Tutorial arc gis v1.1

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
TUTORIAL SISTEMAS DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICAS APLICADA A LA HIDROLOGÍA
ArcGIS
CLV343 - HIDROLOGIA BÁSICA
Versión 1.1
Julio 2015

Elaboración:
Carlos Javier Baque (2015-A)
Evelin Alexandra Arévalo (2015-A)
Jaime Sebastián Riofrío (2014-B)
Revisión:
Ing. Sebastián Páez B.

Tabla de contenido:
1. Introducción: ArcMap y sus distintas herramientas ........................................................................1
1.1 Interfaz y herramientas..............................................................................................................1
1.2 Conectando nuestra información...............................................................................................2
1.3 Conociendo las características de los datos...............................................................................3
1.3.1 Datos tipo raster..................................................................................................................3
1.3.2 Datos tipo vector.................................................................................................................4
2. Características físicas de una cuenca hidrográfica ..........................................................................6
2.1. Creación y edición de datos vectoriales (shapefile) .................................................................6
2.1.1 Creación de archivo vector tipo punto................................................................................6
2.1.2 Edición de archivo vector tipo punto..................................................................................7
2.1.3 Creación de un archivo vector tipo polígono......................................................................9
2.2. Extracción del DEM de la cuenca ..........................................................................................10
2.3. Delimitación de la cuenca.......................................................................................................11
2.4 Exportación de las capas.........................................................................................................19
2.5 Obtención de las características físicas de la cuenca...............................................................21
2.5.1 Área, perímetro.................................................................................................................21
2.5.2 Longitud del cauce principal ............................................................................................21
2.5.3 Extracción del DEM de la cuenca delimitada...................................................................22
2.5.4 Áreas entre curvas de nivel (curva hipsométrica).............................................................23
2.5.5 Pendiente de la cuenca......................................................................................................30
2.5.6 Perfil Longitudinal............................................................................................................31
2.5.7 Centroide de la cuenca......................................................................................................32
3. Espacialización de datos meteorológicos .....................................................................................33
3.1 Preparación de datos hidrometeorológicos..............................................................................33
3.2 Método de los polígonos de Thiessen......................................................................................36
3.3 Método IDW............................................................................................................................38
3.4 Isoyetas....................................................................................................................................41
4. Elaboración del mapa de la cuenca................................................................................................43
5. Anexos...........................................................................................................................................48
5.1 Herramienta Identify ...............................................................................................................48
5.2 Herramienta Measure ..............................................................................................................48

1
1. Introducción: ArcMap y sus distintas herramientas
ArcMap es la aplicación de ArcGIS para explorar, editar, crear y analizar los datos
geográficos. Los archivos o documentos de ArcMap tienen la extensión .mxd.
Podemos crear un nuevo documento de ArcMap partiendo de cero, utilizar una plantilla,
o también abrir un documento previamente creado.
Abrimos ArcMap y nos aparecerá por defecto la ventana Getting Started de la Figura 1.
Aquí podremos abrir archivos previamente guardados.
Damos clic en Cancel y podremos observar la interfaz por defecto del programa.
Figura 1. Ventana inicial
1.1 Interfaz y herramientas
Procederemos a conocer la interfaz y activar las herramientas que nos servirán para
nuestros trabajos. Figura 2.
Seleccionamos la opción Customize de la barra de menús (File, Edit, View… Help).
I. Seleccionamos Toolbars y activamos las barras: Arc Hydro Tools, Editor,
Standard y Tools.
• En la barra Standard encontraremos también las herramientas: Table of
contents, Catalog y ArcToolBox.
II. Seleccionamos Extensions y activamos las siguientes extensiones: 3D Analist
y Spatial Analyst.

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Figura 2.
Figura 2. Interfaz y herramientas de ArcMap
Notas:
• Las barras activadas las podemos anclar debajo de la barra de menús para que se nos
facilite el uso de las mismas, arrastrándolas donde deseemos.
• Para activar la barra Arc Hydro Tools, debemos instalarla previamente como una
extensión del ArcMap.
1.2 Conectando nuestra información
El primer paso para comenzar con el uso del programa, será conectar la carpeta en
la cual tenemos guardada la información necesaria para realizar nuestro trabajo.
I. En la barra Standart buscamos la opción Add Data y seleccionamos.
II. Luego en la ventana abierta damos clic en Connect To Folder.
Buscamos la carpeta donde tengamos guardada la información, Figura 3 y
aceptamos.

3
Figura 3. Conexión de información.
Nota:
También podemos conectar nuestro contenido desde la barra Catalog, arrastrando los
archivos hasta Table Of Contents.
1.3 Conociendo las características de los datos
1.3.1 Datos tipo raster
A fin de conocer los datos tipo raster en ArcGIS vamos a introducir la primera
capa, srtm_WGSUTM17S.img.
Para acceder a las características que traiga consigo la capa
(srtm_WGSUTM17S.img) daremos clic derecho sobre la capa y
seleccionamos:
• Open Attribute Table, el cual muestra la información del archivo. Figura 4.
• Properties, dependiendo de la capa éste abrirá una nueva pestaña con
información detallada del archivo abierto. Figura 5.
Nota:
Hacemos clic sobre el ícono ubicado en Table of Contents y se desplegará una
barra de colores la cual podremos escoger entre las distintas opciones. Escogeremos
el seleccionado en la imagen como predeterminado para realizar nuestro trabajo.

4
Figura 4. Tabla de atributos de un archivo tipo raster.
Figura 5. Propiedades de un archivo tipo raster.
1.3.2 Datos tipo vector
A fin de conocer los datos tipo vector en ArcGIS vamos a introducir la primera
capa, est_meteo.

5
Para acceder a las características que traiga consigo la capa est_meteo daremos
clic derecho sobre la capa y seleccionamos:
• Open Atribute Table, muestra la información del archivo. Figura 6.
• Properties, en éste capa de igual manera que la tipo raster, podremos cambiar
su configuración así como: la forma de presentar el ícono de las estaciones
meteorológicas (color y forma) en la pestaña Simbology, también mostrar
características de la capa, en nuestro ejemplo los nombres de las estaciones
meteorológicas en la pestaña Labels. Figura 7.
Nota:
Hacemos clic sobre el ícono y se desplegará una pestaña de simbología donde se
puede modificar los símbolos de ésta capa raster.
Figura 6. Tabla de atributos de un archivo tipo vector.
Figura 7. Propiedades de un archivo tipo vector.

6
2. Características físicas de una cuenca hidrográfica
2.1. Creación y edición de datos vectoriales (shapefile)
2.1.1 Creación de archivo vector tipo punto
I. Desplegamos Catalog, nos dirigimos a Folder Connections a buscar la carpeta
recién creada en donde guardaremos toda nuestra información y damos clic
derecho, seleccionamos new y damos clic en Shapefile. Figura 8.
II. En la ventana Create New Shapefile proporcionaremos el nombre que sea
conveniente, en Feature Type seleccionamos el tipo de vector que se desea (en
nuestro caso será tipo punto y tipo polígono) y presionamos Edit, para editar las
referencias geográficas de la capa. Figura 8.
III. En la nueva ventana Spatial Reference Properties seleccionaremos Projected
Coordenate Systems -> UTM -> WGS 1984 -> Southem Hemisphere -> WGS
1984 UTM Zone 17S -> Aceptar. Figura 9.
IV. Podremos confirmar la información escogida en Description y damos clic en OK.
Figura 10.
Figura 8. Create New Shapefile (I).
I
II

7
Figura 10. Create New Shapefile (IV).
Figura 9. Spatial Reference Properties.
2.1.2 Edición de archivo vector tipo punto
I. Nos dirigimos a la Barra Editor y seleccionamos Start Editing.
II. Elegimos el Shapefile que deseemos editar y seleccionamos OK.

8
III. Seleccionaremos el último icono de la barra Editor para que se despliegue Create
Features, seguido escogemos el punto creado y en la parte inferior en Construction
Tools seleccionamos: Punto (Point). Figura 11.
IV. En cualquier parte de la sección de trabajo dar clic derecho y seleccionar Absolute
X, Y ó a su vez presionar F6. Figura 11.
V. Escribir las coordenadas del punto que simbolizará la estación meteorológica con
la que estamos trabajando, en éste caso las coordenadas de la estación Cosanga
A.J Quijos con código H0731 y presionamos ENTER en el teclado. Figura 11.
VI. Luego de tener nuestro punto ubicado, en la Barra Editor, guardamos y
seleccionamos Stop Editing.
Notas:
• La cuenca Cosanga AJ. Quijos pertenece a la provincia del Napo y sus coordenadas
fueron obtenidas previamente, éstas se pueden obtener de la internet, anuarios
meteorológicos y otras fuentes de información.
WGS84 UTM 17S
Código Nombre N E H(msnm) Entidad
H0731 COSANGA AJ QUIJOS 9948147.58 849633.928 1717 INAMHI
• Las coordenadas a ingresar son 9948147.58 N para el eje X y 849633.928 E para el
eje de las Y respectivamente.
Figura 11. Edición del shapefile: punto de cierre.
V
III
IV

9
2.1.3 Creación de un archivo vector tipo polígono
I. Se debe realizar el mismo procedimiento que con el archivo tipo punto (2.1.1),
desde el paso II, ahora con la opción Polígono (Polygon) en vez de Punto
(Point).
II. También realizaremos el procedimiento (2.1.2), para la edición del polígono, en
Create Features seleccionamos al polígono que creamos en el paso I y en
Construction Tools damos clic en Polygon. Figura 12.
III. Ahora en el Área de trabajo vamos a dibujar el polígono de modo que abarque
un área mayor a la cuenca. Figura 12.
IV. Al terminar de realizar el polígono presionar F2 para que se cierre y guarde el
polígono creado, de igual forma dar clic en Stop Editing.
V. En Table Of Contents podemos ver las capas previamente creadas: Polígono y
Punto de cierre. Figura 12.
Figura 12. Edición del shapefile: polígono
Nota:
Al momento de realizar el polígono, éste debe abarcar completamente a todas las
aportantes que alimentan el cauce principal ya que al no hacerlo vamos a obtener como
resultado una cuenca cortada como se observará en el paso 10 del literal 2.3, en la
Figura 26.
II
III
V

10
2.2Extracción del DEM de la cuenca
I. En ArtoolBox seguimos las siguientes opciones: Spatial Analyst Tools ->
Extraction -> Extract by Mask. Figura 12.
II. A continuación en la ventana Extract by mask (Figura 13), ingresamos:
En Input raster seleccionamos el DEM principal que es srtm_WGSUTM17S
del cual se obtendrá la información.
En Input raster or Feature mask data escogemos la capa en base a la cual se
cortará el DEM original.
En Output raster seleccionamos el nombre y el lugar donde se guardará el
nuevo DEM.
III. Damos clic en OK. Y En Table of Contents podemos observar la capa creada y
en el área de trabajo el polígono extraído seleccionado. Figura 14.
Figura 12. Extract by Mask Tool. Figura 13. Ventana: Extract by Mask
Figura 14. Capa: Extracción del Polígono.

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2.3 Delimitación de la cuenca
I. Utilizar la barra de herramientas de Arc Hydro Tools.
II. En la opción que elijamos se abrirá una ventana la cual en algunos casos
deberemos cambiar valores o seleccionar opciones. (Se indicarán en cada paso).
III. En las imágenes se muestra la sección de trabajo con los resultados obtenidos
luego de aplicar cada opción.
IV. En Table of Contents se puede observar las capas creados en cada una de las
opciones.
Nota:
Todos los archivos que nos pidan guardar lo realizaremos en una misma carpeta para
no tener problemas al buscar los archivos.
Paso 1. Llenado de depresiones del DEM.
Llenado de depresiones en la cuenca para que sea un flujo continuo, a partir del DEM
(extract_pol). En el menú Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Tools
seleccionar la opción DEM Manipulation y Fill Sinks. Mantener los valores predeterminados
por el programa y dar clic en OK. Figura 15.
Figura 15. Llenado de depresiones del DEM.
I
II
III
IV

12
Paso 2. Dirección de flujo
En el menú Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Tools seleccionar
la opción Flow Direction. Mantener los valores predeterminados por el programa y dar clic
en OK. En el raster resultante cada dirección está representada por un color. Figura 16.
Figura 16. Dirección de flujo.
Paso 3. Acumulación de flujo
la opción Flow Accumulation. Mantener los valores predeterminados por el programa y dar
clic en OK. En el raster resultante se muestra la cantidad de celdas que se han acumulado en
las grillas; entre más fuerte es el color hay más celdas acumuladas. Figura 17.
I
III
IV
II

13
Figura 17. Acumulación de flujo.
Paso 4. Definición de Corriente
la opción Stream Definition. Mantener los nombres predeterminados por el programa,
colocar en Número de celdas: 500 para tener un área de aproximadamente 4.5 km2
(con un
tamaño de celda de 92m) para definir los cauces y dar clic en OK. El número de celdas
ingresadas define el tamaño de cuenca a partir del cual se creará los cauces y no se definirá
para áreas más pequeñas. Figura 18.
Figura 18. Definición de corriente.
I
IV
II
III
NOTA: En la
Figura 17. Se
ha añadido la
capa: ríos y
quebradas.
I
II
III
IV

14
Paso 5. Segmentación de corrientes
la opción Stream Segmentation. Mantener los valores predeterminados por el programa y dar
clic en OK. Figura 19.
Figura 19. Segmentación de corrientes.
Figura 19. Segmentación de corrientes.
Paso 6. Delineación de las cuencas
la opción Catchment Grid Delineation. Mantener los valores predeterminados por el
programa y dar clic en OK. Figura 20.
Nota:
El resultado obtenido está en archivo tipo raster, en el siguiente paso se transforma a
un archivo tipo vector.
I
II
III
IV

15
Figura 20. Delineación de las cuencas
Paso 7. Procesamiento de las cuencas en polígonos individuales
la opción Catchment Polygon Processing. Mantener los valores predeterminados por el
programa y dar clic en OK. Figura 21.
Figura 21. Acumulación de flujo.
I
II
III
IV
I
II
IIIIV

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Paso 8. Procesamiento de la línea drenaje
la opción Drainage Line Processing. Mantener los valores predeterminados por el programa
y dar clic en OK. Figura 23.
Nota: El programa no permite avanzar sin guardar el documento, nos aparece el mensaje:
Please save the ArcMap document before continuing. Aquí se realizará el guardado de todo
el documento. Damos clic en File y Save. Figura 22.
Si aún no se ha guardado el documento colocaremos el nombre que deseemos en nuestro caso
cuenca_tutorial, en el lugar que deseemos.
Figura 22. Guardado del documento.
Figura 23. Procesamiento de la línea de drenaje.
III
II
IV
I

17
Paso 9. Procesamiento de cuencas adjuntas
la opción Adjoint Catchment Processing. Mantener los valores predeterminados por el
programa y dar clic en OK.
Éste proceso vincula cuenca vecinas. Se muestra un cuadro de resumen de todo lo que se ha
encontrado, y resulta un único polígono unión de todos los anteriores. Figura 24.
Figura 24. Procesamiento de cuencas adjuntas.
Paso 10. Creación del polígono de la Cuenca
I. Activar la capa Fac (Acumulación de Flujo), hacer zoom a la capa lo
suficiente para ver la relación en distancia entre el punto de cierre y pixel de
la línea de acumulación de flujo más cercano. Figura 25.
II. Seleccionamos Point Delineation de la barra Arc Hydro Tools. El
programa muestra la ventana Point Delineation, mantenemos los valores
predeterminados y presionamos OK. Figura 25.
III. El cursor se transforma en una cruz (+), lo que nos permite seleccionar el
pixel más cercano al punto de cierre de la cuenca. Seleccionamos el pixel
dando clic, luego de lo que aparecerá un nuevo punto. Figura 25.
I
III
II
IV

18
Figura 25. Creación del polígono de la cuenca – 1.
IV. Luego de hacer clic en el pixel más cercano al punto de cierre, aparecerá un
mensaje para guardar el watershed (cuenca) y damos clic en Sí. Figura 26.
V. Se abrirá una ventana para guardar el nombre de la cuenca que hemos creado,
en nuestro caso cuenca_Cosanga. (Se puede omitir la introducción de texto
en Description). Y dar clic en OK. Figura 26.
Figura 26. Creación del polígono de la Cuenca – 2
I
II
III
IV
IV
V

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Nota:
Revisar la forma de la cuenca y anotar formas no naturales (línea recta), como se
muestra en la Figura 26. ; Si ocurre esto se debe cambiar el polígono original y volver
a estimar la cuenca hidrográfica. Figura 27.
Figura 27. Formas no naturales de la cuenca.
2.4 Exportación de las capas
La exportación de capas nos sirve para guardar las capas y evitar que sean eliminadas cuando
se requiera abrirlas en otro computador o cuando apague/reinicie el computador. Todas las
capas que creamos son temporales y estos registros no se los puede usar en otros equipos.
Ejemplo:
Se recomienda guardar en un solo sitio las capas que se van a exportar.

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Primero iniciaremos exportando los datos del watershed (delineación de la cuenca) ya que
es el resultado de los 10 primeros pasos y debemos procurar no perder ésta información.
Igualmente, las capas que van a ser creadas a continuación se pueden exportar con el
procedimiento mostrado a continuación.
Procedimiento:
Paso 1. Seleccionar la capa que se desee exportar.
I. Clic derecho en la capa de interés -> Data -> Export Data. Figura 28.
II. En la ventana Export Data Clic en el ícono de la carpeta. Figura 28.
III. En la ventana abierta Saving Data escogemos donde deseemos guardar y clic
en Save. (Fijarse en Save as Type esté la opción Shapefile). Figura. 29
IV. Clic en Si en la ventana de confirmación para exportar la capa. Figura 30
Figura 28. Exportación de datos.
Figura 29. Saving Data Figura 30. Confirmar Exportación de datos.
I
II

21
2.5 Obtención de las características físicas de la cuenca
2.5.1 Área, perímetro.
Con el fin de obtener el área de la cuenca, damos un clic derecho en la capa exportada
de la delimitación de la cuenca (cuenca_cosanga) y seleccionar Open Attribute Table
y podemos observar información para los cálculos de nuestra cuenca como: área
(metros2
), perímetro (metros), etc. Figura 31.
Figura 31. Tabla de atributos de la capa exportada.
2.5.2 Longitud del cauce principal
En el menú Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Tools
seleccionar la opción Longest Flow Path for Catchments. Mantener los valores
predeterminados por el programa y dar clic en OK. Éste nos proporcionará la
información del cauce más largo, longitud en Kilómetros. Figura 32
Figura 32. Longitud del cauce principal
I
II
III
IV

22
También se exporta el longestFlowPathCat que es el cauce principal, y se le pude dar el
nombre del mismo o uno de nuestra preferencia.
2.5.3 Extracción del DEM de la cuenca delimitada
Ahora extraeremos y sacaremos el DEM solamente de la cuenca ya formada (tal cual
como antes lo hicimos con el polígono). Figura 33.
Figura 33. Extracción del DEM.
Nota: En este cuadro se muestra la tabla de atributos del cauce principal. Figura 34.
Figura 34. Tabla de atributos: cauce principal.

23
2.5.4 Áreas entre curvas de nivel (curva hipsométrica)
PROCEDIMIENTO INDIRECTO
I. Dirigirse a Arc Tool Box -> 3D Analyst Tools-> Raster Surface ->Contour. Figura 35.
II. En la ventana Countour: en Input raster elegir el DEM extraído de la cuenca
(extract_cosan), del que saldrán las curvas de nivel. Figura 35.
III. Escoger un intervalo de curvas de nivel (Countour interval) dependiendo de tamaño
la cuenca. Al menos se debe tener 12 curvas de nivel dentro de la cuenca, en éste caso
400 y damos clic en OK. Figura 35.
Figura 35. Creación curvas de nivel.
IV. Para calcular las áreas entre curvas de nivel debemos seleccionar: Arc Tool Box ->
Data Management Tools -> Features -> Feature To Polygon.
En Input raster seleccionar las dos capas qué servirán de borde límite para los
polígonos, (capa de delimitación de la cuenca y la capa de las curvas de nivel) y se
obtiene una capa de polígonos individuales, que serán las áreas entre curvas. Figura
36.
V. La tabla de atributos con las propiedades de las áreas se observan en la figura 37.
I
II, III

24
Figura 36. Área entre curvas de nivel.
Figura 37. Tabla de atributos: área entre curvas de nivel.
VI. En la tabla de atributos añadir un nuevo campo (columna) a fin de calcular en éste la
información de las áreas entre curvas. Desplegamos dentro de la tabla el ícono
Options -> Add Field y seleccionamos un nombre adecuado (áreas_cniv),
seleccionamos el Type Double y OK. Figura 38.

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Figura 38. Añadir nuevo campo.
VII. Luego seleccionamos el campo creado, damos clic derecho y escogemos la opción
Calculate Geometry, en la ventana, seleccionar en Property: Área y usar como
predeterminado el sistema de coordenadas con el que estamos trabajando. En Units
seleccionar las unidades con las que requiera trabajar (km2
) y clic en OK. Figura 39.
Figura 39. Añadir propiedades a un nuevo campo.
Nota:
No solamente es posible calcular el área sino también el perímetro entre otras opciones
en Property, y es posible cambiar las unidades a las que le resulte más conveniente.

26
VIII.Escogemos las áreas con las que vamos a trabajar, ya que se generan áreas muy
pequeñas, seleccionamos solamente las áreas representativas. Figura 40.
Figura 40. Áreas entre curvas seleccionadas
PROCEDIMIENTO DIRECTO
I. Dirigirse a: Arc Tool Box -> Spatial Analyst Tools -> Reclass -> Reclassify. Figura 41.
II. En Input raster elegir el DEM extraído de la cuenca (extract_cosan), en Reclass field
escogemos VALUE. En Reclassification damos clic en Classify. Figura 41.
III. En la ventana Clasification en Method escogemos Equal Interval, en Classes
seleccionamos el número de intervalos (mínimo 12) y damos clic en OK. Figura 42.
IV. Nuevamente en la ventana Reclassify en Output raster guardamos con el nombre que
deseemos, en nuestro caso (curva_hipso) y clic en OK. Figura 43.
V. Como resultado se genera una capa con los diferentes intervalos resaltados con
diferentes colores, el cual podemos cambiar en Table of Contens. Figura 44.

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Figura 41. Ventana: Reclassify (I).
Figura 42. Ventana Classification. Figura 43. Ventana Reclassify (IV).
Figura 44. Curva hipsométrica

28
VI. Con el fin de crear una tabla en base a los datos de la capa creada vamos a dirigirnos a:
Arctoolbox -> Spatial Analyst Tools -> Zonal -> Zonal Statistics as Table y generamos
la tabla ingresando en Input raster ingresamos la capa creada (curva_hipso), en Zone
field seleccionamos HydroID y en Input value raster escogemos la capa de la cuenca
(extrac_Cosan), en Output table, seleccionamos un nombre y lugar donde guardar la
tabla que vamos a crear y clic en OK. Figura 45.
VII. Podemos observar en la Figura 46, la tabla creada a partir de éste método.
Figura 45. Creación de tabla de la curva hipsométrica.
Figura 46. Tabla de datos para la curva hipsométrica.

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VIII. Vamos a exportar la tabla creada a Excel para poder generar la curva hipsométrica,
nos dirigimos a Arctoolbox -> Conversion Tools -> Excel -> Table to Excel, en la
ventana abierta en Input Table seleccionamos la tabla creada anteriormente
(tabla_curvah) y seleccionamos un nombre y lugar donde guardar, finalizamos dando
clic en OK. Figura 47.
Figura 47. Conversión de tabla en archivo de Excel.
IX. Abrimos el archivo Excel exportado y vamos a escoger las columnas resaltadas para
crear nuestra curva hipsométrica. Figura 48.
Figura 48. Curva hipsométrica.

30
2.5.5 Pendiente de la cuenca
I. Arc Tool Box -> 3D Analyst Tools -> Raster Surface -> Slope. Figura 49.
II. En el cuadro, Input raster se selecciona el DEM de la cuenca extraída
(extrac_Cosan), seleccionamos un nombre para el archivo raster de salida en Output
raster, en Output measurement (optional) seleccionamos PERCENT_RISE (%) y
damos clic en OK. Figura 49.
III. Con el fin de obtener los datos de la pendiente media de la cuenca vamos a realizar
el mismo procedimiento hecho con la curva hipsométrica, ingresar en Arctoolbox->
Spatial Analyst Tools -> Zonal -> Zonal Statistics as Table y generamos la tabla
ingresando en Input raster ingresamos el DEM de la cuenca, en Zone field
seleccionamos HydroID y en Input value raster escogemos la capa recién creada
(pendi_cuenca). Figura 50.
IV. Vamos a observar en la Figura 51, la tabla que se ha creado a partir de la capa creada.
Figura 49. Cálculo de la pendiente de la cuenca.
Figura 50. Creación de tabla de la pendiente de la cuenca.

31
Figura 51. Tabla de pendiente de la cuenca.
2.5.6 Perfil Longitudinal
Para obtener el perfil longitudinal del cauce principal de nuestra cuenca vamos a realizar
siguiente procedimiento:
I) Dirigirse a ArcToolbox -> Functional Surface -> Interpolate Shape. Figura 52.
II) En la ventana abierta Interpolate Shape vamos a ingresar la siguiente información: en
Input Surface ingresar la capa raster con las elevaciones de la cuenca (extrac_Cosan),
en Input Feature Class nombraremos y guardaremos el archivo que representará el
cauce principal de la cuenca. En nuestro caso perfil_longit. Figura 52.
III) Al igual que las capas creadas anteriormente vamos a exportar la capa del perfil
longitudinal. Figura 53.
IV) Para poder obtener el perfil longitudinal, seleccionamos el archivo previamente
exportado y dando clic en la herramienta Profile Graph . Figura 54.
Figura 52. Ventana: Interpolate Shape.
Figura 53. Exportación de la capa del perfil longitudinal.

32
Figura 54. Perfil longitudinal del cauce principal.
2.5.7 Centroide de la cuenca
I. En el menú Watershed Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Tools
seleccionar la opción Drainage Area Centroid, en la ventana que sale seleccionamos
la cuenca y damos clic en OK. Figura 55.
II. Dando doble clic sobre el ícono del punto creado (Centroid), podemos cambiar el
ícono y color con el cual se va a representar al centroide. Figura 56.
Figura 55. Drainaje Area Centroid.

33
Figura 56. Centroide.
3. Espacialización de datos meteorológicos
3.1 Preparación de datos hidrometeorológicos
Previo a realizar cualquiera de los métodos siguientes hay que tener listos los datos de
las precipitaciones medias anuales de cada estación. Al obtener los datos de los anuarios
meteorológicos del INAMHI u otra fuente de información puede existir el problema de
que no existen todos los datos de las estaciones por lo que vamos a exportar solamente
las estaciones con datos disponibles. El procedimiento es el siguiente:
I. Inicie activando todas las capas que se pueden observar en Table of Contents con
la que empezaremos a trabajar y se obtuvieron en la parte 2 del tutorial. Figura 57.
Figura 57. Activación de capas.

34
II. Creamos un polígono que abarque las suficientes estaciones meteorológicas por
dentro y fuera de la cuenca. Figura 58.
Figura 58. Creación del polígono.
III. Realizaremos un clip de las estaciones meteorológicas dentro del polígono que
creamos anteriormente (Poligon). Figura 59.
Figura 59. Extracción de las estaciones meteorológicas (clip).
IV. Abrir la tabla de atributos de la capa de las estaciones meteorológicas obtenidas
mediante el clip (extrac_pol_cuenca) y seleccionamos las estaciones que disponen
de datos de precipitación media anual. Figura 60.
V. Agrupar los datos en la tabla para facilidad de trabajo y posteriormente exportar la
capa con las estaciones seleccionadas (extrac_pol_cuenca2). Figura 61.
VI. Crear un nuevo campo en la tabla de atributos de la capa creada anteriormente
(extrac_pol_cuenca2), en nuestro caso la llamaremos p_anual. Figura 62.

35
Figura 60. Selección de las estaciones con información disponible.
Figura 61. Estaciones con precipitaciones anuales disponibles.
Figura 62. Ingreso del nuevo campo, precipitación anual.
VII. Editar el nuevo campo creado para ingresar la información de la precipitación
media anual. En Editor seleccionamos Start Editing -> seleccionamos la capa de
las estaciones previamente creada (extrac_pol_cuenca2), luego hacemos clic en
OK. Figura 63.

36
VIII. Ahora podremos ingresar los datos de la precipitación media anual en el campo
p_anual, luego de esto en Editor seleccionar Stop Editing. Figura 64.
Figura 63. Edición del campo de las precipitaciones anuales 1.
Figura 64. Edición del campo de las precipitaciones anuales 2.
3.2Método de los polígonos de Thiessen
I. Dirigirse a ArcToolbox -> Analyst Tools -> Proximity -> Create Thiessen
Polygons. Figura 65.
II. En Input Features seleccione la capa recién creada (extrac_pol_cuenca2), donde
solo se encuentren las estaciones dentro del polígono que tienen datos de
precipitación media anual, en Output Feature Class buscamos el lugar donde
deseemos guardar y le damos un nombre. Figura 65.

37
Figura 65. Ventana: Create Thiessen Polygons.
III. Seleccione Environments… y en Processing Extent seleccionamos la capa que
creamos, Same as layer Poligon y damos clic en OK. Figura 66.
IV. Volviendo a la ventana anterior damos clic en OK. Y en la Figura 67, podemos
observar el resultado de los pasos anteriores
Figura 66. Ventana: Environment Settings.
Figura 67. Polígonos de Thiessen.

38
V. Finalizamos haciendo un clip de los polígonos con respecto a la cuenca (Figura
68), donde obtendremos los polígonos correspondientes para cada una de las
estaciones meteorológicas, y lo podemos observar en la tabla de atributos, Figura
69.
Figura 68. Clip de polígonos.
Figura 69. Tabla de contenido de los polígonos de Thiessen.
3.3 Método IDW
Método de interpolación que permite obtener las isoyetas o isotermas y el valor
medio de la precipitación o temperatura de la cuenca.
Procedimiento:
I. Para la interpolación nos dirigirnos hacia ArcToolbox -> Spatial Analyst Tools -
> Interpolation -> IDW. Figura 70.
II. En Input point features introduzca la capa de las estaciones meteorológicas
(extrac_pol_cuenca2), en el z value field los datos que quiera interpolar en este
caso será las precipitaciones anuales (p_anual) (Figura 70), en Environments…
modificar en el Processing Extent para que el IDW se extienda por toda el área
de la cuenca, escogemos el DEM de la cuenca (same as layer extrac_Cosan) y
damos clic en OK, Figura 71.

39
III. Volviendo a la ventana IDW, en Output raster seleccionar el nombre y lugar
donde se desea guardar, en nuestro caso IDW_cuenca, finalmente en Power
(optional) ingresar “2” y clic en OK. Figura 70.
IV. En la Figura 72, podemos observar el raster creado IDW_cuenca, la cual podemos
modificar la presentación de los colores de las curvas en Table of Contents.
Figura. 70 Ventana IDW.
Figura 71. Ventana: Environment Settings, IDW.

40
Figura 72. Capa del IDW.
V. Como se puede observar en Properties de la capa creada, veremos que ésta es un
raster, por lo cual vamos a sacar las estadísticas zonales de la precipitación de
igual manera que se realizó en las pendientes de la parte 2. Creamos un Extract
by Mask del IDW para que esté dentro del área de la cuenca.
VI. En Extract by Mask vamos ingresar en Input raster el IDW creado (IDW_cuenca)
y en Input raster or features mask data vamos a ingresar la capa de la cuenca de
donde queremos extraer el IDW, finalmente en Output raster ingresamos el
nombre y lugar donde se requiera guardar en éste caso Extract_IDW. Figura 73.
VII. En la Figura 74, observamos cómo quedó finalmente la extracción del IDW, de
igual forma podemos cambiar el color para representarlo de una mejor forma.
Figura 73. Extracción del raster del IDW

41
Figura 74. IDW extraído.
3.3Isoyetas
I. Con el fin de obtener las isolíneas de precipitación (isoyetas), vamos a crear una
capa en Countour, donde en Input raster ingresaremos seleccionamos la capa
creada anteriormente (Extract_IDW), en Output polyline features nombraremos
con el nombre de isoyetas y elegiremos la ubicación a guardar, en Countour
interval escribimos una relación para que se creen al menos 10 curvas, en éste caso
escribimos 200. Figura 75.
Figura 75. Creación de isolíneas de precipitación (isoyetas).

42
II. En las propiedades de la capa creada podemos seleccionar la opción Label
feactures in this layer en la opción de Labels y COUNTOUR en Text String Label
Field para poder observar las alturas de las curvas de nivel, luego de dar cli en
Aceptar. Figura 76.
III. En la Figura 77, podemos observar la capa creada anteriormente con las curvas de
nivel.
Figura 76. Layer Properties de las isoyetas.
Figura 77. Isoyetas

43
4. Elaboración del mapa de la cuenca
Finalmente para tener nuestra cuenca en forma de mapa nos dirigiremos al icono de Layout
en la parte inferior donde se podrá visualizar a nuestra cuenca en un formato similar al de
una hoja.
Para iniciar con la construcción de nuestro mapa, colocaremos en la parte superior de
Table of Contents las capas que se observarán en el mapa que en nuestro caso serían:
extrac_pol_cuenca2, el DEM de la cuenca (extrac_Cosan), Watershed, polígono y
cauce_principal. Figura 78.
Figura 78. Selección de capas.
Escala
En la parte superior observaremos una opción en donde podemos escoger la escala de nuestro
mapa según el tamaño que deseemos imprimir, en nuestro caso será 1.250.000. Figura 79.
Figura 79. Selección de escala.

44
Símbolo de norte
En la parte superior damos clic en Insert y escogeremos North Arrowv (Figura 80), se nos
abrirá una ventana en donde podremos seleccionar el símbolo de norte que insertaremos en
nuestro mapa y damos clic en OK, Figura 81.
Una vez aparezca en símbolo de norte en la hoja podremos modificar su tamaño a nuestra
elección. Figura 82.
Figura 80. Opción: North arrow… Figura 81. Selección de símbolo de norte.
Figura 82. Modificación del símbolo de norte.
Barra de escala
En la parte superior en el menú Insert selecionamos Scale Bar (Figura 83) y en la ventana
que se nos abre damos clic en OK luego de seleccionar el símbolo mostrado, Figura 84.

45
Una vez que observemos la barra de escala en el mapa damos clic derecho y seleccionamos
Properties (Figura 85), en la ventana que se abre en Scale and Units, en la opción Division
Units escogeremos Kilometers y en Label pondremos Km y damos clic en Aceptar, Figura
86.
Figura 83. Opcion: Scale Bar... Figura 84. Selección de la barra de escala.
Figura 85. Propiedades de la barra de escala. Figura 86. Ventana: Alternating Scale Bar Properties.
Leyenda
En el menú Insert seleccionamos Legend, Figura 87. En la parte de Map Layers observaremos
todas las capas que creamos las cuales transportaremos a Legend Items que queremos mostrar
en la leyenda del mapa, en éste caso sería extrac_pol_cuenca2, el DEM de la cuenca
(extrac_Cosan), Watershed y cauce_principal y damos clic en Siguiente, Figura 88. Luego
en la ventana que se abre en Legend Title escribiremos Leyenda observamos también que
podemos editar el formato del título, Figura 89. Hacemos clic en Siguiente y en la ventana
que se abre, Leyend frame en la opción Border seleccionaremos 1pto, en Backgroud

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escogemos color blanco (White) y damos clic en Siguiente, Figura 90. Se abre nuevamente
una ventana la que dejaremos las opciones predeterminadas y damos clic en Siguiente, Figura
91. Para terminar en la última ventana damos clic en Finalizar, Figura 92.
Figura 87. Opcion: Legend... Figura 88. Selección de capas
Figura 89. Edición del título. Figura 90. Edición de borde.
Figura 91. Edición: Legend Items. Figura 92. Ventana final de Legend Wizard.

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Finalmente en la Figura 93, podemos observar al mapa de la cuenca.
Figura 93. Mapa de la cuenca.

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5. Anexos
5.1 Herramienta Identify
Ésta herramienta nos permite dependiendo de la capa seleccionada
obtener diferente información, así por ejemplo abriendo la capa
srtm_WGSUTM17S.img podemos observar la información. Figura 94.
Figura 94. Herramienta: Identify.
5.2 Herramienta Measure
Ésta herramienta nos permite tomar medidas directas de algunas distancias que se
considere son necesarias para el objetivo, como será el caso de la longitud axial de la
cuenca para posteriormente calcular el ancho medio y finalmente el factor de forma un
indicativo importante para describir a la cuenca.
Seleccionamos la herramienta -> damos un clic en donde deseamos que inicie y la
extendemos en toda la longitud que se desea conocer.
Observamos en el cuadro Measure los resultados en metros. Figura 95.
Nota:
En la misma tabla de Measure se puede modificar las unidades a las que les convenga
más, además calcula otras variables como el área, la herramienta no es lo más precisa
pero es una muy buena aproximación a la realidad.

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Figura 95. Herramienta: Measure.
Gracias..!

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