punto inicial y el punto final que buscamos. Analizará las posibles variantes del camino analizando las direcciones a seguir y el coste que supone cada posible camino. Esta herramienta se encuentra disponible a través de las herramientas de ArcToolBox en la ruta Spatial Analyst Tools > Distance > Cost Path.

Al ejecutar esta herramienta se nos solicitarán los archivos ráster anteriormente creados. Deberemos incluir los siguientes archivos:

Input raster or feature destination data: donde incluiremos el archivo shapefile de puntos que muestra el punto final del camino.

Input cost distance raster: donde cargaremos el archivo ráster de costes.

Input cost backlink raster: donde  cargaremos el archivo ráster de direcciones.

Output raster: indicaremos el nombre del ráster de salida que mostrará el camino alternativo basado en criterios de optimización. Será un archivo que mostrará el camino óptimo en formato ráster.

Para mejorar el aspecto es posible transformar este archivo ráster en un elemento vectorial de líneas y deformar ligeramente los trazados mediante las opciones Generalization  y Smooth  situadas en la barra de herramientas de edición avanzada de ArcMap.

Para desplegar esta barra de herramientas deberemos pinchar con el botón derecho sobre la cabecera de ArcMap y seleccionar la barra de herramientas Advanced Editing. La opción de suavizado  suavizará la forma que marcan los vértices contorneando los límites y evitando cambios bruscos en la tendencia de la línea del camino.

Junto a estas herramientas podrás encontrar otras basadas en el cálculo de cuencas visuales o la creación de mapas de incendio mediante álgebra de mapas realizando el curso ArcGIS 10: Análisis de Riesgo de Incendios y Diseño de Viales Forestales que impartimos en Geoinnova.