\chapter{La visualizaci�n en t�rminos SIG}\label{Visualizacion_SIG}

\begin{keypoints}
�Qu� par�metros puedo configurar en la representaci�n de una capa vectorial? $\bullet$ �Y de una capa r�ster? $\bullet$ �C�mo puedo combinar varias capas de la mejor forma posible? $\bullet$ �C�mo elaboro una vista tridimensional? $\bullet$ �Qu� otros elementos pueden emplearse para enriquecer una representaci�n en un SIG?
\end{keypoints}

\bigskip

\begin{intro}
Ahora que ya conocemos la teor�a del dise�o cartogr�fico y sus ideas principales, es momento de aplicar esto a los SIG y ver en qu� medida un SIG nos permite aplicar esas ideas. El objetivo de este cap�tulo es facilitar la aplicaci�n de todo lo visto en los anteriores, para mejorar as� nuestro trabajo con un SIG. Se trata de un cap�tulo eminentemente pr�ctico en el que veremos la visualizaci�n no desde un punto de vista conceptual, sino directamente sobre el SIG, y aprenderemos c�mo usar este para lograr crear mejores mapas y, en general, mejores visualizaciones de todo tipo de datos susceptibles de ser incorporados en un SIG.
\end{intro}


\section{Introducci�n}

El SIG es nuestro �til para visualizar la informaci�n geogr�fica y, como hemos visto, un �til muy potente y con numerosas posibilidades. Conocemos ya sus capacidades y limitaciones, pero no sabemos todav�a c�mo debemos trabajar con estas a la hora de crear una representaci�n visual y, sobre todo, desconocemos la forma en que las particularidades de la informaci�n geogr�fica dentro de un SIG afectan a su visualizaci�n.

El concepto de capa, que resulta vital para otras tareas tales como el an�lisis, va a tener de igual modo una influencia directa en la creaci�n de representaciones a partir de los datos de que disponemos, ya que la interpretaci�n de estos datos est� condicionada inevitablemente al modelo de datos empleado. Por ello, veremos en este cap�tulo los conceptos que ya conocemos de otros anteriores, pero aplicados al caso particular de aplicarlos dentro de un SIG, empleando las herramientas que este habitualmente incluye para esa tarea.

Puesto que conocemos ya un buen conjunto de operaciones sobre los datos espaciales, y estas operaciones forman parte integrante del SIG al igual que la visualizaci�n, estudiaremos asimismo c�mo aprovechar algunas de estas operaciones de cara a la visualizaci�n de informaci�n geogr�fica. Es aqu� donde reside una de las grandes virtudes del SIG, en que sus distintas capacidades est�n conectadas y son accesibles desde un mismo entorno. Hacer m�s patente esa relaci�n entre ellas y ampliar as� las posibilidades que un mismo juego de datos ofrece para ser representado es uno de los objetivos de este cap�tulo. 

En conjunto, las capacidades que ofrece un SIG, incluso si en muchos casos no alcanzan la funcionalidad necesaria para satisfacer al cart�grafo profesional, permiten expandir las posibilidades de representaci�n de una capa cualquiera y obtener visualizaciones distintas a las que son  habituales en un mapa cl�sico. Del mismo modo que una aplicaci�n CAD ampl�a las posibilidades del arquitecto o ingeniero a la hora de crear planos o realizar dise�os industriales, o un programa de animaci�n abre nuevos horizontes para un dibujante, los SIG expanden las posibilidad de creaci�n y uso de cartograf�a para todo aquel que requiera visualizar la informaci�n geogr�fica.

Cuando la informaci�n geogr�fica se presenta en pantalla y dentro del contexto de la aplicaci�n SIG correspondiente, lleva asociada adem�s una interactividad de la que un mapa impreso carece, circunstancia que tambi�n debe tenerse en cuenta. As�, junto a las ideas b�sicas que ya hemos desarrollado en otros puntos dentro de esta parte del libro, es necesario a�adir algunas adicionales para cubrir toda la gama de posibles resultados visuales que ahora encontramos gracias a los SIG.

Adem�s de esa representaci�n habitual de capas que constituye la adaptaci�n de la cartograf�a cl�sica al entorno de un SIG, otras formas de visualizaci�n que encontramos en estos son novedosas y no tienen un equivalente en aquella. Aunque su relevancia es variable, algunas de ellas representan una parte importante de las funcionalidades actuales de los SIG, por lo que las trataremos por separado para ver c�mo complementan a las herramientas de visualizaci�n habituales y c�mo se integran con estas.


\section{Visualizaci�n de capas vectoriales}

La visualizaci�n de capas vectoriales en el seno de un SIG es similar a la labor de la cartograf�a cl�sica, en cuanto a que los objetos que se representan son del mismo tipo, esto es, objetos geom�tricos en forma de puntos, l�neas y pol�gonos. A diferencia de las capas r�ster, que no tienen un equivalente en un mapa cl�sico (no es probable que hayas visto un mapa previo a la aparici�n de los SIG con un aspecto como las im�genes de, por ejemplo, la figura \ref{Fig:RepresentacionRaster}), las capas vectoriales guardan mucha similitud con los elementos que un cart�grafo cl�sico plasma en un mapa. Las geometr�as de las capas vectoriales son los objetos b�sicos sobre los que el cart�grafo aplica las variables visuales seg�n vimos en el cap�tulo \ref{Conceptos_basicos_visualizacion}, y por tanto la manera de proceder es similar. Las herramientas que el SIG proporciona son aquellas que permiten modificar las variables visuales en funci�n de las caracter�sticas asociadas a cada geometr�a a representar.

Un papel destacado en la visualizaci�n lo juega la tabla de atributos, ya que es la que contiene esas caracter�sticas que son necesarias para saber \emph{c�mo} representar cada objeto. El SIG provee la conexi�n entre los valores de los atributos y la representaci�n visual, de forma que se interpretan aquellos para poder obtener los distintos tipos de mapas que ya conocemos del cap�tulo \ref{El_Mapa}.

Al igual que el tipo de informaci�n es importante para escoger el tipo de mapa a crear o la variable visual a emplear para la representaci�n, el tipo de datos ha de estar correctamente definido en la tabla de atributos para poder emplearse como tal. Es decir, ha de ser coherente con la informaci�n que recoge.

Los atributos pueden contener en ocasiones no un valor que al interpretarse se convierta en una cualidad dada de una variable visual, sino esa cualidad directamente. En el caso de capas procedentes de aplicaciones CAD\index{CAD}, es habitual que estas contengan alg�n campo con el color que ha de emplearse para representar esa capa, que puede venir indicado como un c�digo que se deber� transformar despu�s en el color correspondiente, o bien expresado directamente como el valor RGB de dicho color.

Respecto a las geometrias, es interesante hacer ver que, aunque los objetos geom�tricos que se representan son del mismo tipo que los objetos con los que trabaja el cart�grafo cl�sico, no ha de existir siempre obligatoriamente una identificaci�n directa entre ambos. En otras palabras, el cart�grafo puede pintar un conjunto de l�neas no mediante una l�nea sino como un conjunto de pol�gonos entre l�neas, tal y como sucede en el mapa de isol�neas de la figura \ref{Fig:Isolineas}. Tanto el cart�grafo cl�sico como su equivalente moderno que emplea un SIG parten los dos de un conjunto de l�neas, pero su forma de operar es distinta. \index{Isol�neas}

En un mapa cl�sico, se trazan las l�neas y despu�s se rellena con los colores correspondientes. En el SIG, no existe la posibilidad de <<rellenar>>, ya que �nicamente pueden aplicarse las variables visuales a las entidades, y el espacio intermedio entre l�neas no es ninguna entidad que tengamos almacenada en la capa. No obstante, crear esa representaci�n resulta perfectamente posible en un SIG, aunque con un planteamiento distinto.

Puesto que queremos representar objetos de superficie, necesitamos una capa de pol�gonos. Obtener esta no debiera resultarnos complicado si conocemos las rutinas que vimos en la parte de procesos, que permiten convertir capas vectoriales en capas r�ster, y viceversa. Podr�amos, por ejemplo, rasterizar la capa de l�neas, aplicar una reclasificaci�n de sus valores para que queden en clases de la misma amplitud que la equidistancia de las isol�neas, y despu�s vectorizar esas clases para obtener los pol�gonos que ya podr�amos representar y colorear adecuadamente. M�s adecuado es, no obstante, representar directamente la capa r�ster as� obtenida, sin necesidad siquiera de reclasificarla, ya que las clases las aplicar�amos en la visualizaci�n directamente. Esa es la metodolog�a empleada para obtener la representaci�n de la figura \ref{Fig:Isolineas}, cuyo resultado, como puede verse, es visualmente muy satisfactorio.

Conviven en la representaci�n tanto una capa r�ster como una vectorial. Lo relevante de este hecho es darse cuenta de las posibilidades que el SIG nos ofrece con sus funciones de an�lisis y mediante los procesos que hemos visto en una parte anterior del libro, y que pueden emplearse de igual modo para elaborar representaciones distintas. Ello aporta al SIG una flexibilidad que ha de aprovecharse cuando las capacidades de representaci�n puramente dichas no nos ofrezcan la funcionalidad que necesitamos. 

\subsection{Etiquetado}

El etiquetado representa una de las tareas m�s complejas a la hora de crear un mapa, ya sea con la ayuda de un SIG o sin ella, estim�ndose que puede llevar aproximadamente un 50\% del tiempo total de creaci�n de un documento cartogr�fico \cite{Morrison1980Wiley}. La experiencia del buen cart�grafo queda patente en su trabajo con las etiquetas, pues es en esta labor donde m�s necesaria se demuestra, y en la que el criterio personal cobra una mayor importancia. Siendo as�, es l�gico pensar que este es asimismo uno de los procesos en los que m�s dif�cil resulta proveer una soluci�n automatizada, ya que trasladar al ordenador ese buen hacer del cart�grafo profesional no es en absoluto sencillo. Por ello, aunque un SIG puede incorporar herramientas para ayudar en el etiquetado, una gran parte de este trabajo sigue siendo necesario realizarla manualmente, y es por esta raz�n que conocer algunas ideas b�sicas al respecto es b�sico si queremos elaborar cartograf�a de una cierta calidad, ya que el SIG por s� mismo no va a poder llevar a cabo esta tarea de forma autom�tica.

En esta secci�n vamos a ver algunas ideas sobre etiquetado como parte de la visualizaci�n de capas vectoriales, ya que es en estas en las que verdaderamente tiene sentido esta labor.

La premisa fundamental del etiquetado es situar las etiquetas de tal modo que estas no se solapen y que sea inmediato asociar su nombre al objeto geogr�fico que designan, as� como a la importancia y propiedades de este. Para ello, necesitamos tres tipos de informaci�n a extraer de esos objetos:

\begin{itemize}
	\item D�nde situar la etiqueta.
	\item Qu� poner en la etiqueta.
	\item C�mo ponerlo.	
\end{itemize}

Trat�ndose de capas vectoriales, toda esta informaci�n la extraeremos tanto de la geometr�a como de la tabla de atributos asociada. La m�s obvia es la relativa a qu� debe ponerse en la etiqueta, que simplemente se tomar� de alguno de los campos de la tabla que contenga los nombres de los distintos objetos.

Respecto a la posici�n, esta vendr� definida por la geometr�a y su georreferenciaci�n, aunque solo parcialmente. La geometr�a nos da una indicaci�n de la zona aproximada en la que debe situarse la etiqueta, ya que obviamente esta debe encontrarse a cerca del objeto al que hace referencia, pero no constituye una informaci�n suficiente, al menos para obtener un etiquetado �ptimo m�s all� de la configuraci�n m�s trivial. 

Por ejemplo, en el caso de puntos cercanos, situar la etiqueta de estos centrada exactamente en cada uno de ellos  har� que se solapen y oculten adem�s a los propios puntos. Es necesario colocarlas cada una de ellas alejadas de los puntos en direcciones contrarias, para que no interfieran entre s�. La localizaci�n por tanto, no depende �nicamente de las coordenadas del objeto, sino tambi�n de las de los objetos circundantes. Buscar una disposici�n que evite estos solapes es una tarea en apariencia simple, pero compleja desde el punto de su implementaci�n\footnote{Para el lector con curiosidad acerca de los algoritmos de etiquetado, baste citar que, salvo en el caso de una soluci�n trivial, se trata de un problema de tipo NP--Hard.\index{NP--Hard}}. Aun as�, est� presente en los SIG en mayor o menor medida, y en el caso de puntos, los resultados que se obtienen son de una calidad aceptable. El paso a otro tipo de geometr�as, donde es necesario considerar otra serie de par�metros, hace aparecer unas circunstancias m�s dif�ciles de tratar, y la labor directa del cart�grafo es mucho m�s necesaria.

En el caso de capas de l�neas, la posici�n de las etiquetas debe seguir el trazado de las l�neas y su orientaci�n, existiendo, no obstante, diversas opciones en lo que respecta a la posici�n con respecto a la propia l�nea. La l�nea ya no es un objeto puntual y no existe por tanto una coordenada �nica que utilizar. El punto medio de la l�nea es la soluci�n m�s inmediata como punto de referencia, pero no necesariamente la mejor. Pueden existir otras zonas a lo largo de la l�nea que resulten m�s relevantes y en las que sea m�s adecuado situar la etiqueta. En el caso de l�neas muy largas, es conveniente repetir el nombre varias veces a lo largo de esta, para que no sea necesario seguirla hasta encontrar su nombre.

En el caso de l�neas que se entrecruzan (calles, r�os, etc.), es importante evitar las ambig�edades. No es conveniente etiquetar una l�nea siempre que exista un cruce, pero un emplazamiento adecuado puede resultar suficiente para aclarar a qu� l�nea hace referencia una etiqueta. Esto puede verse en la figura \ref{Fig:EtiquetasLineas}. En ambos casos, la etiqueta hace referencia al cauce que procede de la parte superior, que es el principal de los dos que confluyen, y por tanto tambi�n el que da nombre al segmento posterior al cruce. En el caso a), la mayor similitud en las direcciones puede inducir sin embargo a pensar que el nombre hace referencia al cauce despu�s de la intersecci�n y al segmento horizontal antes de esta. Si el etiquetado de este segmento horizontal, que es un cauce de nombre distinto, no se encuentra suficientemente cerca del cruce, puede entonces pensarse que la etiqueta hace referencia a �l tambi�n lo cual no es adecuado. Un emplazamiento tal como el mostrado en el caso b) aclara esta situaci�n de forma elegante.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/EtiquetasLineas.pdf}
\caption{\small La posici�n de la etiqueta sobre una l�nea en un cruce puede dar lugar a ambig�edades (a) o a situaciones bien definidas (b).}
\label{Fig:EtiquetasLineas} 
\end{figure}

Para el caso particular de las isol�neas, se recomienda situar la etiqueta sobre la propia l�nea, ya que facilita su lectura, especialmente en el caso de que aparezcan varias isol�neas separadas por poca distancia, como puede verse en la figura \ref{Fig:EtiquetasIsolineas}. Adem�s, deben situarse las etiquetas de las isol�neas contiguas de tal forma que puedan leerse conjuntamente, para que sea sencillo interpretarlas en conjunto y apreciar sin dificultad la equidistancia y la direcci�n en la que los valores aumentan o disminuyen.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=.8\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/EtiquetasIsolineas.pdf}
\caption{\small Etiquetado de isol�neas. Deben situarse las etiquetas cercanas entre s� y sobre la l�nea, como en el ejemplo b)}
\label{Fig:EtiquetasIsolineas} 
\end{figure}

Si la l�nea presenta cambios de direcci�n bruscos, es dif�cil hacer que la etiqueta siga la l�nea sin tener un aspecto <<roto>>. Suavizar las l�neas es una opci�n en este caso, al menos para usarlas como l�neas base sobre las que situar las etiquetas.

En el caso de pol�gonos, existe igualmente el problema de seleccionar un punto para emplazar la etiqueta. El centroide del pol�gono es la opci�n m�s inmediata, aunque no necesariamente ha de caer dentro de este si se trata de un pol�gono c�ncavo, e incluso en ese caso puede no resultar la mejor elecci�n.

Como puede verse, para tomar este tipo de decisiones es necesario tener en cuenta no solo la posici�n del objeto y la de los circundantes, sino tambi�n <<entender>> qu� es lo que estamos representando y qu� otra informaci�n tenemos alrededor, lo cual resulta m�s complejo de trasladar a la aplicaci�n SIG para que pueda hacerlo de forma autom�tica. Tal y como coment�bamos, la intervenci�n del cart�grafo es en este caso imprescindible para incorporar este tipo de circunstancias y aportar al mapa la calidad que un mecanismo autom�tico de etiquetado no es capaz por el momento de ofrecer.

Una vez se ha definido la posici�n m�s adecuada para las etiquetas, es necesario decidir c�mo representar cada una de ellas. Algunas etiquetas son m�s relevantes que otras, y la claridad con la que una etiqueta transmite su informaci�n depende en gran medida de c�mo esta se escribe. Los conceptos de la tipograf�a son de relevancia en este caso, y son a los que debemos acudir. He aqu� algunos de ellos.

\index{Variables visuales}
\begin{itemize}
	\item El uso de las variables visuales que conocemos es limitado en el caso de las etiquetas y, salvo el tama�o, no suelen emplearse para diferenciar unas de otras o darles m�s importancia. 
	\item El uso del tono o el valor debe llevarse a cabo con precauci�n. La legibilidad de la etiqueta, no obstante, est� en relaci�n con el fondo, ya que el color de este puede dificultar su lectura, y en esta situaci�n es a veces necesario usar uno u otro tono para garantizar esa legibilidad. La etiqueta siempre est� en un primer plano, por lo que el resto del mapa bajo ella y en su entorno forma parte del fondo. Como ya vimos, un adecuado contraste entre fondo y figura es importante, por lo que variar el color de una etiqueta puede a veces ser necesario para que esta pueda leerse correctamente. 
	
	Algunos elementos se etiquetan sistem�ticamente con colores establecidos, como en el caso de los r�os, del mismo color azul que la propia geometr�a de estos.
	\item El tama�o es la forma principal de jerarquizar las etiquetas y darles m�s importancia. Se puede aplicar directamente sobre el tama�o de la fuente, aunque tambi�n es posible hacerlo sobre el grosor (fuente normal o negrita).
	\item El uso de may�sculas o min�sculas sirve igualmente para conceder m�s importancia a unas u otras etiquetas.
	\item La separaci�n entre caracteres se puede modificar para hacer que la etiqueta cubra un espacio mayor a lo largo de un objeto lineal, eliminando en ocasiones la necesidad de un etiquetado m�ltiple de esta. Un espaciado mayor tambi�n aporta mayor �nfasis a la etiqueta. Tambi�n se puede optar por un espaciado menor en etiquetas menos importantes, o en zonas con alta densidad, para disminuir el espacio que estas ocupan y evitar solapes.
	\item El uso de fuentes art�sticas o decorativas no es recomendable. Se deben utilizar fuentes sencillas y que sean lo m�s legibles posible.	
\end{itemize}

La informaci�n necesaria para realizar todos estos ajustes a las etiquetas debe estar contenida en la tabla de atributos de la capa. As�, podemos incluir en esta campos que indiquen el �ngulo en el que se escribe la etiqueta, el tama�o a utilizar o la separaci�n de car�cter, entre otras caracter�sticas. Incluso la propia posici�n puede especificarse de esta forma. En caso de existir estos valores, el SIG los usar� en lugar de aquellos que resultar�an de la aplicaci�n de los algoritmos de etiquetado autom�tico de que disponga, entendiendo que el ajuste manual es de mejor calidad. Dado que este tipo de configuraci�n es habitual si se desea crear un mapa de calidad, algunos SIG permiten la incorporaci�n de capas de etiquetado, que contienen toda la informaci�n necesaria para el establecimiento de etiquetas, de forma que estas se incorporan al mapa por separado y no a partir de los objetos a los que hacen referencia y sus atributos. Esta manera de proceder, no obstante, es m�s laboriosa.

En resumen, la tarea de etiquetar un mapa es compleja y normalmente va a requerir una cierta cantidad de trabajo manual por parte del creador del mapa. Los SIG disponen de herramientas para automatizar una parte de este trabajo, aunque la implementaci�n de estas herramientas es muy variada, y encontramos desde aplicaciones con poco m�s que un sistema trivial de etiquetado a sistemas complejos altamente configurables. En cualquier caso, incluso en el m�s avanzado de los programas, es muy probable que debamos llevar a cabo alg�n tipo de modificaci�n o que debamos especificar manualmente algunos de los par�metros que el SIG emplea para llevar a cabo un etiquetado autom�tico o semi--autom�tico.


\section{Visualizaci�n de capas r�ster}

Las capas r�ster son, en lo que a visualizaci�n respecta, las que resultan m�s novedosas si las comparamos con lo que encontramos en un mapa cl�sico. A diferencia de las capas vectoriales, compuestas por elementos que s� aparecen en estos mapas y cuya estructura l�gica se asemeja mucho a la estructura gr�fica de un mapa a base de s�mbolos puntuales, lineales y de superficie, las capas r�ster dan  lugar a representaciones que no resulta tan frecuente ver en la cartograf�a cl�sica. 

La cartograf�a cl�sica, especialmente la relativa a lo que denomin�bamos cartograf�a base, se encarga de recoger qu� es lo que hay en una determinada porci�n de terreno, llevando esto a cabo mediante la representaci�n de una serie de objetos que se corresponden con aquello que encontramos en ese terreno. Este es un enfoque mucho m�s acorde con el modelo de representaci�n vectorial, y m�s alejado del modelo r�ster. La representaci�n gr�fica de variables continuas, las cuales se aprovechan plenamente con el modelo r�ster, no es objeto tradicionalmente de la cartograf�a, y de serlo se representan mediante geometr�as simples, tales como las l�neas en un mapa de isol�neas. Es decir, para el cart�grafo cl�sico, e independientemente del tipo de variable a representar, los datos se manejan en un modelo de representaci�n de tipo vectorial.

Esto obedece principalmente al gran detalle que tiene una capa r�ster, el cual hace inviable el uso de un planteamiento similar a la hora de crear un mapa sin la ayuda de un SIG. El cart�grafo puede trazar unas isol�neas sin dificultad para representar la topograf�a, pero dividir el lienzo del mapa en miles de peque�os cuadrados y colorear cada uno de un color seg�n su elevaci�n es por completo inviable. M�s a�n, disponer de los datos a representar en este caso (que constituir�an un MDE), resulta tambi�n imposible si no se dispone de un ordenador para calcularlo.

Por todo ello, las capas r�ster nos van a permitir crear representaciones algo distintas a las habituales en la cartograf�a cl�sica y, aunque las diferencias conceptuales con respecto a la visualizaci�n de capas vectoriales son pocas, hay algunas ideas que deben detallarse.

Formalmente, y al igual que de cara a su an�lisis, podemos considerar una capa r�ster como una capa vectorial de pol�gonos (cuadrados en este caso). No obstante, e igual tambi�n que para el an�lisis, la regularidad de la capa r�ster es el elemento clave que aporta la diferencia m�s importante, y en el que reside la particularidad de ese modelo de representaci�n.

Si a cada uno de los pol�gonos cuadrados de los que se compone una capa r�ster le asignamos un color, podemos considerar que el mapa resultante es equivalente a un mapa de coropletas, aunque con tres caracter�sticas peculiares: las unidades tienen un mismo tama�o todas ellas, este tama�o es normalmente muy peque�o y tiene dimensiones muy reducidas en la representaci�n, y las unidades est�n situadas de forma regular en una malla. Estas caracter�sticas hacen que algunos de los inconvenientes de los mapas de coropletas no se presenten, y permiten un uso distinto de las variables visuales.

Por ejemplo, el uso del tono como variable ordenada, que ya vimos que en ciertos casos s� resulta adecuado, se puede dar en las capas r�ster. Como ya se mencion� al desarrollar las variables visuales, puedes encontrar abundantes ejemplos de representaciones as� en los cap�tulos de la parte dedicada a procesos dentro de este libro. La regularidad de la malla de celdas, junto con la autocorrelaci�n espacial y la continuidad de una variable a representar, hacen que cada celda est� rodeada de otras de valores similares, lo que aporta tambi�n una continuidad visual que puede aprovecharse para emplear esquemas ordenados basados en el tono.\index{Autocorrelaci�n espacial}	

Tanto si se usa el valor como si se usa el tono, otra de las consecuencias de la estructura de una capa r�ster, y en particular del peque�o tama�o de sus celdas es el hecho de que resulta de inter�s aumentar el n�mero de clases en que dividimos los valores de la variable para asignarles el correspondiente valor o tono como variable visual. La mayor resoluci�n espacial con la que trabajamos se puede acompa�ar tambi�n de una mayor resoluci�n crom�tica para obtener representaciones de mayor riqueza.

Mencion�bamos en el apartado \ref{CreacionClases} que no se recomienda un n�mero de clases mayor de 7 u 8, ya que har�a complejo el identificar cada una de ellas en la leyenda y conocer la cantidad exacta que se representa. Ello no significa, sin embargo, que el ojo humano no pueda distinguir m�s de 8 valores distintos de un tono dado. Si extendemos el n�mero de clases, podemos lograr un efecto de transici�n suave entre los colores de las distintas celdas y eso, aunque no facilite la identificaci�n de un color concreto con su valor asociado de la variable representado, crea una representaci�n mucho m�s informativa. Puede verse esto claramente en la figura \ref{Fig:RepresentacionRaster}

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/RepresentacionRaster.png}
\caption{\small Representaci�n de dos capas r�ster con valores de elevaci�n (a) y �ngulo de iluminaci�n (b) mediante 255 (izquierda) y 8 (derecha) clases.}
\label{Fig:RepresentacionRaster} 
\end{figure}

Las representaciones de la parte derecha de la figura, con un total de 255 clases, dan m�s detalle sobre la distribuci�n de la variable a lo largo del mapa que las de la parte izquierda, con 8 clases. Saber en qu� rango de valores se encuentra una zona dada del mapa puede resultar m�s dif�cil e impreciso, pero a cambio tenemos m�s detalle. En un mapa de coropletas, con unidades grandes bien diferenciadas, usar m�s clases no aporta m�s detalle sobre la distribuci�n de la variable, ya que falta esa suavidad en las transiciones entre unidades. En una capa r�ster, por el contrario, la ganancia es notable. 

La segunda representaci�n de la figura, correspondiente a una capa de relieve sombreado, muestra de forma m�s clara lo anterior. El valor recogido en esta capa representa el �ngulo de incidencia de la fuente de iluminaci�n, lo que se traduce en un color m�s claro o m�s oscuro, tal y como corresponder�a a una mayor o menor iluminaci�n sobre el terreno. Mientras que la representaci�n de la izquierda, con m�s clases, tiene un aspecto m�s realista ya que se asemeja a la cantidad de diferentes grados de iluminaci�n que nuestro ojo percibir�a en la realidad, la de la derecha pierde gran parte de su atractivo visual y de su capacidad de hacer patente el relieve (esto es especialmente notable en la zona llana de la parte superior izquierda). En este caso, el uso de un n�mero limitado de clases no es adecuado, ya que el car�cter de esta capa es eminentemente visual, y los valores que puedan contener la celdas no son relevantes, pero s� lo es convertirlos de la forma m�s fiel posible en distintos grados de iluminaci�n.



\section{Combinaci�n de capas}

Argument�bamos en los primeros cap�tulos de este libro, cuando present�bamos el concepto de \emph{capa}, que el verdadero �xito de este concepto es la separaci�n de los distintos tipos de informaci�n geogr�fica, atomizando esta en unidades autocontenidas que guardan tan solo la informaci�n relativa a una variable o fen�meno concreto. As�, cuando adquirimos un mapa impreso, obtenemos muchas variables distintas que no podemos separar, pero en un SIG, y con la informaci�n ya separada en esas capas, la situaci�n es muy distinta, dando lugar a un manejo m�s estructurado y eficaz.

Pese a esto, resulta claro que a la hora de representar la informaci�n geogr�fica, una capa aislada no constituye la forma �ptima de visualizar esta. Si en un mapa encontramos elementos variados, ello no obedece a la mera econom�a de espacio, sino a que a�adir informaci�n adicional a la de esa capa que queremos representar nos ayuda a entenderla mejor. Los procesos que tienen lugar en el espacio est�n relacionados unos con otros, y visualizar esas relaciones aporta una mayor riqueza a la visualizaci�n, haciendo que sea m�s sencillo extraer la informaci�n contenida en ella. Podemos ver un claro ejemplo de esto en la figura \ref{Fig:DiferenciaCombinacionCapas}

\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/DiferenciaCombinacionCapas.png}
\caption{\small A�adir capas adicionales que complementen a aquella que resulta de inter�s nos ayuda a interpretar mejor esta y a lograr una representaci�n m�s eficaz.}
\label{Fig:DiferenciaCombinacionCapas} 
\end{figure}

La capa que representa la cuenca vertiente a un punto, y que contiene un solo pol�gono, resulta mucho m�s �til visualmente si la acompa�amos de elementos b�sicos como el relieve y los cauces principales. La imagen de la derecha es autoexplicativa y se ve claramente gracias al relieve que el pol�gono delimita la cuenca. En la de la izquierda esa informaci�n no puede deducirse �nicamente de la capa de inter�s.

Aunque sencillo de llevar a cabo en lo que a manejo del SIG respecta, combinar capas es un proceso que tambi�n debe realizarse con conocimiento y en el que, si se realiza correctamente, las diferencias pueden ser notables. No solo se trata de dar espacio dentro del mapa a toda la informaci�n que esas capas contienen, sino que exista una sinergia entre ellas en la medida de lo posible, para que se complementen mutuamente como partes de un conjunto. Veremos en este apartado algunas ideas a tener en cuenta en este sentido.

El primer aspecto a considerar es el orden de las capas, que indica c�mo se disponen estas las unas sobre las otras y definen el orden de pintado. Si una misma zona est� ocupada por elementos de varias capas, solo ser�n visibles los correspondientes a la capa superior, ya que la representaci�n de los pertenecientes a las dem�s quedar� oculta. El efecto es el mismo que si pint�ramos en un papel algo y encima de ello pint�ramos despu�s algo distinto. Tan solo ver�amos esto �ltimo. 

La figura \ref{Fig:OrdenPintadoCapas} muestra un claro ejemplo de lo anterior en el que se puede apreciar la diferencia que supone variar el orden de las capas.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/OrdenPintadoCapas.png}
\caption{\small Variar el orden de las capas puede suponer un cambio radical en la representaci�n final obtenida. Todas las im�genes proceden del mismo conjunto de capas, pero las representaciones son muy distintas.}
\label{Fig:OrdenPintadoCapas} 
\end{figure}

A pesar de estar construidas a partir de las mismas capas, las representaciones mostradas en la figura son muy distintas como documentos cartogr�ficos y no proporcionan la misma informaci�n. As�, en el caso b), pr�cticamente toda la informaci�n esta <<oculta>>, ya que hay una capa que la cubre. En el caso c) sucede que las zonas urbanas (en marr�n) est�n situadas por encima de las capas de r�os y v�as de comunicaci�n, dando la sensaci�n de que estas �ltimas desaparecen al entrar en dichas �reas urbanas. Este puede ser un efecto deseado en ciertos casos, para enfatizar las zonas urbanas y su contorno, pero la representaci�n es menos informativa en caso de que quiera detallarse el trazado de cauces y carreteras.

Se ve claramente que el orden de pintado es importante, y que un correcto orden es vital para acomodar todos los elementos a representar y que cada uno cumpla su labor como elemento informativo.

Sabemos que las capas r�ster llenan todo el espacio y contienen valores en todas sus celdas (o p�xeles en el caso de im�genes). Por ello, van a tapar lo que se sit�e por debajo de ellas y no resulta buena idea situarlas en lo alto del orden de pintado. En su lugar, se deben considerar como capas base sobre las que situar las restantes, de tal modo que no impidan a estas visualizarse correctamente.

Con un razonamiento similar, podemos establecer la mejor forma de ordenar las capas vectoriales, situando por norma general los pol�gonos y encima de estos las l�neas y los puntos respectivamente. Esta regla es, l�gicamente, muy gen�rica, y en cada situaci�n se ha de evaluar la conveniencia de adoptar otra disposici�n, siempre con objeto de evitar que unas capas dificulten la correcta interpretaci�n de otras.

En ocasiones, un determinado orden viene impuesto por el significado que tienen las capas. Por ejemplo, si nuestro mapa contiene una capa con la red de drenaje y otra con carreteras, lo l�gico y habitual es que las carreteras est�n por encima de los r�os, ya que lo normal es que pasen por encima de estos y no al contrario. En la practica cartogr�fica, este tipo de situaci�n se resuelve simbolizando de forma particular este tipo de coincidencias, como se muestra en la figura \ref{Fig:CruceCarreterasRios}. Esto requiere en el SIG unas capacidades avanzadas de edici�n gr�fica, algo que, como vimos en el primer cap�tulo de esta parte, no es muy com�n. No obstante, algunos SIG incluyen no solo esas capacidades, sino tambi�n funcionalidades que crean autom�ticamente esos elementos gr�ficos en funci�n del an�lisis de las capas, de tal modo que automatizan la tarea.

\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.7\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/CruceCarreterasRios.pdf}
\caption{\small Representaci�n erronea (a) y correcta (b) de capas al combinar una de carreteras (en marr�n) y otra de red de drenaje (en azul). La inclusi�n de un elemento que simbolice el cruce (c) supone, no obstante, una mejor soluci�n desde el punto de vista cartogr�fico.}
\label{Fig:CruceCarreterasRios} 
\end{figure}


Una funcionalidad de que disponen los SIG para la combinaci�n de capas es el uso de transparencias y semi--transparencias. Estas se pueden aplicar tanto a capas r�ster como vectoriales, de forma que puede verse a trav�s de ellas y as� presentar la informaci�n de otras capas que se encuentren por debajo. Por ejemplo, la representaci�n mostrada en la figura \ref{Fig:DiferenciaCombinacionCapas} hace uso de esta t�cnica. El pol�gono que delimita la cuenca vertiente es semi-transparente, de tal modo que la capa de relieve sombreado que est� debajo puede verse, dando la sensaci�n de que sigue ese relieve.

Si se usa semi--transparencia para una capa tem�tica (por ejemplo, en un mapa de coropletas), no debe perderse de vista que el color var�a respecto al original que ha sido asignado a cada pol�gono, ya que se <<mezcla>> con el color de cada p�xel correspondiente a la representaci�n de las capas inferiores. Esto puede resultar confuso a la hora de interpretar las componentes del color, ya que no coincidir�n con las mostrada en la leyenda. M�s a�n, y como puede tambi�n apreciarse en la figura \ref{Fig:DiferenciaCombinacionCapas}, el color del pol�gono, que deber�a ser �nico, no lo es, ya que la parte que se transparenta a trav�s de este no es uniforme. En el caso mostrado en la figura, este hecho no tiene importancia, pero debe considerarse al representar otro tipo de variables en las que el color tiene un significado definido, para garantizar que ese significado se transmite de igual modo.

En el caso de una capa r�ster, puede aplicarse una transparencia total, haciendo que determinadas partes de esta no se representen. A pesar de que la capa r�ster contiene informaci�n en todas las celdas de su extensi�n, no todas se representan. Esto es especialmente �til para capas de tipo categ�rico. La figura \ref{Fig:Zona_influencia_vehiculo} es un buen ejemplo de esto. En ella, la capa que contiene el �rea de influencia es una capa r�ster, ya que ha sido creada mediante un an�lisis r�ster (repasa el apartado para ver c�mo se ha calculado, si no lo recuerdas). Sin embargo, se puede combinar con la capa de pendientes, ya que solo se pintan las celdas correspondientes a dicho �rea de influencia pero no las restantes. Para llevar esto a cabo se suele asignar la transparencia a un valor o serie de valores definidos, habitualmente al valor que codifica la ausencia de datos (que en este caso es el empleado para codificar aquellas celdas que no forman parte del �rea de influencia calculada).

El uso de transparencia sirve tambi�n para combinar im�genes que se solapan y eliminar las partes de estas que no contienen informaci�n. Como vimos en la secci�n \ref{Modelo_raster}, la forma de la imagen es siempre rectangular y tiene una orientaci�n fija. Esto no ha de coincidir obligatoriamente con la informaci�n que contiene, siendo necesario en ese caso rellenar las �reas sin informaci�n con alg�n tipo de valor. A la hora de combinar capas, esos valores de relleno no interesa representarlos.

%La figura \ref{Fig:CombinacionCapasTransparencia} muestra un caso en el que se dispone de dos im�genes de una zona en la frontera entre dos regiones administrativas. Cada una de las im�genes ha sido obtenida de la administraci�n correspondiente, que solo provee los datos relativos a su territorio, motivo por el cual ambas im�genes contienen zonas en negro. Mediante el uso de transparencia pueden combinarse sin que esas zonas negras se visualicen, logrando una representaci�n uniforme (considerando, obviamente, que las im�genes han sido tomadas en condiciones distintas y por ello existen diferencias de tonalidad e iluminaci�n, entre otras).
%
%\begin{figure}[!hbt]
%\centering
%\includegraphics[width=0.8\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/CombinacionCapasTransparencia.png}
%\caption{\small Combinaci�n de im�genes incompletas mediante uso de transparencias en zonas sin datos.}
%\label{Fig:DiferenciaCombinacionCapas} 
%\end{figure}

La divisi�n horizontal de los datos puede dar lugar a problemas en el caso de capas vectoriales o capas r�ster distintas de im�genes, para las que es necesario establecer unas caracter�sticas de representaci�n en funci�n de sus atributos, en caso de que la informaci�n acerca de una variable se encuentre dividida en varias capas, cada una de las cuales cubre una porci�n del terreno. Un SIG incorpora habitualmente herramientas para que estas capas, as� divididas para una mejor gesti�n, puedan unirse en una �nica, y al hacer esto, la capa resultante tendr� asignado un esquema de representaci�n tambi�n �nico, de forma que toda ella se visualizar� de forma coherente. En tal caso, no encontramos problema alguno.

En el caso, sin embargo, de trabajar con las capas de forma independiente, y si estas han de combinarse en una misma representaci�n, es necesario que los esquemas de representaci�n sean coherentes unos con otros, para que en la representaci�n global aparezcan como una �nica capa de informaci�n. De modo contrario, la representaci�n ser� ambigua y confusa, y no mostrar� de la forma adecuada la informaci�n que esas capas contienen. No considerar esta circunstancia lleva a errores tales como los mostrados en la figura \ref{Fig:Representacion_capas_incoherente}. 


\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=.9\textwidth]{Visualizacion_SIG/Representacion_capas_incoherente.png}
\caption{\small a) dos representaciones incorrectas de conjuntos de capas, debido a incoherencia entre los par�metros de representaci�n empleados en cada una de ellas. b) representaci�n correcta y homog�nea con par�metros de representaci�n comunes.}
\label{Fig:Representacion_capas_incoherente} 
\end{figure}

En el caso de la derecha, dos MDE se representan con una misma gradaci�n de colores. Se usa una representaci�n por intervalos, pero, debido a que los valores extremos a partir de los cuales se crean dichos intervalos son distintos, estos intervalos resultan tambi�n distintos, y un mismo color representa un valor de elevaci�n diferente en cada capa. Por esta raz�n, se hace muy patente la l�nea de uni�n entre ambas capas, ya que, pese a que existe una continuidad suave entre los valores, no lo es as� en lo que respecta a su representaci�n.

El mismo par de capas puede representarse de forma correcta sin m�s que establecer un �nico conjunto de intervalos para ambas, de tal modo que los valores m�ximos y m�nimos entre los que se sit�en sean los m�ximos y m�nimos absolutos del conjunto de capas.

En el caso de la izquierda (que ya se describi� en el apartado \ref{Juntar_capas} dedicado a la operaci�n de juntar capas vectoriales) se presenta el mismo error, aunque no resulta tan patente a primera vista como en el anterior. La representaci�n esta realizada a partir de cinco capas de datos, una para cada continente, asignando colores en funci�n de la poblaci�n de cada pa�s y con un total de 10 intervalos. Aunque la representaci�n no revela ning�n problema tal como la l�nea de sutura entre las capas r�ster del ejemplo a), es incorrecta, ya que pa�ses con poblaciones muy distintas se representan con un mismo color. As�, Alemania, el pa�s m�s poblado del contiene europeo, y China, el m�s poblado de Asia, tienen el mismo color a pesar de este �ltimo tiene m�s de quince veces m�s habitantes que el primero. Una vez m�s, los intervalos empleados no son coherentes entre s�. En la representaci�n de la derecha de la figura puede observarse el resultado tras haber ajustado convenientemente los par�metros de representaci�n del conjunto de capas. N�tese que, pese a ser correcto desde este punto de vista, el mapa es poco informativo. La divisi�n en intervalos iguales que se ha empleado no resulta una buena opci�n en este caso debido a la presencia de unos pocos pa�ses con mucha m�s poblaci�n que el resto. El uso de intervalos naturales o percentiles habr�a dado lugar a una representaci�n m�s �til.

\section{Particularidades de la representaci�n en pantalla}

Tanto para las representaciones en papel como para las representaciones en pantalla se siguen unos mismos principios a la hora de dise�arlas, pero estas �ltimas presentan algunas caracter�sticas particulares que hacen necesario tener en consideraci�n otros factores. Esto es especialmente cierto cuando consideramos que esa representaci�n en pantalla se realiza desde dentro de un SIG como parte de una sesi�n de trabajo con este (es decir, que no estamos, por ejemplo, visualizando un mapa escaneado con una aplicaci�n de edici�n de im�genes sino trabajando en el SIG y creando la visualizaci�n como un elemento m�s de ese trabajo).

Podemos distinguir dos bloques fundamentales de diferencias que hacen que un mapa pensado para ser visualizado en la pantalla mientras ejecutamos un SIG no deba dise�arse exactamente igual que si estuviera pensado exclusivamente para ser utilizado en un soporte impreso: la baja resoluci�n de la pantalla y la interactividad de la propia representaci�n.

El primer aspecto a considerar es la baja resoluci�n de una pantalla en comparaci�n con un documento impreso. Mientras que sobre el papel un mapa puede imprimirse a una resoluci�n de varios cientos de puntos por pulgada (dpi), en la pantalla la resoluci�n viene limitada por el tama�o de los p�xeles, que es mucho mayor que el del m�nimo punto que se consigue imprimir por medios mec�nicos. En una pantalla, la resoluci�n es del orden de 100 p�xeles por pulgada. Por eso, si te acercas a la pantalla de tu ordenador, puedes ver los p�xeles individuales si tienes cierta agudeza visual. Por el contrario, incluso con una impresora de uso dom�stico, distinguir el m�nimo punto que esta es capaz de imprimir est� por encima de la capacidad del ojo humano. Esto quiere decir que el papel permite una definici�n mucho mayor que la pantalla, ya que incluso los elementos de menor tama�o del mapa van a estar dibujados con una serie puntos de menor tama�o que permiten lograr una nitidez muy elevada. \index{Dots per inch (dpi)}\index{Puntos!por pulgada|see{Dots per inch (dpi)}}

A la hora de preparar cartograf�a impresa, la resoluci�n no es un problema, ya que las capacidades de que se dispone superan a las necesidades que el cart�grafo puede tener. En la pantalla, sin embargo, algunos elementos pueden no aparecer con suficiente claridad y, aunque en papel cumplan su funci�n correctamente, es conveniente sustituirlos por otros m�s adecuados cuando no se trabaja sobre un medio impreso. Los siguientes son algunos de los elementos que deben evitarse o, al menos, emplearse de manera distinta a la hora de crear representaciones en pantalla.

\begin{itemize}
	\item Fuentes con ornamentos tales como sombreados. Si son de peque�o tama�o, el sombreado no puede pintarse con suficiente nitidez y perjudica la legibilidad del texto.
	\item Fuentes con \emph{serifas}. Las serifas (Figura \ref{Fig:Serifas}) est�n pensadas para hacer m�s c�moda la lectura del texto impreso cuando este tiene una longitud considerable tal como en un libro, y consisten en peque�os adornos generalmente situados al final de las l�neas. Por su peque�o tama�o, no se representan con suficiente definici�n en la pantalla, lo que causa p�rdida de legibilidad. Por ello, se recomienda el uso de fuentes sin serifas en documentos pensados para visualizarse en pantalla, tales como paginas Web o como un mapa dentro de un SIG.\index{Serifa}
	\item Rellenos con tramas de paso muy fino. Si las l�neas de un tramado est�n muy juntas, la baja resoluci�n de la pantalla puede ser insuficiente para separarlas, haciendo dif�cil para el observador reconocerlas.
	\item Punteados. Al igual que en el caso anterior, si el punteado no tiene un paso suficiente, puede no resultar evidente la discontinuidad de la linea, cre�ndose una representaci�n ambigua.
\end{itemize}

\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.35\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/Serifas.png}
\caption{\small Concepto de serifa.}
\label{Fig:Serifas} 
\end{figure}

El segundo aspecto a considerar es el relativo a la interactividad de las representaciones. A diferencia de un mapa impreso, en un SIG lo que vemos no es un elemento est�tico, sino din�mico. En este contexto, \emph{din�mico} no quiere decir que el mapa cambie o que represente un proceso din�mico (que tambi�n es posible, como veremos m�s adelante en otro apartado de este cap�tulo), sino que el usuario puede alterarlo utilizando por lo menos las herramientas m�s fundamentales que proporcionan interactividad, tales como el desplazamiento, el acercamiento o el alejamiento, seg�n ya vimos en el apartado \ref{Funcion_SIG_Visualizacion}. Este hecho hace que aparezcan algunos problemas, entre los que destacan los relacionados con el rendimiento y aquellos que derivan de la posibilidad de variar sensiblemente la escala de representaci�n.

Respecto al rendimiento, no debe olvidarse que cada vez que formamos la imagen de un mapa en la pantalla (algo que sucede cada vez que ajustamos el encuadre mediante esas herramientas interactivas), el SIG ha de realizar un gran n�mero de c�lculos correspondientes a operaciones como las siguientes:

\begin{itemize}
	\item Remuestreo de las im�genes.
	\item Asignaci�n de colores o patrones a los distintos elementos (geometr�as en capas vectoriales o celdas en capas r�ster) en funci�n de los valores asociados a estos.
	\item Dibujado de geometr�as.
\end{itemize}

En funci�n de la complejidad y el tama�o de las capas que estemos representando, as� como del n�mero de estas, generar esa representaci�n puede suponer un volumen muy elevado de operaciones, lo cual har� poco fluido el trabajo en el SIG, llegando incluso a hacer inoperativa la propia interactividad del programa en un caso extremo. Cuando esto sucede, es necesario sacrificar algo de precisi�n y rigor cartogr�fico en beneficio del rendimiento, especialmente cuando la falta de rendimiento y la lentitud del sistema nos dificulten la realizaci�n de otras operaciones tales como, por ejemplo, el an�lisis de esas mismas capas que representamos, o incluso la propia navegaci�n.

Trabajar con capas de menor detalle ---por ejemplo, capas r�ster de menor resoluci�n o capas vectoriales con l�neas simplificadas (v�ase \ref{Generalizacion_lineas})--- es una soluci�n a este problema, aunque no necesariamente excluye la posibilidad de trabajar con las capas originales. Un planteamiento multi--escalar en el que, seg�n la escala, se visualicen unas u otras capas, es una soluci�n frecuente a esta problem�tica. Vimos estas ideas en el apartado \ref{Generalizacion_en_SIG}, donde presentamos el concepto de \emph{pir�mide} como recurso empleado en estos casos para el trabajo con capas r�ster.\index{Pir�mides}

Tambi�n se puede aumentar la velocidad de dibujado utilizando colores lisos en lugar de tramas, y evitando los textos de gran tama�o o los s�mbolos complejos que provengan de im�genes muy detalladas y de gran tama�o.

Por �ltimo, el hecho de que la escala de la representaci�n pueda variar seg�n la voluntad del usuario puede causar problemas con algunos de sus elementos  tales como s�mbolos o etiquetas de texto. Si todos los elementos del mapa se escalan proporcionalmente, una reducci�n importante de escala disminuir� el tama�o del texto hasta hacerlo ilegible. Por el contrario, si aumentamos la escala el tama�o puede ser excesivo. La figura \ref{Fig:ProblemasRepresentacionSimbolos} muestra este hecho. 

El mismo problema sucede en el caso de emplear s�mbolos. Si, por ejemplo, tenemos una capa de puntos con la localizaci�n de bocas de incendios y representamos cada uno con un peque�o dibujo de una de ellas, al aumentar el tama�o de cada icono se perder� definici�n, mientras que al disminuirlo la pantalla no tiene resoluci�n suficiente para dibujarlo correctamente y no se identificar� su forma. En general, el empleo de s�mbolos puntuales de este tipo se desaconseja a la hora de representar cartograf�a en pantalla.


\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.85\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/ProblemasRepresentacionSimbolos.pdf}
\caption{\small El cambio de escala var�a el tama�o de los s�mbolos tales como las etiquetas, haci�ndolos demasiado peque�os (a) o demasiado grandes (b)}
\label{Fig:ProblemasRepresentacionSimbolos} 
\end{figure}


Una soluci�n a esto es especificar un tama�o absoluto de estos elementos que no var�e con la escala. Es decir, que un s�mbolo o una etiqueta de texto tengan siempre el mismo tama�o en pantalla y ocupen los mismos p�xeles. A escalas bajas, sin embargo, este m�todo puede dar lugar a representaciones saturadas, como se observa en la figura \ref{Fig:RepresentacionSaturada}. Este problema es m�s notable si se tiene en cuenta que en pantalla se emplean generalmente tama�os de letra m�s grandes que en un mapa impreso, por lo que se debe reducir la cantidad de texto mostrado para evitar una densidad de etiquetas demasiado elevada.


\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.7\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/RepresentacionSaturada.png}
\caption{\small Representaci�n saturada al representar elementos con tama�o fijo a una escala baja.}
\label{Fig:RepresentacionSaturada} 
\end{figure}

Las particularidades que hemos visto en esta secci�n se refieren a la representaci�n en la pantalla de un ordenador de sobremesa o port�til, pero, como vimos en el cap�tulo \ref{SIG_Moviles}, los SIG sobre dispositivos m�viles tienen a su vez sus propias caracter�sticas en lo que a dispositivos de representaci�n respecta. Por ello, y seg�n los casos, todo lo visto en este apartado debe considerarse de modo espec�fico en estos casos, a�adiendo los condicionantes que este hecho puede implicar en las distintas funciones de representaci�n.


\section{Visualizaci�n tridimensional}

La visualizaci�n tridimensional es una de las tendencias m�s importantes dentro del �mbito SIG en la actualidad. Aunque el SIG de escritorio sigue siendo fundamentalmente una herramienta 2D, las aplicaciones con capacidades 3D van ganando relevancia al tiempo que incorporan cada vez m�s funcionalidades que las acercan a las del SIG de escritorio completo. Adem�s de su mejor capacidad para incorporar de forma realista los elementos geogr�ficos (que son tridimensionales, as� como los fen�menos que los originan), una de las razones indudables del �xito y la popularidad del SIG 3D es su gran atractivo visual. La tercera dimensi�n hace m�s sencillo interpretar buena parte de la informaci�n representada, ya que permite mostrarla de un modo m�s asequible y f�cil de entender, especialmente para el observador no especializado. Frente al mapa impreso o la representaci�n bidimensional en pantalla, la representaci�n en tres dimensiones resulta mucho m�s intuitiva y <<real>>. Al ser m�s natural y cercano a la realidad que se representa, un mapa tridimensional se percibe menos como un elemento simb�lico y m�s como una realidad.

Por todo ello, porque el factor visual es de gran relevancia en los SIG 3D, una adecuada visualizaci�n de la informaci�n geogr�fica tiene mucha importancia para poder aprovechar al m�ximo todas sus posibilidades. Las siguientes son algunas de las ideas que deben considerarse al trabajar con representaciones tridimensionales, junto, por supuesto, todas las que ya hemos detallado para las representaciones 2D habituales:

\begin{itemize}	
	\item Existencia de distintas formas de perspectiva. Existen distintas formas de perspectiva para lograr trasladar la realidad tridimensional a la superficie plana del papel o la pantalla. Estas alteran la percepci�n de las distintos elementos de la imagen, y en algunas aplicaciones es posible escoger la que se desea, con lo cual aparece un nuevo par�metro que modifica la representaci�n y debe ser ajustado convenientemente.
	
	\item Importancia de la posici�n del observador y los �ngulos de visi�n. En un mapa plano no existe como tal el concepto de posici�n del observador. Aumentando o disminuyendo la escala, el efecto producido es similar a alejarse o acercarse al mapa, y al desplazar este y cambiar el encuadre, podemos considerar que el observador se desplaza, pero estos movimientos no afectan a c�mo percibimos la informaci�n del mapa. Desde la vista cenital que representa un mapa, apreciamos sin dificultad las dos dimensiones que este contiene, y ello nos permite interpretar el significado de sus distintos elementos. En el caso tridimensional, la posici�n del observador no viene �nicamente definida por una posici�n y un alejamiento (que resultan en un encuadre y una escala dadas), sino por una serie de �ngulos que al modificarse alteran la visi�n de las variables representadas.
	
	Por ejemplo, para el caso de que existan elementos tridimensionales tales como edificios, una vista de tipo cenital no dejar� percibir adecuadamente la elevaci�n de estos. Por el contrario, una capa r�ster de temperaturas representada dentro de esa vista tridimensional sobre el terreno se apreciar� mejor si nos situamos por encima de ella, de forma que la l�nea de visi�n sea perpendicular. 
	
	En otros casos, para una �nica variable es necesario elegir la visualizaci�n en funci�n de aquello que queramos mostrar de forma m�s clara. Si consideramos una capa de l�neas (tridimensional, es decir, formada por un conjunto de puntos definidos mediante 3 coordenadas cada uno) que representa la trayectoria de un avi�n, la vista cenital nos permitir� ver el recorrido de este, pero ser� dif�cil apreciar si ha ascendido o descendido durante el vuelo. Una vista de perfil soluciona esto, pero hace complicado apreciar el desplazamiento en el eje perpendicular a la linea de visi�n, por lo que el recorrido no se conoce con la misma exactitud. Incluso si este puede apreciarse de alg�n modo (por ejemplo, variando el grosor de la l�nea cuando el avi�n se acerca o aleja del observador para as� representar la distancia en profundidad), una capa base con un mapa topogr�fico no se visualizar�a apenas desde esa vista de perfil, haciendo imposible saber cu�ndo en ese recorrido se ha pasado de un pa�s a otro.	A diferencia de lo que sucede con un mapa bidimensional, en una vista tridimensional no se aprecian de igual modo todas las dimensiones implicadas en la representaci�n, ya que el soporte (la pantalla) solo posee dos dimensiones.
	
	\item Orden de capas con un significado distinto. El orden de representaci�n de capas, seg�n vimos en un punto anterior de este cap�tulo, define la forma en que estas se pintan y la jerarqu�a que condiciona si la representaci�n de unas capas tapa a la de otras. Se puede considerar como que unas capas se encuentran <<encima>> de otras. En el caso de una vista 3D, este concepto de <<encima>> tiene sentido solo si las capas no tienen de por s� una informaci�n sobre su altura y se pintan a una altura arbitraria, tal como por ejemplo, sobre el terreno. En caso contrario, ser� la propia informaci�n de la componente $z$ la que dicte d�nde se pinta cada capa, y la posici�n del observador la que condicione c�mo se visualizan. En realidad, y salvo para el caso de im�genes que se van a representar a una misma altura y se sobreponen (ya que dentro de la vista 3D ocupan el mismo lugar en el espacio), el concepto de \emph{orden de las capas} no existe como tal cuando trabajamos con una vista 3D.
	\item Diferentes formar de incorporar objetos volum�tricos. Existen diversas formas de incluir objetos 3D en una vista tridimensional, la m�s directa de las cuales es a trav�s de un modelo que defina el objeto a representar. Estos objetos son el elemento adicional que, en el SIG 3D, acompa�a a los puntos, l�neas y pol�gonos que conforman las geometr�as empleadas en el SIG 2D. Asimismo, se pueden crear geometr�as 3D a partir de geometr�as 2D como pol�gonos, mediante el uso de alg�n atributo asociado a estas y el proceso conocido como extrusi�n. Dada una capa con la planta de unos edificios (expresada esta con un pol�gono), y si se conoce la altura de cada uno de ellos, pueden formarse vol�menes (Figura \ref{Fig:Extrusion}). Est� t�cnica se emplea habitualmente para la creaci�n de modelos de ciudades cuando no se dispone de modelos detallados de cada edificio. No obstante, cuenta con muchas limitaciones, ya que no permite recrear formas m�s complejas y no se dispone de informaci�n adicional sobre elementos sobre la componente vertical, sino tan solo de la planta, por lo que el alzado carece de detalle (es decir, esos edificios as� recreados no tendr�n, por ejemplo, ni puertas ni ventanas).\index{Extrusi�n}

	
\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.75\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/Extrusion.png}
\caption{\small La extrusi�n permite la creaci�n de objetos volum�tricos a partir de objetos planos. Los edificios de la imagen se han creado �nicamente a partir de la planta y un valor de altura para cada uno de ellos.}
\label{Fig:Extrusion} 
\end{figure}

	\item La dimensi�n vertical puede considerarse como otra variable visual alternativa. En relaci�n con lo comentado en el punto anterior, pueden crearse objetos volum�tricos mediante extrusi�n sin que la dimensi�n vertical de estos represente necesariamente una altura como tal, sino que est� en funci�n de un par�metro adicional. La figura \ref{Fig:Coropletas3D} muestra un ejemplo de esto. En la capa visualizada en la imagen, que representa la poblaci�n de una serie de estados, se ha empleado la elevaci�n para visualizar esta variable, adem�s de recurrir a la habitual gama de valores de colores. Se trata de un mapa de coropletas en el que, sin embargo, no se acude �nicamente a la variable visual color para simbolizar la componente tem�tica. En realidad, estamos utilizando esta junto a la variable tama�o, una variable que para el caso de pol�gonos no exist�a en la representaci�n bidimensional (existe, pero debe distorsionarse el contorno del pol�gono, algo que no resulta adecuado ya que este tiene un significado geogr�fico, o bien puede aplicarse sobre el grosor de la l�nea de contorno, lo cual no es tan f�cil de percibir e interpretar).

\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.55\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/Coropletas3D.png}
\caption{\small La dimensi�n vertical puede emplearse como variable visual para visualizar la componente tem�tica de la informaci�n geogr�fica.}
\label{Fig:Coropletas3D} 
\end{figure}
	
	Un planteamiento similar se puede aplicar a capas r�ster, como se observa en la figura \ref{Fig:Superficie3D}. La superficie mostrada sobre el terreno no es un relieve procedente de una capa de elevaci�n, sino de una variable distinta (por ejemplo, presi�n o temperatura del aire), la cual, adem�s de simbolizarse mediante una rampa de colores, se representa en forma de relieve para hacer m�s evidente la variaci�n de esos valores. La capa no tiene componente vertical, ya que es una capa r�ster bidimensional, por lo que podemos utilizar esa tercera dimensi�n como variable visual. Hemos visto algunas visualizaciones as� en otras partes del libro, por ejemplo en la figura \ref{Fig:Coste_acumulado_3D}.
				
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=0.5\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/Superficie3D.png}
\caption{\small La dimensi�n vertical puede utilizarse tambi�n para simbolizar capas r�ster con variables distintas a la elevaci�n.}
\label{Fig:Superficie3D} 
\end{figure}

	\item Exageraci�n del relieve. Es habitual que en una visualizaci�n tridimensional exista alg�n modo de distorsionar el relieve para hacerlo m�s acusado. Mientras que las componentes $x$ e $y$ son proporcionales, la componente $z$ puede alterarse aplic�ndole un factor de escala para lograr que resulte m�s obvia la configuraci�n del relieve (Figura \ref{Fig:ExageracionRelieve}). Esto sirve para acentuar la morfolog�a del terreno, pero tambi�n puede ayudar a la comprensi�n de otras variables, especialmente si el relieve tiene influencia en ellas. Esta exageraci�n se aplica al propio relieve terrestre (es decir, al relieve de un terreno real), as� como al que puedan tener las distintas capas debido a la forma en que se representan, tal como en el ejemplo presentado en el punto anterior.\index{Exageraci�n del relieve}
	
\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.95\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/ExageracionRelieve.png}
\caption{\small La exageraci�n del relieve permite hacer m�s evidente la configuraci�n de este.}
\label{Fig:ExageracionRelieve} 
\end{figure}
	
\end{itemize}

Puede verse en lo anterior la necesidad de extender las ideas del dise�o cartogr�fico para considerar las peculiaridades de las vistas 3D, ya que si no se tienen estas en cuenta, los conceptos de la cartograf�a cl�sica, aunque imprescindibles igualmente en este caso, resultan no obstante insuficientes. M�s informaci�n sobre principios de dise�o cartogr�fico para vistas 3D puede encontrarse en \cite{HaeberlingDesign3D}.

\section{Visualizaci�n din�mica}

Mientras que un mapa impreso contiene una informaci�n est�tica que no var�a y que representa el estado de unas determinadas variables en un instante dado, dentro de un SIG podemos crear representaciones que vayan variando para mostrarnos la evoluci�n de esas variables. En un SIG es posible no solo visualizar una realidad, sino tambi�n el cambio que se produce en esa realidad. Esta visualizaci�n din�mica supone una herramienta de gran valor, especialmente para explorar la relaci�n entre distintas variables y c�mo el cambio de una de ellas afecta a las restantes.

La visualizaci�n din�mica se obtiene mediante una \emph{animaci�n}, la cual se compone de una serie de \emph{escenas}, del mismo modo que una pel�cula se compone de una serie de fotogramas. El mapa cl�sico representa una �nica de esas escenas, por lo que las nuevas posibilidades que una animaci�n aporta con respecto a este son notables. Aunque de manera distinta a la de una vista tridimensional, una animaci�n aporta tambi�n al mapa una dimensi�n adicional. 

El cambio que una animaci�n muestra no ha de darse necesariamente a lo largo del tiempo, sino que puede ser en el espacio o a medida que var�a cualquier otra variable. Por ejemplo, una animaci�n puede consistir en un trayecto a lo largo del cual se desplaza el observador y mostrar un <<vuelo>> entre dos puntos y c�mo var�a la realidad representada a medida que nos movemos. Este tipo de animaciones son muy comunes en los visores tridimensionales, que permiten definir el trayecto y los par�metros que establecen c�mo en los distintos puntos de este el observador mira al terreno.

Podemos, asimismo, escoger cualquier variable adicional como eje de la animaci�n. Imaginemos, por ejemplo, que disponemos de una capa con una serie de divisiones administrativas, y que para cada una de ellas conocemos el numero medio de hijos por pareja. Supongamos que esta informaci�n la tenemos adem�s divida por grupos en funci�n de sus ingresos medios anuales. Podemos crear tantos mapas de coropletas como clases haya establecidas en funci�n de esos ingresos, y simbolizar en cada una de ellas los pol�gonos correspondientes a las divisiones administrativas seg�n el n�mero de hijos. Si usamos esos mapas, cada uno de los cuales constituye una escena, para formar una animaci�n, esta mostrar� la variaci�n del n�mero de hijos en funci�n de los ingresos medios. Esa �ltima variable es el eje sobre el que se desplaza la animaci�n, y el tiempo y el espacio no han sido usados de modo alguno para crear esta.\index{Mapa!de coropletas}

Al la hora de crear una animaci�n, debemos tener en cuenta no solo las seis variables visuales que estudiamos en el cap�tulo \ref{Conceptos_basicos_visualizacion}, sino otras seis nuevas, las denominadas \emph{variables visuales din�micas}\cite{MacEachren1994Wiley}:

\index{Variables visuales!din�micas}

\begin{itemize}
	\item Momento. El equivalente a la variable visual posici�n, indica el momento en la animaci�n en que se produce un cambio de una escena a otra.
	\item Frecuencia. Indica la velocidad a la que se produce el cambio en la animaci�n. Si es demasiado lenta, puede aportar una longitud excesiva a esta, mientras que si es demasiado r�pida puede hacer dif�cil analizar e interpretar el cambio que se produce.
	\item Duraci�n. El tiempo que cada escena se encuentra visible, que no tiene que ser el mismo para todas ellas.
	\item Magnitud del cambio. Indica cu�nto cambia una escena respecto a la anterior. Si es peque�o, la animaci�n sera fluida, mientras que si es muy elevado, la animaci�n tendr� saltos bruscos. Dividido por la duraci�n nos indica la \emph{tasa de cambio}.
	\item Orden. La posici�n de cada escena dentro del conjunto, estableciendo antes o despu�s de cu�les de las restantes aparece.
	\item Sincronizaci�n. Si la animaci�n muestra la variaci�n de varias variables, establece c�mo el cambio en estas se encuentra relacionado. Una correcta sincronizaci�n ayuda a interpretar la relaci�n que puede existir entre las variables que var�an en la animaci�n.
\end{itemize}

En un entorno de visualizaci�n din�mica, el usuario pueden interactuar tambi�n con la representaci�n din�mica, alterando las caracter�sticas de la animaci�n del mismo modo que en una representaci�n est�tica dentro de un SIG puede modificar el encuadre haciendo uso de las herramientas de navegaci�n habituales.

\section{Otros elementos de visualizaci�n}

Adem�s de permitir una representaci�n distinta de los elementos cl�sicos del mapa y de las variables habituales, la visualizaci�n en un SIG puede ampliarse incorporando otros tipos de informaci�n distintos, que no tienen presencia en la cartograf�a tradicional. El ordenador es un soporte m�s potente que el mapa y soporta adem�s otros elementos no visuales, de tal modo que ofrece m�ltiples formas de enriquecer cualquier representaci�n.

En este sentido, el mapa puede comportarse no ya como un documento que trasmite un tipo particular de informaci�n (la de tipo geogr�fico), sino como un contenedor de muchas clases diferentes de informaci�n, todas ellas compartiendo el hecho de que pueden localizarse y posicionarse, y el mapa se convierte en el elemento de referencia desde el que acceder a todas ellas. Esta es una de las consecuencias del papel que los SIG han jugado haci�ndonos ver la importancia de la informaci�n espacial que la mayor�a de fen�menos tienen asociada, hasta el punto de que esa informaci�n geogr�fica, al ser puesta en un mapa, no constituye el objeto primordial de atenci�n, sino es una informaci�n com�n a otros muchos tipos de informaci�n, actuando como nexo de estos.

Algunos de los nuevos elementos que pueden a�adirse a una representaci�n en un SIG son los siguientes:


\begin{itemize}
	\item Fotograf�as. Aunque un mapa puede contener fotograf�as, est� muy limitado en temas de espacio, y la presencia de estas es anecd�tica. Por el contrario, y gracias a sus elementos interactivos, un SIG puede incorporar fotograf�as solo a una determinada escala, y solo si el usuario as� lo pide, haciendo clic por ejemplo en un s�mbolo concreto. Esto permite incorporar un n�mero ilimitado de im�genes, permitiendo que estas complementen a la informaci�n visual del propio mapa.
	
	Un caso particular son las fotograf�as de tipo inmersivo, en las que el usuario puede navegar a trav�s de fotograf�as del entorno como si se encontrara realmente en �l (Figura \ref{Fig:FotografiasInmersivas}).\index{Fotograf�as inmersivas}
	
\begin{figure}[!hbt]
\centering
\includegraphics[width=0.85\mycolumnwidth]{Visualizacion_SIG/FotografiasInmersivas.png}
\caption{\small Las fotografias inmersivas permiten al usuario <<meterse>> en el mapa, ampliando la informaci�n que se muestra acerca de un lugar con im�genes reales tomadas sobre el terreno. Al igual que se navega por un mapa, el usuario puede navegar por el terreno haciendo uso de los controles interactivos correspondientes (imagen tomada de Google Street View).}
\label{Fig:FotografiasInmersivas} 
\end{figure}

	\item V�deos. Del mismo modo que las fotograf�as, aportan m�s informaci�n sobre la zona representada y permiten una exploraci�n mayor. Aunque son una tecnolog�a a�n muy experimental, existen tambi�n v�deos de tipo inmersivo.
	\item Sonido. Los elementos no han de ser necesariamente visuales, sino que pueden proporcionar informaci�n a trav�s de otros sentidos distintos.
	\item Documentos. Un SIG puede incorporar documentos complejos tales como p�ginas Web o textos varios.
\end{itemize}

Esta lista, no obstante, es muy susceptible de extenderse, ya que, virtualmente, un SIG puede incorporar cualquier elemento que pueda manejarse dentro de un ordenador. Cada d�a aparecen nuevas ideas sobre c�mo combinar la informaci�n geogr�fica con otros tipos de informaci�n, y el SIG se sit�a en la base de todos estos nuevos planteamientos como herramienta fundamental de trabajo.

\section{Resumen}

Hemos visto en este cap�tulo c�mo aplicar las ideas de cap�tulos previos a la representaci�n de capas en un SIG. Cada tipo de capa tiene sus particularidades, y es en funci�n de estas como hemos analizado la mejor forma de emplear las variables visuales y los conceptos de simbolog�a gr�fica que ya conocemos para simbolizar la informaci�n geogr�fica e incorporarla a un mapa.

Puesto que una parte de las representaciones que generamos en un SIG est�n destinadas a ser representadas en pantalla, hemos analizado igualmente las implicaciones que esto tiene a la hora de crear visualizaciones a partir de la informaci�n geogr�fica con la que trabajamos. Dos son los principales aspectos que han de tenerse en cuenta: la baja resoluci�n de la pantalla en comparaci�n con el papel y la interactividad propia de la representaci�n.

Adem�s de trabajar con las formas cartogr�ficas cl�sicas que un SIG es capaz de producir, existen nuevas formas que tambi�n hemos detallado, entre las que destacan las vistas tridimensionales y las animaciones. Junto a ellas, una de las tendencias actuales que aumentan las posibilidades de un SIG como herramienta de visualizaci�n es la incorporaci�n de otros elementos tales como v�deos, fotograf�as u otros documentos de diversas clases. 
