Encontrar la mejor ruta entre dos puntos en ArcGIS

Las herramientas de distancia de ArcGIS permiten ejecutar un análisis de distancia con la finalidad de buscar el menor coste entre dos o varios elementos, es decir encuentran la mínima distancia para llegar a un destino, pero no estrictamente determinan una longitud lineal, por ejemplo al ascender a la cima de una montaña obviamente la menor distancia será lineal, aunque es algo improbable de hacerlo, en realidad la mejor ruta de menor coste (en distancia y tiempo) es caminar alrededor de la elevación.

De acuerdo a ESRI (2012) “La ruta de menor coste recorre desde el destino hasta el origen. Esta ruta tiene el ancho de una celda, recorre desde el destino al origen, y se garantiza como la ruta menos costosa en relación a las unidades de coste que define el ráster de coste original que se introdujo en la herramienta de distancia ponderada”

Al planificar el trazado de una carretera que conecte dos poblaciones, su camino puede estar ligado a diferentes obstáculos que modifican el coste de la trayectoria tales como: topografía, geología, geomorfología, suelo, cobertura vegetal, clima, paisaje, entre otros. La presente entrada muestra una visión general del análisis de coste de distancia apoyado en una evaluación multicriterio con el objetivo de buscar la mejor ruta.

Cost Path Model

Para realizar el presente ejercicio dentro del modelo se toma en cuenta como información de entrada un modelo de elevación digital, una capa de cobertura vegetal (como obstáculo o factor limitante), el punto de inicio y destino de la ruta, la secuencia de las herramientas de Spatial Analyst de ArcGIS es la siguiente.

  • Generación de un mapa de pendientes (Slope).
  • Reclasificación del mapa de pendientes (Reclassify).
  • Convertir a ráster la capa de cobertura vegetal (Polygon to Raster).
  • Mediante evaluación multicriterio realizar un raster de coste (Weighted Overlay).
  • Con el punto de inicio generar un coste de distancia y un vínculo de menor coste (Cost Distance / Cost Back Link).
  • Finalmente generar la mejor ruta (Cost Path).

Para seguir paso a paso la metodología se recomienda seguir el vídeotutorial que a continuación se presenta.

franzpc

32 thoughts on “Encontrar la mejor ruta entre dos puntos en ArcGIS”

  1. Andrea dice:

    Hola Franz,
    Una consulta, a la hora de utilizar las herramientas de distancia del spatial analyst, porqué no usas en vez de Cost Distance, la de Path Distance que te permite agregarle los valores verticales ya que puedes agregarle ahi el DEM?

    1. Gabriela dice:

      Probablemente lo hace porque con la herramienta Weighted Overlay realiza una pequeña evaluación multicriterio, y así fija las barreras según su conveniencia, bueno es lo que explica en el video, claro con Path Distance también puedes encontrar una ruta, pero no la mejor, es decir no puedes agregar más variables.

  2. Jose Luis dice:

    Hola Franz,
    Necesito elaborar un análisis de Isócronas y para una mayor precisión las vías deben contar con altura en sus vértices. Me podrías decir como cargo las elevaciones a los puntos de las lineas y si tendrías algún manual sobre el tema, gracias de ante mano.

  3. Jimmy dice:

    Muy buenas explicaciones, amigo tienes que tomar algo para ese resfriado, saludos desde Bolivia.

  4. Daniel dice:

    Hola Franz,
    Quería preguntarte como puedo hacer para que estén unidos dos shapes, uno línea y otro polígono, para que me de como resultado un solo shape con la información de ambos.
    Muchas Gracias.

    1. franzpc dice:

      Pero como quieres el resultado (todo línea o polígono), por ejemplo si deseas que todo que sea líneas, primero conviertes la capa de polígono a línea, y finalmente con la herramienta Merge une ambos archivos.

  5. María Agusta dice:

    Hola Franz, primeramente agradecerte por compartir justo lo que necesitaba, cuando vas a publicar lo de evaluación multicriterio, como te puedo contactar.

    Me encata mucho la forma como enseñas, por favor casate conmigo. Saludos.

  6. Arqueologo Cesar dice:

    Hola Franz, tengo un problema: estoy creando una ruta entre dos puntos, con la manufactura de las capas no hay ningún problema (mis datos solo parten de tener el DEM) el problema es cuando corro el Cost Path, al parecer no me reconoce el shape de destino, ¿este debe tener alguna estructura en particular?

    1. franzpc dice:

      Ninguna estructura en especial, revisa si cuenta con su respectivo sistema de referencia, o intenta crear un nuevo archivo.

  7. Cecilia71 dice:

    Interesantísimo este post de búsqueda de rutas óptimas. Me ha encantado y he aprendido algunas cosas que no sabía. Normalmente combino ArcGis y software de EMC, paro a partir de hoy voy a empezar a utilizar las herramientas que has mostrado.
    Estaba buscando como calcular rutas teniendo en cuenta sólo el valor de la orientación. Concretamente lo que tengo son direcciones de viento predominantes y quiero evaluar a partir de ellas si el olor de un vertedero llega a los núcleos urbanos más cercanos. Tengo calculada la distancia máxima de dispersión, pero necesito evaluar de una manera objetiva si es factible la ruta desde el punto inicio con esas direcciones hasta los núcleos.
    En algunos casos la respuesta es clara, se ve en pantalla visualizando todas las capas implicadas, pero en otros no. Además tengo muchos casos que estudiar y lo ideal es automatizarlo. Es para mi tesis doctoral y agradezco de antemano la ayuda.
    Un saludo desde el Mediterráneo y gracias por tus aportaciones al mundo apasionante del SIG.

  8. Javier dice:

    Gracias por tus vídeos Franz, siempre les doy algún uso ya que son bien prácticos, yo llevo al uso en la topografía lo que tú utilizas orientado hacia el medio ambiente, se agradece! saludos! 😀

  9. Yalbeiry dice:

    Hola Franz, muchas gracias por tu aportación, me ha sido de gran ayuda, pero tengo algunos problemas la hora del procesamiento. Tengo 9 capas raster que deseo tomar en cuenta para mi análisis multicriterio, todas en formato raster, con el mismo tamaño de pixel y datum, pero cuando me genera un mapa de coste, y lo utilizo para el siguiente paso (cost_distance), dice que los valores de las celdas están vacíos, ¿sabes cual puede ser la causa?, espero que puedas ayudarme, saludos

  10. Rafael dice:

    Parabéns, você é excelente!
    Agradeço

  11. BL dice:

    Hola Franz, la consulta es sobre el cálculo de rutas óptimas, ya que puedo hacer los procesos pero cuando realizo el Cost Path, si bien puedo hacer el proceso, luego no me permite visualizar los resultados. Cuál podría ser la causa? Gracias.

    1. franzpc dice:

      Has intentado cargar el ráster en otra ventana de ArcMap, podría también ser solamente visualización, en caso de ser un problema de la aplicación instala sus respectivos Service Pack.

  12. Mari Jose Cruz dice:

    Hola Franz:
    Me ha encantado el video tutorial, me parece francamente maravilloso. He seguido todos los pasos pero al crear el “cost path”, en vez de generar un raster con los valores 1 y 3, solo aparece el valor 3, y no se visualiza ninguna ruta.
    ¿Podrías ayudarme?
    Gracias.

  13. Javier Oviedo dice:

    Buenas Franz,

    Tengo dos consultas sencillas, la primera de ellas ya obtenido el raster con el path de menor costo como hago para convertir dicho recorrido a shapefile (obviando la solución más simple que sería crear un shapefile y calcar la ruta). La segunda pregunta es si hay alguna forma para indicar en un solo procesamiento que la ruta tenga que pasar por varios puntos, en lugar de tener que crear varios archivos con cada parte del trayecto total y después unirlo. Gracias.

  14. Samantha Altamirano dice:

    Gracias por tus vídeos! tengo una pregunta quiero realizar el calculo para varios puntos, es decir de varios orígenes a varios destinos, el calculo se lo puede realizar masivamente? muchas gracias de antemano! 🙂

    1. franzpc dice:

      Si lo puede hacer, siempre y cuando hayas establecido el coste de distancia para los puntos de origen.

  15. Samantha Altamirano dice:

    Hola, por favor necesito saber si se puede realizar el calcula desde varios orígenes hacia un destino, y digamos que este destino es una carretera, es decir, los puntos de origen están a lo largo de la carretera y quiero saber si es posible calcular de manera masiva la ruta de menor coste para llegar al punto mas cercano de esa carretera 🙂

    que Dios te bendiga
    muchas gracias por este espacio

    1. franzpc dice:

      Puedes hacer el coste de distancia a partir de la carretera (en vez de seleccionar un punto).

  16. soledad dice:

    En relacion con el cost distance. Tengo un MDE desde el que hago los calculos, una parte es una isla y el punto de inicio (a partir del cual quiero calcular el cost distance y el path) está en la isla. Hago el slope sin problema pero luego cuando quiero hacer la capa de cost distance solo me la hace sobre la isla no sobre la otra parte. ¿qué puede estar pasando?

  17. Denys Ramos dice:

    Excelentes videos

  18. BL dice:

    Hola Franz: Cuando trazo los caminos óptimos desde dos puntos hacia un mismo punto (por separado) los caminos se unen en un momento pero luego se separan. Mi duda es que yo esperaría que una vez que los caminos se unen se mantengan unidos ya que se dirijen al mismo punto, pero esto no me ocurre. Cuál podría ser la explicación? Gracias

    1. franzpc dice:

      Al calcular la distancia de B – A y de C – A, realiza con cálculos independientemente en base a los pesos que hayas establecido en base al punto de origen y destino.

  19. Jorge dice:

    Hola, estaba buscando información de como encontrar o crear la mejor ruta entre dos puntos en ArcGIS y tu blog ayuda bastante, pero necesito crear una ruta que cumpla con todas las restricciones por peso que podemos definir, pero también necesito incluir la restricción de que esta ruta no puede superar un porcentaje especifico de pendiente longitudinal. Sabes o tienes alguna información de como incluir esta ultima variable o restricción al análisis, de antemano gracias.

    1. franzpc dice:

      En tal caso deberías crear una capa ráster de la pendiente longitudinal para que la uses como otra variable.

  20. BELEN dice:

    Hola Franz necesito diseñar alternativas de modelización de carretera entre dos poblaciones que tengan el menor impacto paisajístico. Me podrás ayudar o pasar algún metodología que pueda aplicar para mi trabajo fin de master.

    1. franzpc dice:

      Puedes usar el mismo principio de este ejercicio, pero debes adaptar tus capas y criterios para definir los pesos.

  21. Javier Aceituno dice:

    Felicidades por tu blog

    Pregunta como puedo calcular el coste en tiempo, existe una fórmula (algebra de mapas) para que el resultado en vez de grados acumulados lo de en tiempo, te agradecería enormemente.

    Saludos y nuevamente felicidades

    1. franzpc dice:

      No entiendo bien tu pregunta, pero si agregas el tiempo como variable, lo necesitarás como un ráster.

  22. Carlos dice:

    Hola,

    Una consulta. ¿Cómo puedo crear la cobertura vegetal?
    Gracias.

    Saludos

    1. franzpc dice:

      Podrías crearla con una imagen satelital. Si tienes la capa (de cobertura vegetal) como vector convertirla a ráster.

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