Assessment of the rivers hydro-morphologic quality with airborne sensors - Lidar and digital camera

1. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD HIDROMORFOLÓGICA
DE LOS RIOS CON SENSORES
AEROTRANSPORTADOS (LIDAR Y CÁMARA DIGITAL)
Q-HYDRO

2. Objetivos y Metodología del proyecto (I):
DESARROLLAR y VALIDAR parámetros hidromorfológicos de los ríos, las
tecnologías de teledetección (LIDAR y Cámara Digital) tal y como se definen en la
Directiva Marco del Agua.
1. Estudio de parámetros geomorfológicos de
diferentes fuentes e índices.
2. Clasificación de dichos índices en
parámetros medibles con LIDAR.
3. Identificación de parámetros con imagen de
referencia. Establecimiento de umbrales.

3. Objetivos y Metodología del proyecto (II):
 Régimen hidrológico
caudales e hidrodinámica del flujo de las aguas
conexión con masas de agua subterránea
 Continuidad del río
 Condiciones morfológicas
variación de la profundidad y anchura del río
estructura y sustrato del lecho del río
estructura de la zona ribereña

4. 1.- Recopilación de trabajos existentes
2.- Identificación de parámetros
3.- Primera clasificación
4.- Objetivos: ¿por qué interesa?
Actividades Realizadas en el proyecto:
1.Identificación y definición de los parámetros hidromorfológicos:
2 . Clasificación de dichos índices en parámetros medibles con LIDAR:
1.- Planteamiento de medición: directa LIDAR, cámara, otros
2.- Identificación de metodologías existentes y planteamiento de nuevos algoritmos
1.- Clasificación definitiva
2.- Establecimiento de imagen objetivo y umbrales: que queremos, como lo obtenemos, como lo
medimos
3 . Identificación de parámetros con imagen de referencia. Umbrales.

5. Mediante el proceso de investigación se han ido encontrando parámetros englobados dentro de
cuatro grandes grupos de indicadores:
 CONDICIONES DE LA CUENCA
 RÉGIMEN HIDROLÓGICO,
 MORFOLOGÍA DEL CAUCE,
 CONDICIONES BIOLÓGICAS DE LA CUENCA.
 También se tendrá en cuenta el GRADO DE ANTROPIZACIÓN, que en este caso actuará
en paralelo con estos cuatro.
Estos grandes grupos están en la misma línea que los propuestos en el Anejo V de la Directiva
Marco de Agua (2000/60/CE) donde los elementos de calidad hidromorfológica son el régimen
hidrológico, la continuidad fluvial y las condiciones morfológicas.
Marco conceptual:

6. Marco físico:
CLIMATOLOGÍA
PRECIPITACIÓN
FLUJO DE AGUA
CAUDALES
CIRCULANTES
FORMA DE LOS
VALLES FLUVIALES
Y LOS CAUCES
HÁBITATS
FLUVIALES
BIODIVERSIDAD
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA
QI QS
LITOLOGÍA TECTÓNICA
ACCIÓN
ANTRÓPICA

7. PARÁMETROS
INDICADORES
Y MÉTRICA
NIVEL DE REFERENCIA UMBRALES
CONDICIONES DE LA CUENCA
Tipos de suelo de la cuenca USLE A partir de la usos de suelo
en condiciones naturales
no alteradas. Usos de
suelo "naturales" definidos
por Rivas Martínez
Se define como estado muy bueno,
aquel que no varia en relación al
estado de referencia. A partir de
este nivel se definen el resto de
niveles
Usos del suelo de la cuenca CN
CONDICIONES HIDROLÓGICAS
25 Índices en los que quedan
incluidos todos los índices de
alteración IAH
IARHIS
A partir del régimen de
caudales en régimen
natural
La definición de umbrales está
extensamente explicada en el
manual de referencia de la
aplicación IARHIS
MORFOLOGÍA DEL CAUCE
Sinuosidad
Clasificación del
Tipo de río de
ROSGEN
Criterio experto. Se debe
definir que tipo de río le
toca en función de sus
características naturales
Se define como estado muy bueno
la coincidencia entre el tipo definido
como estado de referencia y el tipo
de rió obtenido a partir de las
características geométricas
actuales. En función de este estado
se define el resto de niveles
Grado de encajonamiento del Valle
Relación anchura/profundidad del
cauce
Pendiente
CONDICIONES BIOLÓGICAS
Conectividad ripária RFV
En la documentación existente sobre la determinación del índice,
se explica como determinar el índice y como se le asigna el
umbral
Conectividad fluvial longitudinal ICF
Este índice está explicado en el indicador HIDRI. La definición del
nivel de referencia como el umbral.
Parámetros, Indicadores y Umbrales:

8. PARÁMETROS
INDICADORES
Y MÉTRICA
NIVEL DE REFERENCIA UMBRALES
CONDICIONES DE LA CUENCA
Tipos de suelo de la cuenca USLE A partir de la usos de suelo
en condiciones naturales
no alteradas. Usos de
suelo "naturales" definidos
por Rivas Martínez
Se define como estado muy bueno,
aquel que no varia en relación al
estado de referencia. A partir de
este nivel se definen el resto de
niveles
Usos del suelo de la cuenca CN
CONDICIONES HIDROLÓGICAS
25 Índices en los que quedan
incluidos todos los índices de
alteración IAH
IARHIS
A partir del régimen de
caudales en régimen
natural
La definición de umbrales está
extensamente explicada en el
manual de referencia de la
aplicación IARHIS
MORFOLOGÍA DEL CAUCE
Sinuosidad
Clasificación del
Tipo de río de
ROSGEN
Criterio experto. Se debe
definir que tipo de río le
toca en función de sus
características naturales
Se define como estado muy bueno
la coincidencia entre el tipo definido
como estado de referencia y el tipo
de rió obtenido a partir de las
características geométricas
actuales. En función de este estado
se define el resto de niveles
Grado de encajonamiento del
Valle
Relación anchura/profundidad del
cauce
Pendiente
CONDICIONES BIOLÓGICAS
Conectividad ripária RFV
En la documentación existente sobre la determinación del índice,
se explica como determinar el índice y como se le asigna el
umbral
Conectividad fluvial longitudinal ICF
Este índice está explicado en el indicador HIDRI. La definición del
nivel de referencia como el umbral.
1.2. Parámetros, Indicadores y Umbrales1.2. Parámetros, Indicadores y Umbrales

9. 1. Caudales CEDEX
2. 11
CONDICIONES HIDROLOGICAS:CONDICIONES HIDROLOGICAS:
Comparación con aplicación IAHRIS

10. PARÁMETROS
INDICADORES
Y MÉTRICA
NIVEL DE REFERENCIA UMBRALES
CONDICIONES DE LA CUENCA
Tipos de suelo de la cuenca USLE A partir de la usos de suelo
en condiciones naturales
no alteradas. Usos de
suelo "naturales" definidos
por Rivas Martínez
Se define como estado muy bueno,
aquel que no varia en relación al
estado de referencia. A partir de
este nivel se definen el resto de
niveles
Usos del suelo de la cuenca CN
CONDICIONES HIDROLÓGICAS
25 Índices en los que quedan
incluidos todos los índices de
alteración IAH
IARHIS
A partir del régimen de
caudales en régimen
natural
La definición de umbrales está
extensamente explicada en el
manual de referencia de la
aplicación IARHIS
MORFOLOGÍA DEL CAUCE
Sinuosidad
Clasificación del
Tipo de río de
ROSGEN
Criterio experto. Se debe
definir que tipo de río le
toca en función de sus
características naturales
Se define como estado muy bueno
la coincidencia entre el tipo definido
como estado de referencia y el tipo
de rió obtenido a partir de las
características geométricas
actuales. En función de este estado
se define el resto de niveles
Grado de encajonamiento del Valle
Relación anchura/profundidad del
cauce
Pendiente
CONDICIONES BIOLÓGICAS
Conectividad ripária RFV
En la documentación existente sobre la determinación del índice,
se explica como determinar el índice y como se le asigna el
umbral
Conectividad fluvial longitudinal ICF
Este índice está explicado en el indicador HIDRI. La definición del
nivel de referencia como el umbral.
1.2. Parámetros, Indicadores y Umbrales:

11. Matriz de Rosgen:
Parámetros que pueden ser medidos mediante LIDAR y
transformaciones del mismo.
Algoritmo generado para anchura de bankfull y derivados:
Con este algoritmo se consiguen puntos de inflexión de
área que determinan la anchura de bankfull o de otras
terrazas así como la pendiente de los taludes.
MORFOLOGÍA DEL CAUCE:MORFOLOGÍA DEL CAUCE:

12. 323.5
324
324.5
325
325.5
326
326.5
327
327.5
328
328.5
329
329.5
330
330.5
0 50 100 150 200 250 300
Serie1
0
2
4
6
8
10
12
14
323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335
Serie2
Serie4
MORFOLOGÍA DEL CAUCE:MORFOLOGÍA DEL CAUCE:

13. CONDICIONES HIDROLOGICAS:CONDICIONES HIDROLOGICAS:

14. PARÁMETROS
INDICADORES
Y MÉTRICA
NIVEL DE REFERENCIA UMBRALES
CONDICIONES DE LA CUENCA
Tipos de suelo de la cuenca USLE A partir de la usos de suelo
en condiciones naturales
no alteradas. Usos de
suelo "naturales" definidos
por Rivas Martínez
Se define como estado muy bueno,
aquel que no varia en relación al
estado de referencia. A partir de
este nivel se definen el resto de
niveles
Usos del suelo de la cuenca CN
CONDICIONES HIDROLÓGICAS
25 Índices en los que quedan
incluidos todos los índices de
alteración IAH
IARHIS
A partir del régimen de
caudales en régimen
natural
La definición de umbrales está
extensamente explicada en el
manual de referencia de la
aplicación IARHIS
MORFOLOGÍA DEL CAUCE
Sinuosidad
Clasificación del
Tipo de río de
ROSGEN
Criterio experto. Se debe
definir que tipo de río le
toca en función de sus
características naturales
Se define como estado muy bueno
la coincidencia entre el tipo definido
como estado de referencia y el tipo
de rió obtenido a partir de las
características geométricas
actuales. En función de este estado
se define el resto de niveles
Grado de encajonamiento del Valle
Relación anchura/profundidad del
cauce
Pendiente
CONDICIONES BIOLÓGICAS
Conectividad riparia RFV
En la documentación existente sobre la determinación del índice,
se explica como determinar el índice y como se le asigna el
umbral
Conectividad fluvial longitudinal ICF
Este índice está explicado en el indicador HIDRI. La definición del
nivel de referencia como el umbral.
1.2. Parámetros, Indicadores y Umbrales:

15. Vegetación: índice
RFV
Fauna piscícola: índice ICF
(HIDRI)
Problemática con batimetrías y mediciones
sub-acuáticas en ICF
Problemática con diferenciación de especies
en RFV
CONDICIONES BIOLÓGICAS:CONDICIONES BIOLÓGICAS: