Delimitación de una cuenca hidrográfica en ArcGis

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Delimitación de una cuenca hidrográfica en ArcGis

  1. 1. Delimitación de una Cuenca Hidrográfica en ArcGIS VEYMAR GILBERT TORREZ MACIAS MARCELO ISRAEL LEYVA LÓPEZ
  2. 2. 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)
  3. 3. 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.
  4. 4. Delimitación de Cuenca Hidrográfica  La delimitación de la cuenca hidrográfica, su análisis hidrológico y la descripción cuantitativa de su morfometría son dos tareas esenciales en todo plan de gestión de cuencas y de recursos hídricos.  Las cuencas pueden ser delineadas automáticamente a partir del modelo de elevación digital, utilizando como entrada la información de dirección de flujos, lo cual posibilita conocer el área de contribución de agua. Asimismo, a partir de una cuenca dada es factible delinear nuevas subcuencas. Debido que muchas subcuencas pueden resultar de dimensiones muy pequeñas y sin interés para la aplicación, el usuario tiene la posibilidad de especificar el tamaño mínimo deseado para las subcuencas. Los límites de distintas cuencas son comúnmente requeridos para todo tipo de modelado hidrológico.
  5. 5. 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
  6. 6. Obtención de Imágenes Raster  Después nos vamos a Resultados, donde se obtendrán las imágenes por tramos.
  7. 7.  Para empezar a trabajar en el ArcGIS se recomienda crear una carpeta para poder guardar todo el trabajo que ha de realizarse, esta carpeta debe incluir también las imagenes raster que se descargaron previamente.
  8. 8.  Ingresamos al menú Catalog.  Ingresamos a la opción Folder Connections luego a Connect to Folder.
  9. 9.  Luego de encontrar las imágenes descargadas las abrimos.  Arrastramos los 4 archivos dem.tif
  10. 10.  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.
  11. 11.  Una vez adentro seleccionamos nuestras 4 imágenes y georeferenciamos la zona de estudio:
  12. 12.  Cambiamos las propiedades de la Cuenca. Display: metros y La Zona:
  13. 13.  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 en la superficie del modelo digital de elevaciones, de tal forma que las celdas en depresión alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el objetivo de poder determinar de forma adecuada la dirección del flujo.
  14. 14.  Herramienta Fill sinks  Catalog System Tolbox Spatial Analyst Tools Hidrology Fill
  15. 15.  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
  16. 16.  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 agua que fluye dentro de la celda desde todas las celdas que drenan hacia ella. A menos que el usuario especifique el mapa ráster de ponderación (opcional), el valor de salida para una celda cualquiera será solamente determinado por la cantidad de todas las celdas que drenaron hacia ella.
  17. 17.  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.
  18. 18.  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.
  19. 19.  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.
  20. 20.  Stream Order Luego utilizamos el Stream Order que Crea un ráster del orden de las corrientes.
  21. 21.  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
  22. 22.  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.
  23. 23.  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
  24. 24.  Punto de control o inicio de cuenca.
  25. 25.  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
  26. 26.  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.
  27. 27.  Conversión de raster to polígono. Es importante esta conversión de ráster a polígono, para determinar el área de la cuenca y perímetro.
  28. 28.  Determinación del área y perímetro de la cuenca.
  29. 29.  Determinación del área y perímetro de la cuenca.
  30. 30.  Determinación del área y perímetro de la cuenca.
  31. 31.  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
  32. 32.  CURVAS DE NIVEL Para Las curvas de Nivel emplearemos el Modelo de elevación Digital indicamos de las curvas serán cada 50 m
  33. 33.  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.
  34. 34.  MAPA DE PENDIENTES. En opcional se pone en porcentaje que viene hacer PERCENT_RISE.
  35. 35.  Reclasificando la Pendiente.
  36. 36.  Reclasificando la Pendiente.
  37. 37.  Reclasificando la Pendiente. La ruta donde se va guardar el ráster clasificado de pendiente que esta con el nombre de “recl_pendi”.
  38. 38.  Ubicación de las Estaciones en el ArcGis. Se sigue el mismo Procedimiento de Punto de control
  39. 39.  Ubicación de las Estaciones en el ArcGis.
  40. 40. GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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