Generación de Mapas de Flujo Distributivo con ArcGIS

Bob_Gerlt

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Editor: Por favor, consulte esta entrada de blog<\/A><\/STRONG> para una herramienta de flujo distributivo actualizada.<\/BLOCKQUOTE>

Esta entrada de blog fue escrita por

Brad Simantel<\/A>, un pasante de verano en el Laboratorio de Prototipos de Aplicaciones.<\/EM><\/P>

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NOTA marzo de 2019:  Una versión  <\/SPAN>

más nueva y fácil de usar<\/A> <\/SPAN>de esta herramienta ya está disponible para ArcGIS Pro y <\/SPAN>también se ha publicado una entrada de blog actualizada <\/SPAN><\/A>sobre cómo usar la herramienta.<\/STRONG><\/SPAN><\/P>
Los mapas de flujo se usan para mostrar el movimiento de bienes o personas de un lugar a otro. Estos mapas usan líneas para simbolizar el movimiento, a menudo variando en ancho para representar la cantidad del flujo, y se clasifican en una de tres categorías: radial, red y distributivo. Los mapas de flujo radial se usan para mostrar relaciones entre una fuente y muchos destinos. Sin embargo, si hay más que unos pocos destinos y aún quieres mostrar la cantidad del flujo, las líneas se superponen demasiado para discernir valores individuales. Los mapas de flujo en red se usan para mostrar la cantidad de flujo sobre alguna red existente — siendo las redes de transporte y comunicación las más comunes. Los mapas de flujo distributivo son similares a los mapas de flujo radial, pero en lugar de tener líneas individuales desde la fuente a cada destino, las líneas se unen, bifurcándose solo cuando se acercan a sus destinos.Un mapa de flujo distributivo hecho por Charles Joseph Minard que muestra exportaciones de carbón desde Inglaterra en 1864.<\/EM>

Desafortunadamente, no hay herramientas integradas en ArcGIS para generar mapas de flujo distributivo — la única forma actual con el software es dibujarlo y atribuirlo manualmente. Así que escribí el mío propio.Cómo Funciona<\/STRONG>

Primero, la herramienta toma las entidades fuente y destino y las convierte en puntos, si no lo son ya. Luego genera una cuadrícula usando la herramienta Create Fishnet<\/STRONG>, que finalmente dará estructura a las líneas de flujo terminadas, y convierte esa cuadrícula en puntos. Después crea tres rásters de distancia euclidiana — uno basado en la distancia desde la fuente, otro basado en los destinos, y otro basado en los centroides de la cuadrícula — y los divide en un número igual de segmentos, dependiendo de la configuración al ejecutar la herramienta. Estos tres rásters se suman luego, creando una superficie que puede usarse para determinar caminos de menor costo desde la fuente hasta los destinos. Después ejecuta la herramienta Flow Accumulation<\/STRONG> para determinar la cantidad de bienes o personas aguas arriba en cualquier píxel dado, y luego convierte la salida a líneas vectoriales (que ahora tienen como atributo la cantidad de bienes o personas aguas arriba).Resultados<\/STRONG>

Aquí está la salida de la herramienta cuando se ejecuta usando los datos del mapa de exportación de carbón de Minard, visto arriba:

Esto es sin ningún ajuste - solo la salida cruda de la herramienta. Vea abajo información sobre cómo esta salida cruda puede mejorarse.

Aquí hay otro ejemplo, mostrando migración desde California en 2010:

De nuevo, esta es la salida cruda.Generando Mapas de Flujo<\/STRONG>

Si desea generar algunos mapas de flujo usted mismo, puede descargar mi herramienta aquí<\/A>. Una vez descargada, el primer paso antes de ejecutar la herramienta es asegurarse que sus datos sean adecuados. Necesitará:<\/P>

• Una clase de entidad fuente que contenga una sola entidad.<\/LI><\/UL><\/UL>

  <\/P>

  • Una clase de entidad destino que contenga todos los destinos y un atributo Z-valor (cualquier entidad con un valor Z nulo o cero será descartada). Básicamente cualquier cosa que pueda usar para hacer un mapa coroplético o un mapa con símbolos graduados puede usarse para hacer un mapa de flujo.<\/LI><\/UL><\/UL>

    <\/P>

    • Opcionalmente, una clase de entidad que desee que las líneas eviten. Una clase impasable, por así decirlo.<\/LI><\/UL><\/UL>

      <\/P>

      • Por último, necesitará que todos sus datos estén proyectados, idealmente en la misma proyección que su marco de datos.<\/LI><\/UL>

        
        Si no tiene datos propios pero quiere seguir el ejemplo, puede descargar el conjunto basado en Minard visto arriba 

aquí<\/A>.

Para ejecutar la herramienta, abra ArcMap y busque el toolbox Python FlowMapGenerator<\/STRONG> que acaba de descargar usando la ventana del catálogo, luego haga doble clic para ejecutar la herramienta FlowMapGenerator<\/STRONG>. Debería ver esto:

Vamos a revisar estos campos uno por uno.<\/P>Clase Fuente: Esta es la fuente del flujo y debe ser una clase con solo una entidad. En el ejemplo Minard sería Inglaterra.<\/LI><\/UL><\/UL><\/P>Clase Destino: Estos son los destinos del flujo. Las entidades en esta clase también deben tener un atributo cantidad que será heredado por la línea que conduce a ellas.<\/LI><\/UL><\/UL><\/P>Z-Valor: Este es el atributo cantidad al que me refería y se usará para simbolizar la magnitud del flujo hacia un destino dado.<\/LI><\/UL>Clase Impasable : Una clase opcional que permite influir cómo se dibujan las líneas del flujo. La clase seleccionada será tratada como casi impasable (las líneas cruzarán estas entidades solo cuando no haya otras opciones). En el ejemplo Minard usé una clase tierra para este campo.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Extensión Procesamiento : Para análisis ráster debe elegir una extensión. Recomiendo usar Igual que Visualización < /EM > y establecer visualmente su extensión.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Tamaño Celda : También para análisis ráster. A escala global recomiendo algo entre diez y veinte kilómetros.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Peso Fuente : Este campo permite elegir cuánto influye la distancia desde la fuente sobre las líneas del flujo. Cuanto mayor sea el número más probable es que las líneas vayan directo a la fuente.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Peso Destino : Igual que Peso Fuente pero para destinos. Si quiere que las líneas prefieran pasar por o cerca a sus destinos aumente este número.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Peso Cuadrícula : Igual otra vez. Si quiere que las líneas se agrupen más tiempo antes de dispersarse use un número mayor aquí.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< UL >< LI >Tamaño Cuadrícula : Este campo determina el tamaño de la cuadrícula. Si usa una cuadrícula más grande sus líneas tenderán a agruparse (en lugar dispersarse todas hacia una misma dirección). La cuadrícula será su tamaño celda multiplicado por este número.< /LI >< /UL >< /UL >< P ></ P >< UL >< LI >Clase Salida : Elija nombre y ubicación para su clase polilínea resultante.< /LI >< /UL >< P >< STRONG >Afinado y Simbolización < /STRONG ></ P >< P ></ P >< P >Después ejecutar la herramienta tendrá un mapa bastante poco orgánico. Si le gusta ese aspecto ¡felicidades! Ha terminado! Si quiere suavizar esos bordes ásperos podemos usar la herramienta Smooth Line< /STRONG>. Para el mapa Minard abajo lo ejecuté con tolerancia 1,000 kilómetros. Suavizar no es suficiente — todavía hay muchas líneas rectas. Desafortunadamente solo puede arreglarse manualmente. ¡Al menos no tuvo que dibujar ni atribuir todo manualmente! Aquí mi resultado final tras algo de afinado: </ P > Está simbolizado usando símbolos graduados con diez clases variando ancho entre 0.5 pts a 7 pts. Preferiría usar símbolos proporcionales para ver valores reales pero entonces la fuente saturaría el mapa.< /P > </ P > Si ha seguido todo ¡felicidades! Se ahorró horas dibujando y atribuyendo manualmente líneas. Si tiene preguntas deje un comentario abajo.Descargas< /STRONG> </ P > Herramienta: http:\/\www.arcgis.com\home\item.html?id=3bb350838ee044979d1f583b116cb8c1Datos: http:\/\www.arcgis.com\home\item.html?id=9d48ce9b6837492e982e980402d3ed11 ACTUALIZACIÓN (27/11/2012):< /STRONG> </ P > Después descargar y descomprimir el ejemplo debería ver lo siguiente en ventana catálogo ArcMap.<\/P><\/P>Expandir python toolbox revelará una herramienta de script como se muestra a continuación:<\/P><\/P>Por defecto, python toolboxes no muestran la extensión de archivo "pyt". Para mostrar esta y otras extensiones conocidas en ArcCatalog (o la ventana del catálogo en ArcMap) marque lo siguiente:<\/P><\/P>Este diálogo es accesible en ArcCatalog haciendo clic en Customize > ArcCatalog Options<\/STRONG>.  Desmarcar la opción resaltada mostrará lo siguiente:<\/P><\/P>Por favor dirija los comentarios a <\/SPAN><\/SPAN>Bob Gerlt<\/A>.<\/SPAN><\/P><\/BODY><\/HTML>