Interpolación espacial en QGIS 3

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La interpolación es un proceso que utiliza mediciones realizadas sobre algún fenómeno (precipitación, temperatura o elevación) en determinados lugares, para hacer una predicción sobre un fenómeno en otros lugares donde no se han realizado mediciones GEOG 486.

Existen diversos métodos de variada complejidad. En términos prácticos, la interpolación consistirá en generar a partir de datos vectoriales archivos Ráster.

Los aspectos teóricos de la interpolación se discuten detalladamente en los artículos: Entendiendo la interpolación, interpolación bilineal, interpolación IDW, interpolación con Kriging.

Para este ejercicio utilizaremos  puntos con análisis de suelos de una zona de cultivo, denominada SoilSamp (descargar ejercicios), los datos son tomados del tutorial del programa ArcView 3.2.

En total consisten 74 puntos con análisis de los parámetros Potasio (K), Fósforo (P), Biomasa, pH, Materia orgánica y conductividad eléctrica.

Interpolación Espacial con QGIS 3

Para acceder a las herramientas de interpolación diríjase a Menú Procesos > Caja de Herramientas de Procesos, en el Panel seleccionamos la pestaña Interpolación

Luego, cargue el archivo vectorial en la vista del mapa.

QGIS 3 ofrece dos métodos de interpolación Distancia Inversa Ponderada (IDW) y por Redes de Triángulos Irregulares (TIN)

Se puede utilizar otros métodos implementando las herramientas de SAGA y GRASS, pero en esta ocasión no se lo hará.

Procedimiento:

Interpolación Distancia Inversa Ponderada (IDW)

1.- Primero, seleccione el método IDW en la Caja de Herramientas de Procesos

2.- Parámetros básicos del IDW:

En la caja de dialogo, en Capa Vector seleccione SoilSamp, en Atributo a Interpolar, seleccione la variable a interpolar, comience por el Potasio (K)

Seguidamente, el Coeficiente de Distancia corresponde a la ponderación dada por la distancia, valores mayores incrementan la influencia de puntos más cercanos, se prueban valores 1, 2 y 2.73.

Dimensiones del Raster: 

Los parámetros a configurar para definir las dimensiones del raster son:

  • Numero de columnas
  • Numero de Filas
  • Extensión (xmin, xmax, ymin, ymax): coordenadas extremas de la caja limitante del raster

En esta fase es aconsejable realizar unas operaciones aritméticas sencillas

¿Por qué es importante configurar las dimensiones de salida?

Al utilizar los valores por defecto: 300 filas y 300 columnas, la extensión igual a SoilSamp, se obtiene un raster visualmente aceptable pero con tamaño de pixel asimétrico, 0.786067 y 2.015

En conclusión, es recomendable ajustar estos parámetros si se desea extraer estadísticas básicas y zonales.

Definiendo el valor del pixel:
  • Para empezar, se toma como base las dimensiones de SoilSamp.
  • Seguidamente, para el ancho en X, se resta Xmin – Xmax; 498261.6 – 498497.42 = 235,82.
  • Para redondear este valor se modifica un poco los valores de Xmin y Xmax, a 498250 y 498500, lo que da un ancho de 250.
  • De la misma manera, se realiza para los valores de Y, la diferencia es 604.
  • Para definir un pixel de 1 metro, en Numero de columnas coloque el valor de la distancia en X, 250.
  • En número de filas introduzca la distancia en Y, 604.

En la imagen se muestran los resultados de la interpolación con un pixel de un (01) metro.

Interpolación por Red de Triángulos Irregulares (TIN)

Esta herramienta despliega una caja de dialogo similar, seleccionamos la capa SoilSamp y la variable Potasio (K) como atributo.

Las dimensiones se configuran de igual forma.

QGIS 3 ofrece dos métodos para generar el TIN, Lineal y Clough-Toucher (cubica)

El resultado del TIN, presenta cambios drásticos, por otro lado, no cubre la extensión especificada, sino que se ajusta a los puntos extremos.

Comparando resultados:

En QGIS 3 active el Panel de Estilos, para QGIS 2 seleccione la capa raster en el Panel de capas, clic botón derecho del mouse.

En Estilos, configure un Tipo de Renderizado Pseudocolor, seleccione la rampa de colores de su preferencia

Para comparar las interpolaciones puede representarlas en la misma escala de valores, para ello observe el valor mínimo y máximo de cada interpolación.

Asegúrese que en Configuración de valores min y max, este seleccionado min/max.

Finalmente, los métodos generan diferentes valores, puede tomar como valor mínimo y máximo los correspondientes a la capa SoilSamp.

Seguidamente, selecciona cualquiera de los raster, en Min introduzca 166 y en Max 662, automáticamente se actualiza en la rampa.

Puede editar la opción Modo a Intervalo Igual para incrementar el número de clases, incluso editar directamente los valores.

En el ejemplo se utilizó la Rampa de Colores Spectral con 10 clases y definieron los valores de las clases manualmente.

Posteriormente, aplique este estilo a los demás raster, guardando el estilo o simplemente cópielo y asígnelo.

En la siguiente imagen puede observar las interpolaciones en igual escala de color.

En próximos artículos veremos diferentes estrategias para comparar los raster  y como evaluar el ajuste de la precisión de una interpolación para seleccionar el método más adecuado.

Autor: Luis Eduardo Pérez Graterol
Profesión: Ingeniero en Recursos Naturales
País: Venezuela
Web: www.mundocartogeo.blogspot.com

11 comentarios en «Interpolación espacial en QGIS 3»

  1. Hola excelente! puedes poner a disposición el archivo SoilSamp? para poder realizar el ejercicio? muchas gracias, Eddison

  2. Luis este artículo me saco la pata del barro en un momento de crisis en la universidad, de pana sumamente agradecido, creo que no dije antes porque soy de poco publicar comentarios, pero me quito el sombrero, mis respetos.

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