Configurar un proyecto

En primer lugar, configurará un proyecto nuevo en ArcGIS Pro y cargará datos en él.

  1. Descargue los datos del tutorial.

    Nota:

    Este archivo tiene un tamaño de 1,8 GB y su descarga puede tardar algún tiempo.

    La mayoría de los navegadores web descargan archivos de manera predeterminada en la carpeta Descargas del equipo.

  2. Haga doble clic en el paquete de proyecto Hurricane_Elsa para abrir ArcGIS Pro. Si es necesario, inicie sesión con una cuenta con licencia de ArcGIS.

    Si no tiene acceso a ArcGIS Pro o una cuenta de organización de ArcGIS, consulte las opciones de acceso a software.

    El paquete de proyecto abre un mapa que muestra dos capas. La Oficina de Administración de Energía Oceánica proporciona el dataset Arrendamientos activos de energía renovable de la plataforma continental exterior. El mapa también muestra la ruta del huracán Elsa a partir de la capa Recorridos de huracanes históricos. Esta capa se publicó a partir de datos de NOAA y está disponible en ArcGIS Living Atlas of the World, un repositorio en línea de datos geoespaciales acreditados.

    Nota:

    Un archivo .ppkx es un paquete de proyecto de ArcGIS Pro y puede contener mapas, datos y otros archivos que puede abrir en ArcGIS Pro. Más información sobre la administración de archivos .ppkx en esta guía.

  3. En el mapa, haga clic en los polígonos Arrendamiento de energía eólica.

    Se abre un elemento emergente que muestra más información sobre el nombre del proyecto, fecha de arrendamiento, propietario y otros datos.

  4. Cierre la ventana emergente.

    El proyecto de ArcGIS Pro también contiene una carpeta con 15 archivos de datos meteorológicos en formato GRIB. Aprenderá más sobre el formato GRIB más adelante en el tutorial.

A continuación, agregará datos meteorológicos de los archivos GRIB multidimensionales.

Extraer datos de un dataset meteorológico multidimensional

En el ámbito del análisis geoespacial, mientras que los datos 2D o de una sola variable se pueden empaquetar en shapefiles o archivos Geotiff, los datos multidimensionales más complejos requieren estructuras de datos más complejas. Este es el caso de los datasets meteorológicos, que normalmente contienen datos para un área geográfica completa, varias variables y varios puntos en el tiempo. Las estructuras de datos más comunes en meteorología y climatología son GRIB, netCDF y HDF, que ArcGIS Pro puede leer cuando se formatean con normas de la Organización Meteorológica Mundial (WMO) o Climate and Forecast (CF).

Los archivos GRIB descargados al principio del tutorial proceden del dataset High-Resolution Rapid Refresh (HRRR). Proporcionado por la Administración Atmosférica y Oceánica Nacional (NOAA) de los EE. UU., HRRR es un modelo meteorológico para todo Estados Unidos que se actualiza cada hora. Contiene muchas variables que proporcionan información sobre temperatura, velocidad del viento, precipitación y otros datos meteorológicos. El subconjunto que descargó contiene datos de EE. UU. continental durante cada hora entre las 12:00 p.m. del 9 de julio y las 2:00 a.m. UTC del 10 de julio.

Debido a que los datos de HRRR contienen tanta información, resulta difícil examinarlo todo al mismo tiempo. En su lugar, extraerá elementos de interés específicos para mostrarlos en el mapa.

Primeramente, examinará la velocidad del viento sostenido en un único punto a la vez. Para ello, extraerá datos del dataset GRIB y los agregará como un único ráster al mapa. Cada celda del ráster contendrá un valor de velocidad del viento en metros por segundo.

  1. En la cinta, en la pestaña Mapa, en el grupo Capa, haga clic en el botón desplegable Agregar datos y seleccione Capa ráster multidimensional.

    Agregar capa ráster multidimensional

  2. En Archivo de entrada, dataset de mosaico o servicio de imágenes, haga clic en el botón Importar variables.

    Botón Importar variables

  3. En la ventana Importar variables de archivos NetCDF, GRIB o HDF, vaya a la carpeta de proyecto Hurricane_Elsa, expanda la carpeta commondata, expanda la carpeta userdata y haga doble clic en la carpeta HRRR.

    Ir a la carpeta HRRR

  4. En la carpeta HRRR, elija el último archivo grib2, hrrr.t23z.wrfsfcf00.grib2 y haga clic en Aceptar.

    Este archivo contiene los datos correspondientes al último periodo de una hora del 9 de julio: 11:00 p.m. UTC.

    Se agrega una lista de todas las variables meteorológicas contenidas en ese dataset a la tabla Seleccionar variables. Las variables están en orden alfabético y van acompañadas de una breve descripción. La variable de la velocidad del viento, WIND@HTGL, le interesa.

  5. En Seleccionar variables, active la casilla WIND@HTGL.

    Agregar la variable WIND@HTGL desde la capa ráster multidimensional

    Los datos del viento se dibujan en el mapa. Cambiará el nombre de la capa por uno más intuitivo.

  6. En el panel Contenido, haga clic en la capa hrrr.t23z.wrfsfcf00.grib2_WIND@HTGL para seleccionarla y haga clic en ella una vez más. Cámbiele el nombre con Velocidad del viento (m/s).
  7. Haga clic en algunos puntos cercanos a los sitios de arrendamiento activos para ver información sobre ellos en la ventana emergente.

    Explorar la capa de velocidad del viento

    A las 11:00 p.m. UTC del 9 de julio de 2021, este área experimentó velocidades del viento de aproximadamente 12,19 m/s.

  8. Cierre la ventana emergente.

    Ahora, examinará la variación en los datos de rachas de viento entre el 9 y el 10 de julio de 2021. Las rachas de viento son ráfagas en las que aumenta la velocidad del viento. Rachas altas de viento podrían dañar turbinas, por lo que deben monitorizarse.

    Extraerá datos de las rachas de viento de los archivos GRIB para cada hora y los colocará en un dataset de mosaico multidimensional para agregarlo al mapa. Un mosaico es una forma de organizar varias dimensiones de datos (tiempo, espacio, variable, banda, etc.) en una sola composición en su geodatabase.

    Primero, creará un dataset de mosaico vacío para utilizarlo como contenedor para sus datos.

  9. En el panel Contenido, desactive el ráster Velocidad del viento (m/s).

    Desactivar la capa Velocidad del viento (m/s)

  10. En la cinta, haga clic en la pestaña Análisis. En el grupo Geoprocesamiento, haga clic en Herramientas.

    Abrir el panel Geoprocesamiento

  11. En el panel Geoprocesamiento que aparece, busque y seleccione Crear dataset de mosaico.

    Abrir la herramienta Crear dataset de mosaico

  12. En la herramienta Crear dataset de mosaico, introduzca los siguientes parámetros:

    • En Ubicación de salida, haga clic en Examinar. En la ventana que aparece, haga clic en Bases de datos, elija Hurricane_Elsa.gdb y haga clic en Aceptar.
    • En Nombre de dataset de mosaico, escriba WindGust.
    • En Sistema de coordenadas, elija Mapa actual [Mapa].

    Parámetros de la herramienta Crear dataset de mosaico
  13. Haga clic en Ejecutar.

    A continuación, agregará los datos de rachas de viento a este contenedor de mosaico.

  14. En el panel Geoprocesamiento, haga clic en la flecha hacia atrás.

    Haga clic en la flecha hacia atrás en el panel Geoprocesamiento

  15. Busque y seleccione Agregar rásteres a dataset de mosaico.
  16. En la herramienta Agregar rásteres a dataset de mosaico, en Dataset de mosaico, elija WindGust. Para Tipo de ráster, elija GRIB.
  17. En Datos de entrada, haga clic en Archivo y elija Carpeta. En Carpeta, haga clic en Examinar

    Botón Examinar.

  18. Vaya a la carpeta de datos del tutorial HRRR. Selecciónelo y haga clic en Aceptar.

    La carpeta se agrega al cuadro de datos y se designa un tipo de archivo GRIB. Una vez elegida la carpeta, puede especificar las variables que hay que extraer del dataset GRIB multidimensional.

  19. Junto a Tipo de ráster, haga clic en el botón Propiedades.

    Hacer clic en el botón Propiedades

    Aparece la ventana Propiedades del tipo de ráster con información sobre los archivos GRIB en la carpeta.

  20. Haga clic en la pestaña Variables y active la casilla de GUST@SFC, que representa la velocidad del viento. Haga clic en Aceptar.

    Elegir la variable GUST@SFC

    El campo Tipo de ráster se actualiza para incluir una ruta de archivo con la variable GUST@SFC.

  21. Expanda Procesamiento de ráster y active Calcular estadísticas.

    Calcular estadísticas para el mosaico

  22. Haga clic en Ejecutar.

    Los datos se agregan al mosaico y se dibujan en el mapa. Dado que eligió toda la carpeta HRRR (y no un archivo GRIB específico, como lo hizo para la capa Velocidad del viento), se han agregado al mosaico los datos de las 15 horas presentes en la carpeta HRRR. Para ver una hora de datos a la vez, utilizará la pestaña Multidimensional.

  23. En la cinta, haga clic en la pestaña contextual Multidimensional. En el grupo División de visualización actual, en StdTime, elija una de las imágenes.

    Elegir una única división de visualización

A continuación, lo visualizará como una animación con el tiempo.

Animar y simbolizar una capa multidimensional de rachas de viento

La capa de mosaico WindGust contiene datos de velocidad de rachas de viento para los EE. UU. continental durante 15 horas entre el 9-10 de julio de 2021. En esta sección, visualizará estos datos como una animación y elegirá una simbolización adecuada. Primero, comprobará la información sobre el contenido del mosaico.

  1. En el panel Contenido, expanda la capa de mosaico WindGust y haga doble clic en Imagen.

    Hacer doble clic en el ráster Imagen

    Aparece la ventana Propiedades de capa. Esta ventana contiene información sobre la imagen en mosaico.

  2. En la ventana Propiedades de capa, haga clic en la pestaña Fuente y expanda Información multidimensional. En Variables, expanda gust@sfc (StdTime = 15) y StdTime.

    Abrir la Información multidimensional para el ráster

    Se proporciona la descripción del dataset, incluidos la unidad de medida (Unidad), el intervalo de tiempo (Intervalo) y el rango de tiempo (Extensión). El Recuento de 15 significa que hay 15 capas (o divisiones en zonas) de datos dentro del mosaico, una por cada hora.

  3. Cierre la ventana Propiedades de capa.

    A continuación, examinará los datos de rachas de viento como una animación temporal. Dado que algunos de los datos del mapa se pueden visualizar a lo largo del tiempo, se ha agregado un control deslizante de tiempo en la parte superior del mapa. En la cinta, también aparece una pestaña Tiempo. Estos ajustes configuran el tiempo para el mapa. Utilizará la pestaña contextual Multidimensional para utilizar ajustes de tiempo específicos de la capa.

  4. En caso necesario, en el panel Contenido, en WindGust, haga clic en Imagen para seleccionarla.
  5. En la cinta, en la pestaña Multidimensional, en el grupo División de visualización actual, haga clic en Reproducir.

    Reproducir el ráster de mosaico como una animación

    Podrá ver el cambio del mapa que ocurre durante las 15 horas que cubren los datos. La rampa de color del arco iris actual puede resultar engañosa, por lo que debe elegir una rampa continua para simbolizar mejor áreas con ráfagas más fuertes.

  6. En el panel Contenido, expanda la capa Imagen si es necesario y haga clic con el botón derecho en la rampa de color.

    Haga clic con el botón derecho en la rampa de color utilizada para simbolizar la capa de rachas de viento.

  7. Expanda la lista desplegable, haga clic en Mostrar nombres y elija la rampa de color Morado-azul (continuo).

    Elija la rampa de color Morado-azul continuo en las opciones.

  8. Haga clic de nuevo con el botón derecho del ratón en la rampa de color y, a continuación, haga clic en Invertir esquema de color para visualizar las rachas de viento más fuertes en azul oscuro.

    Invertir esquema de colores

    El mapa se actualiza para mostrar ráfagas de viento más altas en azul oscuro, mientras que las ráfagas bajas se muestran en tonos de morado claro.

    Una imagen de satélite de una Descripción de tormenta generada automáticamente

  9. En la cinta, haga clic nuevamente en Reproducir para ver la animación con la simbolización finalizada.
  10. Guarde el mapa.

Usar un gráfico de perfil temporal para visualizar datos multidimensionales

Ahora, usará un gráfico de perfil temporal para visualizar la actividad de las rachas de viento en determinadas explotaciones petrolíferas. Un gráfico de perfil temporal sirve como herramienta de análisis básica para datos multidimensionales que representan una serie temporal. Es un tipo de gráfico que ofrece una visualización y análisis detallados de sus datos ráster multidimensionales.

  1. En la pestaña Multidimensional, en el grupo Análisis, haga clic en Perfil temporal.

    Crear un gráfico de perfil temporal

    Aparece el panel Propiedades de gráfico, y se agrega al proyecto un gráfico en blanco denominado Gráfico de imagen. El gráfico también se enumera en el panel Contenido bajo la capa de mosaico WindGust.

    Gráfico de Imagen en el panel Contenido

    Para rellenar el gráfico, definirá su área de interés como los bloques de arrendamiento de energía eólica.

    Nota:

    Al trabajar con grandes datasets multidimensionales, puede elegir almacenarlos como un CRF, o el formato de ráster de salida predeterminado de las herramientas de geoprocesamiento que generan rásteres multidimensionales. El CRF multidimensional es una opción más rápida cuando se accede a un gran número de divisiones a lo largo del tiempo al realizar un perfil temporal.

  2. Si es necesario, reduzca el espacio ocupado por la ventana del gráfico para asegurarse de que el mapa siga teniendo un tamaño razonable.

    Panel Cambiar tamaño de gráfico

  3. En el panel Propiedades de gráfico, en Definir un área de interés, haga clic en la herramienta Rectángulo.

    Herramienta Rectángulo en el panel Propiedades de gráfico.

  4. En el mapa, dibuje un rectángulo que cubra aproximadamente los bloques de arrendamiento activos.

    Dibujar un rectángulo en el mapa alrededor de los bloques de arrendamiento

    El gráfico se rellena, mostrando el cambio promedio en la velocidad del viento para el área del rectángulo que dibujó.

    Gráfico de la velocidad del viento promedio dentro del rectángulo

    Nota:

    En función del área que seleccionó, puede que su gráfico tenga un aspecto diferente.

    El gráfico muestra picos de rachas de viento por encima de 14 m/s. Para mostrar las condiciones en arrendamientos individuales, también puede utilizar la herramienta Punto.

  5. En el panel Propiedades de gráfico, en Definir un área de interés, en la columna Símbolo, haga clic en el símbolo de punto de Ubicación 1 y cambie la Transparencia al 75 por ciento.

    Cambiar la transparencia del rectángulo

  6. Para Definir un área de interés, hacer clic en la herramienta Punto

    Elija la herramienta Punto.

  7. En el mapa, haga clic en uno de los arrendamientos activos más al sur y en uno de los arrendamientos activos más al norte.

    Agregar puntos en el mapa para representar la velocidad de rachas de viento

    El gráfico se actualiza para mostrar condiciones horarias para los dos puntos que agregó al mapa. Ahora hay tres líneas en el gráfico

    Gráfico que muestra la velocidad de rachas de viento para el área de arrendamiento y dos puntos de arrendamiento individuales

    El arrendamiento del norte representado en este gráfico, que estaba más cerca de la ruta del huracán, experimentó rachas de viento mayores que superaron los 28 m/s. Para identificar mejor los datos representados, personalizará las etiquetas.

    Nota:
    Hay muchas otras opciones para los gráficos de perfiles temporales. Por ejemplo, puede agregar datos por horas a intervalos de tiempo diarios, mensuales y anuales y visualizar las tendencias a distintas escalas temporales. Para obtener más información sobre las modificaciones y personalizaciones que puede realizar en su gráfico, consulte Gráfico de perfil temporal.

  8. En el panel Propiedades de gráfico, cambie la Etiqueta en Ubicación 1 a Región de arrendamiento del Atlántico.
  9. Cambie las etiquetas para Ubicaciones 2 y 3 a Arrendamiento del norte y Arrendamiento del sur, en función de cómo colocó los puntos en el mapa.

    Cambiar el nombre de los puntos en el panel Propiedades de gráfico

  10. Guarde el proyecto.

Ahora dispone de un gráfico que muestra la velocidad de las rachas de viento en la ubicación de sus dos sitios de arrendamiento además del promedio general de la región. Las rachas de viento más fuertes que experimentaron estos sitios de arrendamiento durante este periodo fueron de 28,9 metros por segundo o 56 nudos. Estas se clasifican como condiciones de tormenta y tormenta violenta, y probablemente requerirán comprobaciones adicionales de daños.

Con ArcGIS Pro, puede visualizar muchos formatos de archivo y varias variables para modelar de forma precisa en ubicaciones determinadas.

Encontrará más tutoriales como este en la página Introducción a imágenes y teledetección.