Como implementar o mapa de valor por alfa no GIS?

Recentemente, tenho lido algumas informações básicas sobre cartogramas e me deparei com alternativas interessantes - mapas de valor por alfa .

O conceito é descrito em mais detalhes aqui e o artigo completo está disponível [não abertamente] [aqui] 2 .

Existem alguns detalhes sobre a implementação no blog indiemaps :

... todos os gráficos acima foram produzidos com o ActionScript 3, usando apenas um editor de texto e o mais recente Flex SDK gratuito ...

Como você pode implementar algo parecido no pacote GIS (ArcGIS? QuantumGIS?)? Ou R e ggplot2? Ou Python?

Aqui está um método para executar Alpha By Value no QGIS

http://nathanw.net/2013/06/27/alpha-by-value-choropleth/

Você pode usar os símbolos novos ramp_colore scale_linearfunções e dados definidos

regexp_replace( ramp_color('usa', scale_linear( "unemployed_by_county_xgv_Rate",0,15,0,1)),',[^,]*$',','|| toint(scale_linear("unemployed_by_county_xgv_Labor_Force",0,100000,0,255)))

Em R, você pode ler os polígonos e plotá-los em um dispositivo compatível com transparência. Aqui estou usando o dispositivo windows (), R 2.12.0 com os pacotes rgdal e sp.

## read some example polygons
library(rgdal)
dsn <- system.file("vectors/ps_cant_31.MIF", package = "rgdal")[1]
ps_cant_31 <- readOGR(dsn=dsn, layer="ps_cant_31")

## scale population values 

ps_cant_31$sclpop <- sqrt((ps_cant_31$POP - min(ps_cant_31$POP))/ diff(range(ps_cant_31$POP)))

## randomly assign 0 or 1
ps_cant_31$rand <- sample(0:1, length(ps_cant_31$POP), replace = TRUE)

## plot red or blue, scaled by population
plot(ps_cant_31,  col = ifelse(ps_cant_31$rand == 0, rgb(0, 0, 1, ps_cant_31$sclpop), rgb(1, 0, 0, ps_cant_31$sclpop)))

Eu sugiro que você verifique o site do Geo Vista e seu software. O Visual Inquiry Toolkit , fornece um programa GUI para implementar os mapas de cloropletos bi-variados (eu sei que um pôster aqui funciona nesse projeto e pode ser capaz de apontar para outros recursos).

Eu acho que a postagem no blog de cartograma é suficiente para explicar a técnica, mas aqui está um artigo muito legal (aberto ao público) para ver seu uso na prática.

Análise geovisual para aprimorar a interpretação estatística do escaneamento espacial: uma análise da mortalidade por câncer cervical nos EUA Jin Chen, Robert E Roth, Adam T Naito, Eugene J Lengerich e Alan M MacEachren International Journal of Health Geographics 2008, 7:57

Espero ver alguns exemplos de código para Python e R também! Basicamente, qualquer programa que possa implementar um esquema de cores em duas escalas (ou bivariada) pode criar um valor pelo mapa alfa. Embora todas as implementações que eu vi listadas até agora sejam para mapas de choropleth, não há motivo para você não poder implementar isso também para um mapa raster ou baseado em pontos.

Eu escrevi recentemente um post sobre como implementá-los no ArcGIS, Valorizando os mapas alfa com o ArcMap . Isso basicamente envolve criar camadas separadas para uma determinada transparência e, em seguida, utilizar as ferramentas de edição de vetores disponíveis no ArcMap para produzir a legenda bivariada necessária (ou usar um mapa de inserção falso para replicar a legenda, se você deseja produzir um mapa VBA em fundo preto).

Você pode fazer isso com o uDig usando um estilo baseado em SLD que calcula a% de opacidade usando as funções matemáticas na especificação do filtro OGC. Não tenho certeza de quão eficiente seria, mas certamente poderia ser usado como prova de conceito.

Criei uma demonstração em http://ian01.geog.psu.edu/geoserver/www/cartogram/alphabyvalue.html com uma discussão em http://ian01.geog.psu.edu/geoserver_docs/cartogram/cartogram. html . Acontece que é bem fácil.

          <PolygonSymbolizer>
            <Fill>
              <!-- CssParameters allowed are fill (the color) and fill-opacity -->
              <CssParameter name="fill">#4DFF4D</CssParameter>
              <CssParameter name="fill-opacity">
                <ogc:Div>
                  <ogc:PropertyName>PERSONS</ogc:PropertyName>
                  <ogc:Literal>30e6</ogc:Literal>
                </ogc:Div>
              </CssParameter>
            </Fill>     
          </PolygonSymbolizer>

(onde 30e6 é a população da Califórnia)

Você pode usar o GDAL para fazer isso, por meio de arquivos VRT ou definindo os valores programaticamente, acessando a quarta banda de um conjunto de dados RGBA (como um GeoTiff). Vou mostrar como usar um VRT porque é um pouco mais simples: começando com um RGB Tiff, você pode criar uma imagem em paletes conforme as Perguntas frequentes :

# translate the rgba tiff to a VRT
gdal_translate -of VRT rgb.tif rgb.vrt

# modify the color table in an editor

# translate back to an image
gdal_translate rgb.vrt mask-by-alpha.tif

Na etapa de edição, abra o resultado rgb.vrte modifique a tabela de cores conforme necessário, ajustando os c4valores (0-255) para definir alfa:

<VRTDataset rasterXSize="226" rasterYSize="271">
  <VRTRasterBand dataType="Byte" band="1">
    <ColorInterp>Palette</ColorInterp>
    <ColorTable>
      <Entry c1="238" c2="238" c3="238" c4="0"/>
      <Entry c1="237" c2="237" c3="237" c4="64"/>
      <Entry c1="236" c2="236" c3="236" c4="128"/>
      <Entry c1="229" c2="229" c3="229" c4="255"/>
    </ColorTable>
  </VRTRasterBand>
</VRTDataset> 

Eu gosto disso - nunca tinha pensado nesse conceito antes.

Se você tem acesso ao FME ou à extensão de interoperabilidade de dados no ArcGIS, existem vários transformadores que permitem manipular os valores da banda em um conjunto de dados raster, incluindo a banda alfa.

RasterExpressionEvaluator, RasterInterpretationCoercer e RasterBandOrderer são os que eu tentaria primeiro. Em seguida, você pode importar / usar os dados em qualquer ferramenta GIS / Visulização.

Um colega meu usou uma idéia semelhante para criar senhas 'ocultas' dentro de uma imagem rasterizada: http://www.fmepedia.com/index.php/PasswordGenerator

Divulgação: Trabalho para fabricantes de software seguro da FME.

Mais uma descrição de Josh sobre como implementá-lo no QGIS

Tutorial muito bom e detalhado.