Con el uso de herramientas de ArcGIS se han clasificado los ríos españoles representados en la cartografía 1:25.000 del IGN por el método de Pfafstetter modificado

1. Clasificación hidrográfica
de los ríos de España
Luis Quintas Ripoll
Mª Carmen Ángel Martínez
Laura Hernández Sánchez
Área de Ingeniería de Sistemas
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX
Jesús García Villar
TRAGSATEC-SERVIGIS
Rubén Hierro Rodríguez
TRAGSATEC

2. Agenda
1. Introducción. ¿Porqué clasificar los ríos?
2. Clasificación de Pfafstetter
3. Obtención de las coberturas SIG para la clasificación
4. Proceso de clasificación de los ríos
5. Resultados del trabajo
6. Aplicaciones
7. Difusión de los resultados

3. 1. Introducción. ¿Porqué clasificar los ríos?
• Encomienda de Gestión del CEDEX con la Dirección General de Agua del
Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente: clasificar la red
hidrográfica de la cartografía 1:25.000 del IGN (escala de trabajo)
• Necesidad de una codificación de los ríos para su implementación en modelos
matemáticos, bases de datos y sistemas de información geográfica
• Modelo hidrográfico, NO cartografía de ríos
• Antecedente: clasificación decimal de los ríos de
1965 (CEH)
• ¿Clasificar o codificar?

4. 2. Clasificación de Pfafstetter
• Creada por Otto Pfafstteter (Brasil 1923 - 1996)
• Recomendada por la Comisión Europea
• La más difundida a nivel internacional
• Topológica, compacta y transfronteriza
• Clasifica ríos y cuencas vertientes

5. Clasificación de Pfafstetter
• Codifica ríos que desembocan en un tramo de costa:
• 1er dígito:
• dígitos pares para los 4 ríos de mayor cuenca vertiente
• Dígitos impares para las intercuencas

6. Clasificación de Pfafstetter
• 2º dígito: 4 ríos de mayor cuenca en intercuencas y 4 mayores
afluentes de los ríos de 1er orden
• 3er dígito: mismo proceso con ríos de 2º orden

7. Clasificación de Pfafstetter modificado
• Método sin modificar: codificación por área de la cuenca vertiente
• Método modificado: codificación por el nombre del río

8. Coberturas necesarias para la clasificación
• Cobertura de ríos
• Red fluvial unifilar, conectada, continua y arborescente desde la
desembocadura en el mar hasta el origen de los ríos
• Cobertura de cuencas vertientes
• Cuencas de todos los tramos de río y de los ríos completos
• Cartografía disponible: BCN25 vectorial 1:25.000, MTN25
(25x25m) y servicios Web del IGN (mapas raster,
ortofotos,etc.)
SIG

9. 3. Obtención de las coberturas para la clasificación
• Método tradicional automático: obtención de la red fluvial y las cuencas
vertientes a partir del modelo digital del terreno (MDT) mediante el SIG (Spatial
Analyst de ArcGIS)
MDT
flowdirection flowaccumulation
MDD MAF
selección
umbral
streamlinkwatershed
Red fluvial rasterRed fluvial tramificadaCuencas vertientes

10. • Discordancia entre la red derivada del MDD y la red fluvial 1:25.000 cartográfica
Obtención de la red fluvial
MDD Red fluvial raster
Red fluvial cartográfica
Superposición de las 2 redes fluviales
MDT

11. Obtención de la red fluvial
• Extracción de la red fluvial vectorial de la cartografía 1:25.000 del IGN
• Corrección, conexión, simplificación y
completado de la red
Cartografía vectorial 1:25.000 Hidrografía extraída Red fluvial

12. Obtención de la red fluvial. Operaciones complementarias
• Supresión de los ríos muy cortos ( < 1 km): 44% del total
• Tratamiento de la hidronimia

13. Red fluvial completa para la codificación

14. Obtención de las cuencas vertientes
• El MDD no sirve. MDT nuevo encañonando los ríos (‘burning in’)
MDDRed vectorial RV
MDT
RV: Red vectorial raster
- 25 x RV
MDT encañonado

15. Obtención de las cuencas vertientes
• Nueva derivación de la red fluvial
• no es posible obtener la red cartográfica
MDT MDD MAF
Umbrales de flujo para red fluvial raster
Red cartográfica
> 5.000 celdas > 10.000 celdas > 20.000 celdas

16. Obtención de las cuencas vertientes
• Derivación de la red fluvial mediante programación externa al SIG sobre
coberturas exportadas a ficheros ASCII:
• Fichero ASCII de puntos orígenes de los ríos
• Obtención por programa del ASCII de las celdas vertientes a partir del MDD
• Numeración de los tramos de los ríos entre nodos -> cobertura raster
Celdas de origen de los ríos + MDD Red fluvial raster tramificadaDerivación de los ríos

17. Obtención de las cuencas vertientes
• MÉTODO ITERATIVO DE AJUSTES Y CORRECCIONES:
• Comparación de la red derivada y sus cuencas con la red cartográfica
• Correcciones en el MDD no en el MDT
• Obtención con el programa externo de las celdas vertientes a partir del MDD
corregido en ASCII de la red fluvial y numeración de los tramos de los ríos
entre nodos en ASCII -> cobertura raster
• Obtención de las cuencas vertientes

18. Cuencas vertientes para la codificación
MDD
MAF

19. 4. Proceso de clasificación de los ríos
• Pfafstetter: codificación de tramos de costa
• Códigos de inicio: propuesta de la Agencia Europea de M. Ambiente
H S II CCCCCCCCCC...
H océano, mar o endorreica
S región del mar, océano o gran endorreica
II continente o isla
CCCCC codificación de Pfafstetter
A1 Atlántico abierto
M2 Mediterráneo occidental
00 Ríos continentales
01-99 Islas
Fuente: “Hydrological feature coding and water body coding”. Jacobsen B. European Topic Centre on Water. European Environment Agency. Europa. 2009

20. Códigos de inicio para España: 1er código Pfafstetter
A100
M200
A1002
A1003
A1004
A1006
A1008
A1005
A1007
A1009
M2001
M2002
M2003
M2004
M2005
M2006
M2007
M2008
GUADIANA

21. • Aplicación en .net sobre ArcGIS 10
• Atribución de distancias a
desembocadura y áreas vertientes
• Reconocimiento del río principal
• Orden de los afluentes
• Búsqueda de los 4 mayores afluentes
• Codificación de los tramos intermedios
• Codificación de los afluentes
• Código de colores
Clasificación de los ríos
1er orden: río principal: negro grueso ___________
2º orden, 4 mayores: azul grueso _____________
3er orden, 4 mayores: rojo grueso _____________
4º orden, 4 mayores: verde grueso _____________
5º orden: 4 mayores: amarillo grueso _____________
6º orden, 4 mayores: azul fino _____________________
7º orden, 4 mayores: rojo fino _____________________
8º orden, 4 mayores: verde fino _____________________
9º orden: 4 mayores: amarillo fino _____________________

22. Clasificación final
• Clasificación por tramos de costa y ríos de 1er orden
• Recorte por las fronteras
• Montaje de toda España
• 173.000 ríos completos
• 333.000 cuencas vertientes

23. La España de las ‘ottocuencas’
A10032

24. 1:1.000.000 1:500.0001:250.000 1:100.0001:50.000 1:25.000

25. 5. Resultados del trabajo
• Cobertura vectorial de ríos clasificados
• Cobertura vectorial de cuencas
vertientes a los tramos de
ríosclasificadas
• Cobertura raster de direcciones de
drenaje 25x25 m
• Cobertura raster de áreas vertientes
(km2) de 25x25m
• Base de datos de ríos completos con
parámetros geomorfológicos
• Área, perímetro, longitud, cotas máx. y
min., desnivel, coef. de compacidad,
pendiente media, densidad fluvial, coef.
forma, tiempo concentración, etc.

26. 6. Aplicaciones
• Determinación de cuencas aguas arriba y
aguas abajo (Pfafstetter)
• Afecciones aguas abajo (MDD)
• Aplicaciones relacionadas con los
parámetros geomorfológicos
• etc.

27. 7. Difusión de los resultados
• Reunión en el MAGRAMA con los responsables de
las Oficinas de Planificación de las CCHH
• Artículo en la Revista de Ingeniería Civil del
CEDEX nº182 pág. 5-23 (julio 2016)
• Monografía Técnica del CEDEX. 418 pág + DVD.
(septiembre 2016)
• Sesión técnica de presentación en el Centro de
Estudios Hidrográficos del CEDEX (nov - dic.
2016)
• Servidor de descargas de coberturas del
MAGRAMA (dic. 2016)

28. Gracias por su atención