Extraer y descargar datos de la base de datos de océanos mundiales

Los datos de esta base de datos (WOD) proceden de varias fuentes. En este tutorial, utilizará el sistema de recuperación WODselect, que permite extraer datos basados en el área geográfica, la fecha y las variables. Como le interesa estudiar el inicio de la temporada de huracanes en el Golfo de México en 2022, limitará la búsqueda como corresponda.

  1. Vaya a la página Selección de la base de datos de océanos mundiales y búsqueda.
    Nota:

    Si el sitio web de WOD no está disponible, puede descargar una copia de los datos. Continúe leyendo el tutorial y empiece a realizar estos pasos otra vez en la sección siguiente.

    Primero configurará los criterios que utilizará en la búsqueda de datos. Desea definir la búsqueda basándose en un área específica (el Golfo de México), en fechas concretas (junio de 2022) y una variable determinada (temperatura).

  2. En Criterios de búsqueda, active las casillas Coordenadas geográficas, Fechas de observación y Variables medidas.

    Criterios de búsqueda

  3. Haga clic en el botón Crear una consulta.

    En la página siguiente se permite crear una consulta para buscar datos en función de los criterios seleccionados.

  4. En Coordenadas geográficas, introduzca lo siguiente:
    • Extremo septentrional: 31
    • Extremo occidental: -99
    • Extremo oriental: -80
    • Extremo meridional: 17

    Estas coordenadas corresponden al Golfo de México.

    Nota:

    Si lo desea, haga clic en Dibujar mapa. Mantenga pulsada la tecla Mayús. Haga clic en el mapa y arrastre para dibujar un cuadro alrededor del Golfo de México. Haga clic en Enviar coordenadas.

  5. En Fechas de observación, escriba los valores siguientes:

    Año [AAAA]Mes [1-12]Día [1-31]

    De:

    2022

    6

    1

    A:

    2022

    6

    30

    El 1 de junio comienza la temporada de huracanes en la cuenta atlántica. El punto álgido de la temporada no llega hasta septiembre, pero estos datos le permitirán hacerse una idea de cómo se desarrolló el comienzo de la temporada en 2022.

  6. En Variables medidas, active ambas casilla de verificación que se encuentran junto a Temperatura.

    Variables de temperatura activadas

    La columna 1 permite seleccionar las variables que le interesan, pero que no necesitan aparecer en cada elenco. La columna 2 permite seleccionar variables que son cruciales para el análisis, lo que garantiza su presencia en todos los elencos. Un elenco es una implementación única de un paquete de instrumentos en el océano para recopilar datos.

  7. Desplácese hacia la parte inferior de la página y haga clic en el botón Obtener un inventario.

    El informe del inventario puede tardar unos minutos en generarse.

    Nota:

    Si el informe del inventario tarda demasiado en generarse, puede descargar una copia de los datos. Continúe leyendo el tutorial y empiece a realizar estos pasos otra vez en la sección siguiente.

    El informe del inventario muestra el número de elencos correspondientes a cada tipo de instrumento oceanográfico, el tamaño de archivo estimado y el tiempo de extracción aproximado.

    Informe del inventario

  8. Haga clic en el botón Descargar datos.
  9. En la página siguiente, en la sección Elegir formato, elija matriz desigual en netCDF.

    Formato de matriz desigual seleccionado

    Se prevé que los datos estén en este formato en las herramientas de ArcGIS Pro. NetCDF es un formato de archivo que sirve para almacenar datos científicos multidimensionales. Puede obtener más información sobre el formato de matriz desigual netCDF en el sitio web de NCEI.

  10. Deje las demás opciones con sus valores predeterminados.
  11. En la sección Extraer datos, escriba la dirección de correo electrónico y haga clic en Extraer datos.

    Introduzca su dirección de correo electrónico para extraer datos.

    En unos cuantos minutos recibirá un correo electrónico con dos vínculos para descargar dos archivos.

  12. En el correo electrónico, haga clic en uno de los vínculos de Nombre de archivo para descargar los datos.

    Vínculos de nombre de archivo del correo electrónico

  13. Descomprima los dos archivos .gz descargados en una ubicación que pueda recordar.
    Nota:

    Es posible que necesite instalar la aplicación 7-zip para descomprimir los archivos .gz. Si lo prefiere, descargue una copia de los datos con la extensión de archivo .zip.

    Los datos descomprimidos constan de dos archivos netCDF: ocldb1712848812.21990_APB.nc y ocldb1712848812.21990_PFL.nc. Dependiendo de cómo se descompriman, pueden encontrarse en dos carpetas con los mismos nombres.

    Archivos NC

    El nombre de los archivos se asigna en función del tipo de instrumento de medición: las observaciones del archivo APB se recopilan mediante batitermógrafos pinnípedos autónomos (sensores que se ponen a focas) y los datos se recogen mediante flotadores de elaboración de perfiles. Puede encontrar los acrónimos y las descripciones de todos los tipos de instrumentos de WOD en el documento Introducción a WOD.

Hacer un mapa en ArcGIS Pro

A continuación, creará un proyecto nuevo y un mapa en ArcGIS Pro para ver los datos de WOD.

  1. Inicie ArcGIS Pro. Si se le pide, inicie sesión con su cuenta de ArcGIS.
    Nota:

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

  2. En Nuevo proyecto, haga clic en Mapa.

    Plantilla de mapa de un nuevo proyecto

  3. En la ventana Nuevo proyecto, en Nombre, escriba Golfo de México, junio de 2022. Si lo desea, elija una ubicación diferente.
  4. Haga clic en Aceptar.

    Aparece un mapa.

Ejecutar la herramienta Perfiles NetCDF a clase de entidad

A continuación, necesita agregar los datos netCDF descargados en el mapa. Al tratarse de datos multidimensionales, pueden agregarse a ArcGIS Pro directamente. Utilizará una herramienta de geoprocesamiento para convertir los dos archivos netCDF en clases de entidad.

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

    Botón Herramientas en la cinta

    Se abre el panel Geoprocesamiento.

  2. En la barra de búsqueda, escriba netcdf.

    Aparece una lista de herramientas que utilizan o crean el formato de datos netCDF.

  3. En la lista de resultados de la búsqueda, haga clic en Perfiles NetCDF a clase de entidad (geometría de muestreo discreto).

    Herramienta Perfiles NetCDF a clase de entidad

    Esta es una de las diferentes herramientas de ArcGIS Pro que leen datos formateados como geometrías de muestreo discreto. Elegirá esta herramienta concreta porque los datos de WOD que ha descargado están estructurados como perfiles. Los perfiles son series de observaciones conectadas a lo largo de una línea vertical; en este caso, se trata de mediciones de temperatura a diferentes profundidades.

  4. En Archivos o carpetas NetCDF de entrada, haga clic en el botón Examinar.

    Botón Examinar

  5. Vaya a la ubicación en la que ha descomprimido los datos de la base de datos de océanos mundiales. Seleccione uno de los archivos .nc.
  6. Haga clic en el botón Examinar siguiente y seleccione el otro archivo .nc.

    Archivos NetCDF de entrada

    Nota:

    Si tiene una carpeta con varios archivos netCDF, puede señalarla en lugar de agregar los archivos de forma individual.

    La herramienta se actualiza para que aparezcan tres variables de observación:

    • Temperature_WODflag (sea_water_temperature status_flag) registra los resultados de una comprobación de calidad. El valor cero indica que no existen problemas con la observación. Los demás valores indican que podría haber un problema.
    • Temperature_sigfigs (sea_water_temperature significant_figures) registra el número de dígitos significativos en los datos. ArcGIS Pro se encarga de esto de forma automática, por lo que no necesita esta variable.
    • Temperature (sea_water_temperature, degree_C) contiene la medición de temperatura.
  7. En Variables de observación, active las casillas de verificación correspondientes a Temperature_WODflag (sea_water_temperature status_flag) y Temperature (sea_water_temperature, degree_C).

    Variables de observación

  8. En Variables de instancia, active la casilla de verificación de fecha (fecha).

    Variables de instancia

  9. En Esquema de salida, asegúrese de elegir Instancia y observación.

    En este ejemplo, las instancias son los elencos. Contienen la información espacial y la fecha. Las observaciones son las mediciones de cada elenco. Contienen las mediciones de temperatura a diferentes profundidades.

    El esquema Instancia y observación resultará en una clase de entidad de puntos 2D (las instancias) con una tabla asociada que contiene las variables de temperatura (las observaciones).

    A continuación, definirá los nombres de las capas que creará la herramienta.

  10. En Nombre de punto o polilínea de salida, introduzca gulf_instances.
  11. En Nombre de tabla de unión o de eventos de salida, escriba gulf_observations.
  12. En Capa de unión de salida, introduzca gulf_join.

    Nombres de salida

    La capa de unión de salida es un parámetro opcional y solo está disponible cuando Esquema de salida se configura en Instancia y observación. Combina las instancias y las observaciones en una sola capa. Lo utilizará más adelante en el tutorial.

  13. Haga clic en Ejecutar.

Explorar los datos

Al panel Contenido se agregan tres capas: gulf_join, gulf_instances y gulf_observations. Los datos aparecen en el mapa como número de puntos repartidos por el Golfo de México.

Mapa de datos de puntos del Golfo de México

A continuación, examinará cómo se estructuran estos datos y dónde se almacenan.

  1. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en la capa gulf_instances y haga clic en Tabla de atributos.

    Opción Tabla de atributos del menú contextual de la capa

    La tabla aparece debajo del mapa y contiene la fecha y la hora de cada elenco.

    Tabla de atributos de la capa gulf_instances

    Esta capa también contiene la ubicación de cada elenco, visible en el mapa.

  2. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en gulf_observations y haga clic en Abrir.

    Aparece otra tabla. Esta capa es una tabla independiente, lo que significa que no contiene información espacial. Contiene las mediciones de temperatura y profundiad de cada observación.

    Tabla de atributos de la capa gulf_observations

    Estas dos capas pueden unirse mediante el uso de un campo común (InstanceID) y la herramienta de geoprocesamiento Agregar unión. Sin embargo, esto no es necesario porque la herramienta Perfiles NetCDF a clase de entidad ya ha creado una capa unida: gulf_join.

  3. Cierre las dos tablas abiertas. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en gulf_join y haga clic en Tabla de atributos.

    Tabla de atributos de la capa gulf_join

    Esta capa le resulta más útil que las otras dos. Contiene muchas entidades con el mismo valor de InstanceID y la misma ubicación, pero diferentes valores de ObservationID, profundidad y temperatura.

    Debajo de la tabla aparece la advertencia Duplicar filas. Este es un resultado esperado de la unión uno a muchos y puede ignorarse.

    Advertencia Duplicar filas

  4. Cierre la tabla de atributos.

Exportar la capa unida

La capa gulf_join es temporal. Se ha creado mediante la herramienta Perfiles NetCDF a clase de entidad para permitirle explorar con rapidez la salida sin crear un archivo potencialmente grande en el disco. Para utilizar esta capa en otras herramientas de geoprocesamiento, debe copiarla en una clase de entidad permanente.

  1. En la parte superior del panel Geoprocesamiento, haga clic en el botón Atrás.

    Botón Atrás del panel Geoprocesamiento

  2. Busque y abra la herramienta Copiar entidades.
  3. En Entidades de entrada, elija gulf_join. En Clase de entidad de salida, escriba Temperature_June2022.

    Herramienta Copiar entidades

  4. Haga clic en Ejecutar.

    En el panel Contenido aparece una nueva capa. La nueva capa, Temperature_June2022, se almacena en disco en la geodatabase del proyecto. La capa antigua (gulf_join) solo se ha almacenado en la memoria. La capa nueva puede utilizarse como entrada en otras herramientas de geoprocesamiento.

    Nota:

    Para ver la geodatabase del proyecto, haga clic en la pestaña Vista de la cinta. En el grupo Ventanas, haga clic en panel Catálogo. En el panel Catálogo, haga clic en la pestaña Proyecto y expanda Bases de datos.

  5. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en gulf_join y haga clic en Quitar.

    Opción Quitar del menú contextual de la capa

  6. Elimine también las capas gulf_instances y gulf_observations.

    Panel Contenido tras eliminar capas

  7. Haga clic con el botón derecho en el mapa y haga clic en Seleccionar entidades.

    Seleccionar entidades en el menú contextual del mapa

  8. En el mapa, arrastre un cuadro alrededor de cualquier punto aislado para seleccionarlo.

    Selección de un punto del mapa

    Debajo del mapa, el botón Acercar a entidades seleccionadas registra el número de entidades seleccionadas. Es un número elevado porque cada observación ahora está registrada como una entidad separada y hay muchas observaciones registradas para cada elenco.

    Botón Zoom a entidades seleccionadas

  9. Haga clic en cualquier punto del mapa para anular la selección de la entidad.

Filtrar la capa

A continuación, filtrará los datos para mostrar solamente las observaciones fiables y las que se encuentran dentro de los 5 metros de distancia de la superficie del océano.

  1. En el panel Catálogo, haga clic con el botón derecho en Temperature_June2022 y haga clic en Propiedades.
  2. En el panel Propiedades de capa, haga clic en la pestaña Consulta de definición y luego en Nueva consulta de definición.

    Botón Nueva consulta de definición

  3. Haga clic en el menú Seleccionar un campo y elija sea_water_temperature status_flag (Temperature_WODflag).

    Este campo se ha creado como parte de un proceso de control de calidad y señala las observaciones que podrían no ser fiables.

  4. En el segundo menú, elija es igual a. En el tercer menú, escriba 0.

    Consulta 1 construida

  5. Haga clic en Agregar cláusula.
  6. Cree la segunda cláusula para que sea Y Z es menor que 5.

    Consulta 2 construida

    Esta consulta filtrará la capa para que solo aparezcan las observaciones próximas a la superficie del mar que sean fiables.

  7. Haga clic en Aplicar y haga clic en Aceptar.

    El dataset resultante solo contiene observaciones próximas a la superficie listas para el análisis.

Cambiar la simbología de la capa

A continuación, simbolizará los datos del mapa para que describan mejor las mediciones de temperatura y se busquen los patrones espaciales.

  1. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Temperature_June2022 y haga clic en Simbología.

    Aparece el panel Simbología.

  2. En el panel Simbología, en Simbología principal, seleccione Colores sin clasificar.

    Este método aplicará una gama de colores a los puntos basándose en un campo numérico.

  3. En Campo, elija sea_water_temperature (Temperatura).

    Simbología configurada en Colores sin clasificar

    En el panel Contenido, la leyenda muestra el rango de temperaturas de 25 a 31 grados centígrado (77 a 88 grados Fahrenheit).

    Leyenda en el panel Contenido

    Según la Administración Atmosférica y Oceánica Nacional (NOAA), la temperatura de la superficie del mar debe ser superior a 26 grados centígrados para que se formen los huracanes. Según este mapa, en junio de 2022 todavía había más ubicaciones en las que podían producirse huracanes, pero, por lo general, la temperatura del Golfo de México era lo bastante cálida para permitirlos.

    Como todas las observaciones de su capa son cálidas, elegirá un esquema de color con colores cálidos solamente.

  4. En el panel Simbología, en Esquema de color, elija Amarillo a rojo. (Apunte a los esquemas de color para leer sus nombres).

    Esquema de color configurado en Amarillo a rojo

    Hará que los símbolos sean un poco más pequeños para que resulte más fácil leer el mapa donde estén agrupados.

  5. En el panel Simbología, haga clic en el círculo gris situado junto a Plantilla.
  6. En caso necesario, haga clic en las pestañas Propiedades y Símbolo.

    Las pestañas Propiedades y Símbolo en el panel Simbología

  7. Establezca el tamaño en 6 pt.

    Establecer el tamaño en 6 pt

  8. En la parte inferior del panel, asegúrese de que Auto Aplicar esté activada o haga clic en el botón Aplicar.

    En el mapa, las entidades rojas representan las temperaturas más cálidas y las entidades amarillas, las más frías.

    Mapa con símbolos amarillos, naranjas y rojos

    Las temperaturas más frías se encuentran a lo largo de la costa oriental de Florida, fuera del Golfo de México. De lo contrario, no hay ningún patrón espacial claro visible.

  9. Cierre el panel Simbología y el panel Geoprocesamiento.

Crear un gráfico

Hasta ahora ha descubierto que, en junio de 2022, la temperatura de las aguas del golfo era lo bastante cálida como para que se produjera un huracán, pero el mapa no muestra patrones claros. Esto se debe a que está viendo los datos de todo el mes al mismo tiempo. La temperatura de la superficie del agua puede cambiar cada día, porque en ella influyen la cantidad de radiación solar, el viento y las cambiantes corrientes del océano. A continuación, para examinar la temperatura de la superficie del agua a lo largo del tiempo, creará un gráfico.

  1. En el panel Contenido, haga clic con el botón derecho en Temperature_June2022, apunte a Crear gráfico y haga clic en Gráfico de líneas.

    Opción Gráfico de líneas del menú contextual de la capa

    Aparecen tanto una vista de gráfico vacía como el panel Propiedades de gráfico.

  2. En el panel Propiedades de gráfico, en Fecha o número, elija Hora (UTC).
  3. En Agregación, elija Valor medio.

    Panel Propiedades de gráfico

  4. En Campos numéricos, haga clic en Seleccionar y elija sea_water_temperature (Temperatura).

    Lista Campos numéricos

  5. Haga clic en Aplicar o fuera del menú.

    En la vista del gráfico aparece una línea.

  6. Active la casilla de verificación Suavizar línea. Deje los parámetros restantes definidos en sus valores predeterminados.

    Opción Suavizar línea activada

    El gráfico muestra un aumento estable de la temperatura media de la superficie del agua en el Golfo de México durante el mes de junio.

    Gráfico de líneas terminado

Los datos de la base de datos de océanos mundiales puede ayudarle a informar las soluciones para hacer frente a los desafíos que plantean el clima, el ecosistema y la economía azul. En este tutorial, ha descargado las observaciones y las ha representado cartográficamente en ArcGIS Pro. Ha aprendido a encontrar y ejecutar herramientas de geoprocesamiento, explorar datos espaciales, filtrar y exportar capas, simbolizar un mapa y crear un gráfico.

Esto es solo el comienzo para explorar y analizar estos datos. Las siguientes son sugerencias sobre lo que puede probar a continuación:

  • Explore un área de estudio diferente. La base de datos de océanos mundiales es un dataset global. Encuentre un área que le interese o en la que sepa que el océano se enfrenta a un desafío.
  • Explore una variable diferente. La base de datos de océanos mundiales contiene muchas variables. ¿Afecta el desarrollo costero a los niveles de oxígeno? ¿Afectan las plantas desalinizadoras a la salinidad del océano?
  • Explore la columna de agua. En este tutorial, solo ha utilizado observaciones próximas a la superficie. En la herramienta Perfiles NetCDF a clase de entidad, cambie el valor del parámetro Esquema de salida a Punto 3D. Luego utilice la herramienta de geoprocesamiento IDW 3D para crear vóxeles de la columna de agua. (Esta herramienta requiere una licencia de extensión de Geostatistical Analyst).

Encontrará más tutoriales en la galería de tutoriales.