Cómo producir rásteres alineados a partir de archivos vectoriales en QGIS

Supongamos que tenemos información de incendios forestales para diferentes años, en formato vectorial, y queremos obtener un ráster de incidencia acumulada de incendios a partir de una fecha determinada, es decir, que cada celda del ráster contabilice el número de veces que esa zona particular se ha quemado en ese periodo específico de tiempo. Para ello, debemos rasterizar cada archivo vectorial por año de tal manera que todos éstos tengan la misma resolución y estén perfectamente alineados para que el álgebra de mapas se realice de la manera adecuada.

Para probar la metodología vamos a utilizar la información correspondiente a Portugal que corresponde a las áreas quemadas entre 1990-1999 que se puede bajar de este sitio:

http://www.icnf.pt/portal/florestas/dfci/inc/info-geo

El archivo shapefile desplegado en QGIS es el siguiente:

incendio1

que tiene 10.564 registros y varios campos; donde el necesario para hacer un “split” es el correspondiente a año (ano en portugués). No obstante, vamos primero a hacer un acercamiento para corroborar que ésto es prácticamente una restitución, es decir, generar una información que ya fue previamente obtenida a partir de un ráster.

incendio2

El acercamiento de la imagen anterior, en una zona arbitraria de la misma, permitió identificar una resolución de 25 m mediante la herramienta de medida de QGIS. Esta será tomada como base para los procesos de rasterización (en realidad se escogió 30 x 30). Las “Propiedades de Capa” del shapefile permitieron identificar la extensión del mismo:

    xMin,yMin 82175,7468.76 : xMax,yMax 360884.72,572973.75

la cual también es necesaria en este proceso.

Antes de rasterizar es necesario producir archivos vectoriales individuales por año. Primero, creamos un directorio que va a albergar los vectoriales y luego hacemos el split con:

Vector -> Data Management Tool -> Split Vector Layer.

En la ventana de diálogo escogemos la capa vectorial objeto del split, el campo correspondiente (ano para este caso) y el directorio que albergará los archivos producto del split.

En la imagen siguiente se obtiene una visión de la carga de los shapefiles de los tres primeros años (1990, 1991, 1992) con el zoom correspondiente a una zona arbitraria de Portugal:

incendio3

Es posible observar la superposición de algunos de estos polígonos. Ahora sólo resta el proceso de rasterización. Para ello, vamos primero a crear (mediante el calculador de campos) un campo entero (lo llamé incidencia) en la tabla atributiva de cada vectorial por año que tendrá el valor de 1. Esto hará que los rásteres producidos tengan el valor de 1 dentro de las delineaciones del vectorial y 0 fuera de él. Luego, se hará el proceso de rasterización mediante Raster -> Conversion -> Rasterize (Vector to Raster). La ventana de diálogo, para el shapefile que representa el año 1990, es la siguiente:

incendio4

En la zona del primer rectángulo rojo se selecciona el vectorial a rasterizar, el campo value y el archivo que contendrá el ráster de salida. El segundo rectángulo contiene la sintaxis del comando de gdal_rasterize el cual se puede modificar haciendo click en el icono del lápiz. Se le adicionó la parte correspondiente a los modificadores -te (extensión) y -tr (resolución del ráster; en este caso 30 x 30). Esto permitirá obtener rásteres con la misma resolución y perfectamente alineados para todos los años. Repitiendo el procedimiento para los años 1991 y 1992 se obtiene la composición de la imagen siguiente (hecha con Gimp):

incendio5

Los tres rásteres tienen la misma extensión y resolución. Visualmente, es posible observar que la mayor área quemada ocurrió en el año 1991 (segunda imagen) y que ésta disminuyo sensiblemente en 1992 (tercera imagen). Para obtener la incidencia acumulada de incendios, entre 1990 y 1992, basta sumar los tres rásteres usando el ráster calculator de QGIS; tal como se registra en la imagen siguiente:

incendio6

Después de hacer click en OK se realiza un proceso de adición que sólo es posible si existe una adecuada alineación de los rásteres. Un acercamiento del ráster resultante, cuyos values están entre 0 y 2 (no hay píxeles con value 3), se encuentra en la imagen siguiente:

incendio7

Las áreas en azul son las que han ardido 2 veces, las amarillas 1 vez y las rojas nunca han ardido entre 1990 y 1992.

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