Joy Plots en ArcGIS Pro

por Kenneth Field

Los perfiles o transectos se han usado durante mucho tiempo para mostrar el cambio en la pendiente al ilustrar los cambios de altura a lo largo de una línea dibujada en un mapa. Los perfiles de elevación son una vista lateral de los cambios en la elevación a lo largo de la línea, como si el terreno se hubiera abierto en rodajas y se pudiera ver en su aspecto. Conceptualmente (o, si quieres hacerlos a mano), los perfiles de línea recta se pueden construir a partir de un mapa de contorno a lo largo de cualquier línea dibujada encima. El perfil se construye trazando la posición de los contornos a lo largo de la línea y luego interpolando una curva entre las líneas de contorno para representar la superficie entre estos puntos conocidos.

El mismo enfoque puede usarse para mostrar cambios en algún valor estadístico en una superficie, con líneas horizontales apiladas que muestran un valor de datos verticalmente, como en este extracto de distribución de población global de James Cheshire en su trabajo titulado "Líneas de población".

Si bien no es una nueva técnica de visualización, han ganado popularidad en la visualización de datos modernos y han sido referidos como Joy Plots (o, a veces, ridgelines). El nombre "Joy Plot" fue acuñado por Jenny Bryan en 2017 y se refiere al álbum debut seminal "Unknown Pleasures" lanzado en 1979 en Factory Records por Joy Division, de Salford, Inglaterra. Joy Division se convirtió en una de las bandas más importantes de la era post-punk y "Unknown Pleasures" ha recibido una considerable aclamación de la crítica. Incluso si nunca has escuchado el álbum (y, si no, mi punto fuerte de este blog es ir a escucharlo) probablemente habrás visto la portada del álbum. Diseñado por el diseñador gráfico y cofundador de Factory Records, Peter Saville, la imagen es una reinterpretación de la imagen de las ondas de radio del primer pulsar descubierto. El original fue ilustrado por el estudiante de posgrado de Harnell Harold Craft en su tesis de doctorado de 1970 y posteriormente publicado en la Enciclopedia de Astronomía de Cambridge.


Saville revirtió el negro en blanco al blanco en negro y nació una portada de álbum icónica.

 

Como quiera llamarlos, la idea general es una serie de gráficos lineales estadísticos (o cualquier valor con valor z) que se asemejen a la portada del álbum. Entonces, el desafío: ¿cómo se puede crear un Gráfico de Joy Division en ArcGIS Pro?

Resulta que en realidad es un proceso bastante simple y para los fines de este blog lo explicaremos usando un modelo de elevación digital donde los valores z reflejan la elevación. Por supuesto, puede usar cualquier información de superficie, real o estadística por naturaleza.

Una vez que tiene su DEM (u otro dataset de ráster), la primera tarea es crear una clase de entidad de polilínea vacía en la misma medida que el dataset ráster. Use la herramienta Crear clase GP de clase y asegúrese de configurarla para que tenga valores z.


Luego, cree una nueva línea de 2 puntos con la herramienta Crear entidades (ubicada en Editar cinta).

 


Guarde las ediciones.

Luego, use la herramienta Densify GP para agregar vértices a la línea de 2 puntos a intervalos iguales a lo largo de su longitud. Para este ejemplo utilicé 100m como la distancia entre vértices. El resultado final será, en parte, una función del valor que seleccione aquí. Más vértices darán como resultado una línea final más suave.


Ahora abra el panel Modificar características (en Editar cinta) y, con su línea seleccionada, abra la herramienta Copiar paralelo. Aquí, creará automáticamente características de línea adicionales que tienen la misma estructura básica que la línea original, pero se compensa. En este ejemplo, configuro la herramienta para hacer 100 repeticiones a intervalos de 10 km. Como solo quería líneas debajo del original (a su derecha según la dirección en la que dibujé originalmente la línea de 2 puntos) ajusto el lado a la derecha. Puede experimentar con el intervalo y el número de repeticiones hasta que esté satisfecho y luego haga clic en Copiar para crear las líneas adicionales.

Ahora, agregaremos valores de datos a los vértices de cada característica de línea. Para esto, use la herramienta Actualizar función GP de GP con su clase de entidad de polilínea como Características de entrada y la superficie de ráster (en este caso, mi Modelo de elevación digital) como la Superficie de entrada. Tenga en cuenta que, para que los vértices se atribuyan correctamente, las características de la polilínea DEBEN caer completamente dentro de la superficie de la trama.



Los vértices de la polilínea ahora se atribuyen con los valores de datos de la superficie de la trama. También son iguales en longitud. Un paso opcional en esta etapa es recortar las líneas a la superficie de ráster exacta. Por ejemplo, en este ejemplo (del Pacífico Noroeste de EE. UU.) Hay un borde izquierdo irregular en los datos de trama que representa la costa. No quería que las polilíneas se extendieran más allá de esta línea de costa, así que utilicé la herramienta Raster Domain GP para crear una clase de entidad poligonal del límite de la superficie ráster, luego utilicé la herramienta Clip GP para recortar la clase de entidad de la polilínea en el polígono ráster grado.

Una vez que haya creado sus líneas, cree una nueva Escena local, establezca el modo de vista en Isométrico y copie la Clase de entidad polilínea en la escena. Para obtener el mismo efecto que la portada del álbum Unknown Pleasures, configuré el fondo en negro y simbolicé las Polylines con una línea blanca continua.

En Propiedades de la capa de elevación, configure elevación para usar los valores z de la geometría y luego estará listo para que suceda la magia... simplemente use el control de inclinación en el ángulo que desee para crear el efecto final. También puede modificar la exageración vertical en Propiedades de la capa de elevación para cambiar la apariencia general de la altura de cada polilínea para crear un resultado más espectacular.


Y ahí lo tiene... un diagrama de Joy Division en ArcGIS Pro.

Por supuesto, puede usar cualquier tipo de superficie y la posibilidad de ir más allá de los DEM y usar superficies estadísticas es igualmente posible. También puede ir más allá de las líneas horizontales y usar líneas verticales o, tal vez, una cuadrícula. En el siguiente ejemplo, utilicé la herramienta GP de Fishnet para crear una grilla regular de polilíneas que densifiqué y atribuí y luego modifiqué la simbología para crear un dibujo tridimensional de alambre de un monitor de computadora antiguo. De hecho, utilicé una versión modificada del estilo de simbología Firefly de John Nelson para obtener el efecto TRON, pero no se lo digas, ¡será insoportable!


¡Finalmente, incluso podría usar las herramientas de animación en ArcGIS Pro para compartir el momento mágico de pasar de líneas planas a Unknown Pleasures! Aquí hay un archivo .gif de baja resolución (para ver en la web), pero ArcGIS Pro admite la salida de alta resolución en varios formatos diferentes.


Este flujo de trabajo se desarrolló con la ayuda considerable de Bojan Šavrič, un genio de las matemáticas y las proyecciones. ¡Disfrútelo!


ACERCA DE KENNETH FIELD
Ken es un "cartonerd" profesional con una licenciatura en cartografía y un doctorado en GIS. Es un ex académico del Reino Unido pero, desde 2011, habla y escribe sobre cartografía, enseña y ocasionalmente hace mapas, con Esri, en climas mucho más soleados. Ha presentado y publicado muchísimo y tiene una gran demanda como panelista y conferenciante. Él blogs (cartonerd.com), tweets (@kennethfield), es editor anterior de The Cartographic Journal (2005-2014) y actual presidente de la ICA Map Design Commission (mapdesign.icaci.org). Ha ganado algunos premios por diseños de mapas, pedagogía y azulejos de cocina. Es autor del libro CARTOGRAFÍA, próximo a ser más vendido, y recientemente enseñó un MOOC a más de 35,000 personas interesadas en hacer mejores mapas. Él practica snowboard, tambores, construye Lego y apoya el bosque de Nottingham.


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