Herramienta de recorte GIS: recorta capas vectoriales a un límite

Qué hace la herramienta de recorte

Recortar (Clip) es una de las herramientas más usadas en GIS. Le das dos capas. La primera es la capa de entrada: los datos que quieres cortar, por ejemplo carreteras, ríos, paradas de autobús o parcelas. La segunda es la capa de recorte: uno o más polígonos que describen tu zona de interés, por ejemplo el límite de una ciudad o el área de un proyecto. La herramienta funciona como un cortador de galletas. Solo conserva las partes de la entrada que caen dentro de los polígonos de recorte y descarta todo lo que queda fuera.

La salida tiene el mismo tipo de geometría que la entrada. Las carreteras recortadas siguen siendo líneas, las paradas recortadas siguen siendo puntos y las parcelas recortadas siguen siendo polígonos. Una carretera que cruza el límite se corta justo donde lo cruza, y solo se queda la parte interior. La tabla de atributos de la entrada se copia sin cambios, así que una carretera conserva su nombre, su tipo y cualquier otro campo. La capa de recorte solo aporta su forma. Sus propios atributos no se añaden. Es la misma regla que sigue la herramienta Recortar en ArcGIS Pro, en ArcMap y en QGIS.

Hice esta herramienta para los muchos recortes pequeños que no justifican abrir un GIS de escritorio. Puedes arrastrar al mapa un Shapefile comprimido en ZIP, GeoJSON, KML, KMZ, GPX o WKT, o dibujar tus propias formas y rectángulos de recorte. Elige la capa de entrada y la de recorte, haz clic en Clip y descarga el resultado. Todo el cálculo se hace en tu navegador con bibliotecas de geometría de código abierto, así que tus archivos nunca salen de tu ordenador. El mapa empieza sin mapa base para ir rápido y centrarse en tus datos. Puedes activar un mapa de calles o de satélite cuando quieras.

Formatos de archivo compatibles

Puedes cargar varios archivos a la vez y mezclar formatos. Cada archivo se convierte en una capa propia en el panel Layers. Una capa puede tener puntos, líneas y polígonos al mismo tiempo, y cada uno se recorta con el método adecuado.

Cada archivo puede pesar hasta 50 MB. Para conjuntos de datos nacionales muy grandes, un GIS de escritorio sigue siendo mejor opción. Mira la comparación más abajo en esta página.

Detalles técnicos

Esto es exactamente lo que la herramienta hace con tus datos. Si conoces la herramienta Recortar de ArcGIS Pro o QGIS, casi todo te resultará familiar.

Tipos de geometría de entrada

Point, MultiPoint, LineString, MultiLineString, Polygon y MultiPolygon. Una misma capa puede mezclarlos todos.

Tipos de geometría de recorte

Polygon y MultiPolygon, con o sin huecos. Una capa sin polígonos no se puede elegir como capa de recorte.

Varios polígonos de recorte

Todos los polígonos de la capa de recorte se funden (disuelven) en una sola máscara antes de recortar. Donde los polígonos de recorte se solapan, la entrada se corta una sola vez, así que no obtienes elementos duplicados.

Atributos

Cada atributo del elemento de entrada se copia sin cambios. Los atributos de la capa de recorte no se añaden (para eso está la Herramienta de Intersección de Polígonos). Como opción, la herramienta añade clip_status (inside o clipped), clip_area_m2, clip_length_m o clip_points.

Sistema de coordenadas

Longitud y latitud WGS84 (EPSG:4326), igual que GeoJSON. Un Shapefile en ZIP con archivo .prj se convierte a WGS84 al cargarse.

Modelo geométrico

El corte se hace en un plano en grados, el mismo modelo que usan Turf.js y la mayoría de bibliotecas GIS web. Las áreas y longitudes del panel de resultados se miden sobre la esfera (geodésicas), en metros cuadrados y metros.

Regla del borde

Un punto justo sobre el límite de recorte se conserva. Un tramo de línea que corre a lo largo del límite también se conserva. ArcGIS y QGIS siguen la misma regla.

Altitud (Z)

Los valores Z existentes se quedan en sus vértices. Un vértice nuevo, creado donde se corta una línea, recibe un valor Z interpolado entre sus dos vecinos.

Salida multiparte

Si un elemento se corta en varias piezas, las piezas siguen juntas como un solo elemento multiparte (MultiLineString, MultiPolygon o MultiPoint), igual que en ArcGIS Pro. Marca "Split multipart results" para obtener un elemento por pieza.

Geometría no válida

Si un elemento de entrada tiene la geometría rota (por ejemplo, un polígono que se cruza a sí mismo), ese elemento se salta y se cuenta, y el resto de la capa se recorta igualmente.

Límites

50 MB por archivo. Puedes subir varios archivos a la vez. La velocidad depende de tu dispositivo. Decenas de miles de elementos se recortan normalmente en un segundo aproximadamente.

Privacidad

Todo se ejecuta en tu navegador. Ningún archivo ni geometría se envía a un servidor.

Cómo usar la herramienta de recorte, paso a paso

Este es el proceso completo con los datos de ejemplo incluidos. Con tus propios archivos funciona igual.

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Paso 1: Abre la herramienta

El mapa se abre vacío y sin mapa base, así que no se carga nada que no necesites. La barra de herramientas tiene las herramientas de dibujo Point, Line, Polygon y Clip Rectangle, un botón Upload y un botón Sample Data.

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Paso 2: Añade una capa de entrada y una capa de recorte

Arrastra tus archivos al mapa o haz clic en Upload. Aquí hice clic en Sample Data: añade una capa de ciudad con parcelas, carreteras y puntos, y un polígono de zona de estudio con un lago recortado en su interior.

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Paso 3: Elige las capas y las opciones

En el panel Clip, elige la capa de entrada (los datos que se cortan) y la capa de recorte (el límite poligonal). En la lista de recorte solo aparecen capas con polígonos. Decide si quieres los campos extra clip_status, área y longitud, y si los resultados multiparte deben separarse.

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Paso 4: Haz clic en Clip Layer

El resultado aparece como una capa nueva en color sólido, y la capa de entrada se oculta. El cuadro de resultados muestra cuántos elementos entraron y salieron, cuántos estaban totalmente dentro, cuántos se cortaron en el borde o se descartaron, y el área, la longitud y el número de puntos que se conservaron.

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Paso 5: Revisa el resultado con un mapa base y los atributos

Marca "Show basemap" para ver el resultado sobre un mapa de calles o de satélite. Haz clic en cualquier elemento recortado para abrir sus atributos. Están todos los campos originales, más los campos de recorte opcionales.

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Paso 6: Descarga la capa recortada

En el panel Export, elige la capa y descárgala como GeoJSON, KML o CSV con una columna WKT. La pequeña flecha junto a cada capa del panel Layers es una descarga rápida en GeoJSON.

Cómo recortar un polígono (y líneas y puntos)

La idea es la misma en cualquier programa GIS: una capa se corta y otra capa corta. Así se recorta una capa de polígonos en esta herramienta, en ArcGIS Pro, en ArcMap y en QGIS, y así se hace con un script en arcpy.

El mismo recorte en código

Si recortas el mismo tipo de datos cada semana, un script te ahorra tiempo. Todos estos ejemplos cortan una capa de carreteras a un polígono de zona de estudio.

import arcpy

arcpy.env.workspace = r"C:\data\city.gdb"

# ArcGIS Pro: Analysis toolbox > Extract > Clip
arcpy.analysis.Clip("roads", "study_area", "roads_clip")

# Older ArcMap syntax (same tool, old name)
arcpy.Clip_analysis("roads", "study_area", "roads_clip")

# QGIS Python console: Vector > Geoprocessing Tools > Clip
processing.run("native:clip", {
    "INPUT": "C:/data/roads.shp",
    "OVERLAY": "C:/data/study_area.shp",
    "OUTPUT": "C:/data/roads_clip.gpkg",
})

# GDAL / OGR command line
ogr2ogr -clipsrc study_area.shp roads_clip.gpkg roads.shp

# GeoPandas
import geopandas as gpd
roads = gpd.read_file("roads.shp")
area = gpd.read_file("study_area.shp")
roads_clip = gpd.clip(roads, area)

Mi opinión: para un recorte puntual de un archivo de tamaño normal, esta herramienta es el camino más rápido del archivo al resultado. Para recortes que se repiten o forman parte de un flujo más grande, escribe una vez un script con arcpy o PyQGIS y reutilízalo.

Cómo funciona la herramienta, paso a paso

Este es el camino que siguen tus datos desde que haces clic en Clip Layer. Cada paso se ejecuta en tu navegador.

1. Leer y limpiar la entrada. Cada archivo se convierte en elementos GeoJSON en WGS84. Una GeometryCollection se separa en elementos independientes con los mismos atributos, así el recortador solo ve tipos de geometría simples.
2. Disolver la capa de recorte. Todos los polígonos de la capa de recorte se funden en una sola geometría, la máscara M, con una unión de polígonos. Los huecos siguen siendo huecos. Como los polígonos de recorte solapados se convierten en una sola forma, una carretera dentro de dos polígonos de recorte solapados se conserva una sola vez.
3. Prueba rápida de la caja envolvente. La herramienta compara la caja envolvente de cada elemento de entrada con la caja envolvente de M. Si las dos cajas no se tocan, el elemento no puede estar dentro y se descarta al momento, sin más cálculos. En capas grandes esto ahorra la mayor parte del trabajo.
4. Recortar puntos. Cada punto se evalúa con una prueba de punto en polígono contra M. Los puntos dentro o sobre el borde se conservan. En un MultiPoint solo se quedan los puntos interiores.
5. Recortar líneas. Cada segmento de línea se compara con cada arista de M que esté cerca. La herramienta encuentra cada lugar donde el segmento cruza una arista y lo corta allí. Luego mira el centro de cada trozo: si el centro está dentro de M, el trozo se conserva. Los trozos que se tocan se vuelven a unir en una sola línea.
6. Recortar polígonos. Cada polígono se interseca con M mediante un algoritmo booleano de línea de barrido (Martinez-Rueda). Esto devuelve el área común exacta, incluidos nuevos huecos donde M tiene huecos.
7. Copiar atributos y añadir campos. Cada elemento de salida recibe una copia de todos los atributos de su elemento de entrada. Si lo pediste, la herramienta añade clip_status y el área, la longitud o el número de puntos conservados. Si marcaste la opción multiparte, aquí se separan los resultados multiparte en partes simples.
8. Informar y dibujar. La herramienta cuenta los elementos que estaban totalmente dentro, que se cortaron en el borde, que se descartaron o que se saltaron, suma el área y la longitud conservadas y añade el resultado como capa nueva en el mapa. La capa de entrada se oculta para que veas el resultado con claridad.

Los pasos están separados así porque cada tipo de geometría necesita matemáticas distintas. Los puntos solo necesitan una prueba de dentro o fuera. Las líneas necesitan puntos de cruce. Los polígonos necesitan una superposición booleana completa. Usar el método correcto más barato para cada tipo mantiene la herramienta rápida.

La teoría y las matemáticas del recorte

Recortar parece simple en un mapa, pero se apoya en varios resultados clásicos de la geometría computacional. Aquí están, en el orden en que la herramienta los usa.

Clip(A, M) = { a ∩ M  :  a ∈ A  y  a ∩ M ≠ ∅ }

M = M₁ ∪ M₂ ∪ … ∪ Mₖ     (todos los polígonos de recorte, fundidos primero)

Punto P = (x, y). Arista de (xi, yi) a (xj, yj).

La arista se cruza cuando:
  (yi > y) ≠ (yj > y)
  y  x < xi + (y − yi) · (xj − xi) / (yj − yi)

P está dentro  ⇔  el número de aristas cruzadas es impar

Segmento: P(t) = p + t · r,   r = q − p,   0 ≤ t ≤ 1
Arista:   E(u) = a + u · s,   s = b − a,   0 ≤ u ≤ 1

cross(v, w) = v.x · w.y − v.y · w.x
w = a − p

t = cross(w, s) / cross(r, s)
u = cross(w, r) / cross(r, s)

Cruce real  ⇔  0 < t < 1  y  0 ≤ u ≤ 1
cross(r, s) = 0  ⇔  segmento y arista son paralelos

Carretera:  p = (−5, 5)   q = (15, 5)   r = (20, 0)

Trozo (t)      Centro x   Prueba        Se queda
0.00 – 0.25    −2.5       fuera         no
0.25 – 0.45     2.0       dentro        sí → (0, 5) – (4, 5)
0.45 – 0.55     5.0       en el hueco   no
0.55 – 0.75     8.0       dentro        sí → (6, 5) – (10, 5)
0.75 – 1.00    12.5       fuera         no

Resultado: MultiLineString [ (0,5)–(4,5) , (6,5)–(10,5) ]

Área de un anillo (λ = longitud, φ = latitud, en radianes):
A = (R² / 2) · | Σ (λ(i+1) − λ(i−1)) · sin φi |

Longitud de un segmento (haversine):
h = sin²(Δφ / 2) + cos φ1 · cos φ2 · sin²(Δλ / 2)
d = 2R · asin(√h)

R = 6 371 008.8 m

La mejor herramienta de recorte GIS: esta herramienta, ArcGIS Pro y QGIS comparadas

A menudo me preguntan cuál es la mejor herramienta de recorte en GIS. La respuesta honesta es que depende del trabajo. Aquí tienes una comparación lado a lado.

Mi recomendación: si ya tienes ArcGIS Pro y tus datos están en una geodatabase, usa allí Clip o Pairwise Clip. Los resultados encajan con el resto de tu proyecto, y arcpy te permite repetir el trabajo. Si quieres un GIS de escritorio completo sin coste, QGIS tiene una herramienta Cortar excelente y lee casi cualquier formato.

Esta herramienta gana cuando lo que más importa es ir rápido del archivo al resultado: un compañero te envía un KML o un Shapefile en ZIP, solo necesitas la parte dentro del límite de una zona y no quieres instalar ni abrir nada. También es práctica en un ordenador donde no puedes instalar programas, y es una forma clara de aprender qué hace Clip, porque ves cada paso en el mapa.

10 casos de uso reales

Clip se usa en casi todos los campos que trabajan con mapas. Estos son los trabajos que veo con más frecuencia.

1. Carreteras dentro del límite de una ciudad. Una planificadora de transporte tiene la red de carreteras nacional, pero solo necesita las de una ciudad. Recortar la red al límite municipal da la longitud exacta de carreteras dentro de la ciudad, lista para un informe o un modelo de tráfico.
2. Evaluación de impacto ambiental. Las consultoras recortan mapas de hábitats, espacios protegidos y humedales a la huella de un proyecto o a su zona de influencia. El resultado muestra qué hábitats toca el proyecto y cuántas hectáreas de cada uno se verían afectadas.
3. Planificación de fincas y parcelas agrícolas. Un agricultor o agrónomo recorta un mapa regional de suelos a los límites de sus parcelas. Cada parcela tiene entonces sus propios polígonos de suelo con los atributos originales, la base para planes de abonado o siembra de dosis variable.
4. Redes de servicios por zona. Las empresas de agua, electricidad y telecomunicaciones recortan tuberías, cables o fibra a un distrito de mantenimiento o una zona de servicio. Cada equipo recibe solo su parte de la red, y la longitud recortada ayuda con la planificación y el presupuesto.
5. Parcelas y calificación urbanística de un desarrollo. Urbanistas y analistas inmobiliarios recortan capas catastrales y de calificación del suelo a un ámbito de desarrollo previsto. Los atributos, como propietario, uso del suelo y código de calificación, se quedan en cada parcela recortada.
6. Emergencias en zonas inundables. Los gestores de emergencias recortan edificios, colegios, hospitales y carreteras a una zona inundable o de evacuación. La salida es la lista de elementos en riesgo con sus atributos, que puede ir directa a un plan de respuesta.
7. Tracks GPS dentro de un parque. Guardas y senderistas recortan tracks GPX al límite de un parque nacional o reserva natural. Así ven cuántos kilómetros de una ruta pasan de verdad por el parque, con la altitud conservada en cada punto.
8. Gestión forestal y cortas. Los técnicos forestales recortan los polígonos de rodales a una unidad de corta o a una unidad administrativa. Los rodales recortados conservan especie, edad y volumen, y el área recortada entra directamente en el cálculo de la corta.
9. Archivos más pequeños para mapas web. Los desarrolladores web suelen partir de un GeoJSON o Shapefile nacional grande. Recortarlo a la región que muestra el mapa puede reducir mucho el tamaño del archivo, y el mapa web carga bastante más rápido.
10. Investigación y docencia. Los investigadores recortan puntos de muestreo, estaciones o trayectorias a su zona de estudio antes de hacer estadística. Los profesores usan la herramienta en clases de GIS porque los alumnos ven cómo funciona Clip sin instalar ningún programa.

Preguntas frecuentes

Veinte preguntas habituales sobre el recorte en GIS, con respuestas directas.

Bibliotecas usadas y créditos

Esta herramienta está construida sobre software de código abierto. Muchas gracias a las personas que escriben y mantienen estos proyectos.

• Leaflet 1.9 · BSD-2-Clause · Volodymyr Agafonkin and contributors
  Dibuja el mapa interactivo, las capas, las herramientas de dibujo y las ventanas emergentes.
• Turf.js 7 (@turf/intersect, @turf/union, @turf/area, @turf/boolean-point-in-polygon) · MIT · Turf authors
  Intersección de polígonos para recortar polígonos, unión para disolver la capa de recorte, área geodésica y la prueba de punto en polígono.
• polyclip-ts · MIT · Luiz Felipe Machado Barboza, based on polygon-clipping by Mike Fogel
  El motor booleano de polígonos detrás de intersect y union de Turf. Usa el algoritmo de línea de barrido de Martinez-Rueda con aritmética de precisión arbitraria.
• point-in-polygon-hao · MIT · Rowan Winsemius
  La prueba rápida de punto en polígono que decide qué puntos y tramos de línea están dentro de la zona de recorte.
• shpjs · MIT · Calvin Metcalf
  Lee Shapefiles de Esri en ZIP (.shp, .shx, .dbf, .prj, .cpg) en el navegador.
• proj4js · MIT · proj4js contributors
  Convierte Shapefiles proyectados a WGS84 con su archivo .prj (lo usa shpjs).
• @tmcw/togeojson · BSD-2-Clause · Tom MacWright
  Convierte archivos KML y GPX a GeoJSON.
• JSZip · MIT or GPL-3.0 · Stuart Knightley
  Abre archivos KMZ para leer el KML que contienen.
• @terraformer/wkt · MIT · Terraformer contributors
  Lee la entrada WKT y escribe la columna de geometría WKT en la exportación CSV.
• OpenStreetMap, Protomaps (hosted by KONAKTIVE), CARTO, Esri World Imagery · ODbL / provider terms · OpenStreetMap contributors, Protomaps, KONAKTIVE, CARTO, Esri
  Teselas e imágenes del mapa base, que solo se muestran cuando activas el mapa base.

El paso de recorte de líneas (partir segmentos en los cruces con el límite y evaluar cada trozo) se escribió para esta herramienta. El motor de recorte se comprueba con pruebas automáticas que cubren líneas que atraviesan huecos, líneas a lo largo del límite, puntos sobre el borde, polígonos sobre huecos, polígonos de recorte solapados y la interpolación de Z.

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