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Delimitación de una Cuenca
Hidrográfica en ArcGIS
VEYMAR GILBERT TORREZ MACIAS
MARCELO ISRAEL LEYVA LÓPEZ
Algunos conceptos básicos.
La razón fundamental para
utilizar un SIG es la gestión de
información espacial.
El sistema permite separar la
información en diferentes
CAPAS (Layers) temáticas y
las almacena
independientemente.
(SIG: Sistema de Información Geográfica/GIS:
Geographic Information System)
Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: Raster y Vectorial.
RASTER: Cualquier tipo de imagen digital representada en mallas (PIXELS). Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.
VECTORIAL: Aquí los datos están basados en la representación vectorial de la componente espacial de los datos geográficos.
Delimitación de Cuenca Hidrográfica
La delimitación de la cuenca hidrográfica, su análisis hidrológico y la descripcióncuantitativa de su morfometría son dos tareas esenciales en todo plan de gestiónde cuencas y de recursos hídricos.
Las cuencas pueden ser delineadas automáticamente a partir del modelo deelevación digital, utilizando como entrada la información de dirección de flujos,lo cual posibilita conocer el área de contribución de agua. Asimismo, a partir deuna cuenca dada es factible delinear nuevas subcuencas. Debido que muchassubcuencas pueden resultar de dimensiones muy pequeñas y sin interés para laaplicación, el usuario tiene la posibilidad de especificar el tamaño mínimodeseado para las subcuencas. Los límites de distintas cuencas son comúnmenterequeridos para todo tipo de modelado hidrológico.
Obtención de Imágenes Raster Para poder delimitar la cuenca es necesaria la obtención de las imágenes
ASTER, las cuales se obtuvieron de la página USGS de la siguiente manera:
Ubicamos el área de estudio en DATA SET y
elegimos la opción de Digital Elevation
Obtención de Imágenes Raster Después nos vamos a Resultados, donde se obtendrán las imágenes por
tramos.
Para empezar a trabajar en el ArcGIS se recomienda crear una carpeta para poderguardar todo el trabajo que ha de realizarse, esta carpeta debe incluir también las imagenes raster que se descargaron previamente.
Ingresamos al menúCatalog.
Ingresamos a la opción Folder
Connections luego a Connect to Folder.
Luego de encontrar las
imágenes descargadas las abrimos.
Arrastramos los 4 archivos dem.tif
Para poder unir las 4 imágenes descargadas, debemos unirlas utilizando la
Herramienta Imagen Raster. Para esto seguimos el siguiente procedimiento:
Catalog
System Toolboxes
Data Management Tools
Raster
Raster Dataset
Mosaic to new Raster.
Y obtenemos un nuevo Layer.
Una vez adentro seleccionamos nuestras 4 imágenes y georeferenciamos la
zona de estudio:
Cambiamos las propiedades de la Cuenca. Display: metros y La Zona:
Herramienta Fill sinks
Para corregir la imagen de posibles errores se debe hacer un fill (rellenar),
Catalog
System Tolbox
Spatial Analyst Tools
Hidrology
Fill
Con esta herramienta se rellenan las imperfecciones existentes enla superficie del modelo digital de elevaciones, de tal forma que las celdasen depresión alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el objetivo depoder determinar de forma adecuada la dirección del flujo.
Herramienta Fill sinks
Catalog
System Tolbox
Spatial Analyst Tools
Hidrology
Fill
Herramienta dirección del flujo (Flow direction tool)
A continuación se deben realizar las Direcciones de Flujo, siguiendo el siguiente
procedimiento:
Catalog
System Tolbox
Spatial Analyst Tools
Hidrology
Flow Direction
Herramienta acumulación del flujo (Flow accumulation tool)
A continuación se deben realizar las Acumulaciones de Flujo, siguiendo el
siguiente procedimiento:
Catalog
System Tolbox
Spatial Analyst Tools
Hidrology
Flow Accumulation
La herramienta Acumulación del Flujo (Flow Accumulation) calcula para cada celda la cantidad de aguaque fluye dentro de la celda desde todas las celdas que drenan hacia ella. A menos que el usuarioespecifique el mapa ráster de ponderación (opcional), el valor de salida para una celda cualquiera serásolamente determinado por la cantidad de todas las celdas que drenaron hacia ella.
Stream definition.
Para crear una red de corriente a partir del ráster de acumulación de flujo, se
procede de la siguiente forma:
En esta fase se clasifican las celdas con acumulación de flujo superior a un umbral especificado por el usuario como celdas pertenecientes a la red de flujo. El umbral debe ser especificado como el número de celdas vertientes a la que se está clasificando en cada momento.
Stream definition.
Seleccionar un valor bajo del umbral significa que obtendremos afluentes
pequeños en nuestra red de drenajes, en cambio un valor alto, modela los
drenajes de mayor tamaño.
Stream Link
Luego utilizamos el Stream Link que Divide el cauce en segmentos no
interrumpidos.
Entramos en ArcToolbox, y buscamos Spatial Analyst Tool, después Clic en
Hydrology, luego en Stream Link, en la ventana que aparece se debe rellenar
los siguientes campos.
Stream Order
Luego utilizamos el Stream Order que Crea un ráster del orden de las corrientes.
Stream to Feature
Luego utilizamos el Stream to Feature que Crea shape de Drenajes
La visualización de la Red de drenaje en formato shp, para una mejor visualización entramos en sus propiedades, simbología y ordenamos en orden de color 1,2,3,4,5,6,7,8
Feature Vertice To Point
Luego utilizamos el Feature Vertice To Point que permite determinar los puntos donde se cortan cada uno de los drenajes, es decir convierte los vértices a
punto.
El resultado nos da los puntos finales de los órdenes de cada drenaje y ahora verificamos la zona de estudio cual es el punto de inicial de la cuenca.
Punto de control o inicio de cuenca.
Se crea un nuevo shapefile tipo punto para obtener sólo la cuenca que nos
interesa ejecutar.
Imagen: Google Earth
Punto de control o inicio de cuenca.
Punto de control o inicio de cuenca. WGS_1984_UTM_Zone_19S
Punto de control o inicio de cuenca.
Para incorpora o modificar el punto siempre se activa el editor, haciendo clic en Start Editing
Delimitación de una cuenca (Watershed)
Delinea una subcuenca por cada uno de los segmentos de cauce definidos en el paso anterior. Se
procede de la siguiente forma: Clic en Hydrology, luego en Watershed, en la ventana que aparece
se debe rellenar los siguientes campos.
Conversión de raster to polígono.
Es importante esta conversión de ráster a polígono, para determinar el área de
la cuenca y perímetro.
Determinación del área y perímetro de la cuenca.
Determinación del área y perímetro de la cuenca.
Determinación del área y perímetro de la cuenca.
MODELO DIGITAL DEL TERRENO (MDT)
Para esto se deben seguir los siguientes pasos:
Catalog
System Toolboxes
3D Analyst Tools
Conversion
From Raster
Raster To TIN
CURVAS DE NIVEL
Para Las curvas de Nivel emplearemos el Modelo de
elevación Digital indicamos de las curvas serán cada 50
m
MAPA DE PENDIENTES.
Herramienta Slope: La herramienta “Slope” o PENDIENTE, permite calcular la tasa
máxima de cambio existente entre los valores de una celda y los valores de las celdas
inmediatamente aledañas a ella. Esto significa que esta herramienta es capaz de
identificar los valores de inclinación para cada una de las celdas analizadas, las cuales
son tomadas a partir de un ráster de Superficie.
MAPA DE PENDIENTES.
En opcional se pone en porcentaje que viene hacer PERCENT_RISE.
Reclasificando la Pendiente.
Reclasificando la Pendiente.
Reclasificando la Pendiente.
La ruta donde se va guardar el ráster clasificado dependiente que esta con el nombre de “recl_pendi”.
Ubicación de las Estaciones en el ArcGis.
Se sigue el mismo Procedimientode Punto de control
Ubicación de las Estaciones en el ArcGis.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
