guia hidrosig (1)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

2. MÓDULO No.2: Procesamiento de Modelos Digitales

de Elevación -MDE-

2.1 CONTENIDO

Procesamiento de un MDE

Conversión de Mapa de Direcciones

Trazado de Corrientes y Cuencas

2.2 MATERIAL DE TRABAJO

2.2.1 CURSO_CAPACITACION\ Modulo_02_Procesamiento_DEM

2.3 PROCESAMIENTO DE MDE

A continuación se describe la metodología para el procesamiento de un MED.

Active el plugin Plug-ins → Watershed Delineation. El menú Watershed Delineation

aparecerá como un elemento más en le menú principal de MapWindows.

Inserte en la vista los siguientes objetos ubicados en la carpeta 01_Capas:

dem30.asc: MDE de la cuenca de la quebrada La Mosca - Antioquia.

Rios_Gruesa.shp: Red de drenaje en escala más gruesa.

Rios_Fina.shp: Red de drenaje en escala más fina.

Abra Watershed Delineation → Automatic. A continuación debe especificar los

criterios de procesamiento de la herramienta:

- DEM a procesar (dem30.asc)

- Red de drenaje a “quemar”, es decir, la red de drenaje que será tenida en cuenta en la

definición de direcciones de flujo (Rios_Gruesa.shp ó Rios_Fina.shp, respectivamente).

- Umbral de delineación de corrientes y cuencas, especifique el número de celdas entre 500

y 1000.

¡ATENCIÓN! Un número bajo puede generar grandes tiempos de procesamiento

¡CLAVE! : Inserte un número de celdas mayor a la mitad del rango sugerido


- Salidas de cuencas específicas.

- Finalmente oprima el botón Run All.

DEM a procesar (Bodegas_dem90.asc óBodegas_dem30.asc)

Red de drenaje a “quemar”, es decir, la red de drenaje serátenida en cuenta en la definición de direcciones de flujo (Cornare_Gruesa.shp ó Cornare_Fina.shp, respectivamente)

Umbral de delineación de corrientes y cuencas.

Salidas de cuencas específicas

Figura 2. Módulo de procesamiento de MDEs – WaterShed Delineation

Una vez finalizado el proceso, los resultados tendrán una apariencia como se muestra en la

Figura 3.


Figura 3. Resultados posteriores al procesamiento de un MDE

Una vez finalizado el procesamiento de un MED, tanto en HidroSIG Java como MapWindow

generan una serie de resultados del tipo raster y vector que representan características

morfológicas y topológicas de la región procesada. A continuación se describe el significado de

cada archivo generado y se muestran las correspondencias que existen entre ambas

plataformas.

Tabla 1. Productos del procesamiento realizado en WaterShed Delineation

Mapa resultante Significado

dem30ad8.bgd Celdas acumuladas

dem30fel.bgd MDE incisado o “corregido”

dem30gord.bgd - dem30ord.bgd Órdenes de Horton

dem30p.bgd Direcciones de flujo

dem30plen.bgd Longitud de canal principal

dem30sd8.bgd Pendientes (tan)

dem30tlen.bgd Longitud total de canales

dem30src.bgd Red de drenaje formato raster

2.4 CONVERSIÓN DE MAPA DE DIRECCIONES

Uno de los productos más importantes detrás del procesamiento de un MDE es el mapa de

direcciones de flujo, *p.bgd. Para utilizarlo dentro las herramientas de HidroSIG, dicho mapa

debe ser convertido a la correspondiente convención. La herramienta Convertir mapa de

direcciones permite hacerlo tal como se indica a continuación:


Abra HidroSIG → Herramientas operativas → Convertir mapa de direcciones.

Elija el tipo de conversión MapWindow a HidroSig.

Busque en disco el mapa de direcciones de flujo producido a través del plug-in Watershed

delineation (dem30p.bgd) en el campo Ruta de Origen.

Figura 4. Herramienta Convertir mapa de direcciones

Guarde el mapa resultante como dir30.asc e insértelo en la vista actual.

A continuación usted podrá trazar una corriente haciendo clic en el icono que encontrará en la

barra de herramientas y luego clic en algún punto del mapa. Para ello deberá especificar el

correspondiente mapa de direcciones de flujo que la herramienta usará TENIENDO PRESENTE

que debe usarse aquel con notación de HidroSIG (dir30.asc).

2.5 TRAZADO DE CORRIENTES Y CUENCAS

HidroSIG 4.0 permite el trazado automático de cuencas y corrientes en una región de estudio,

para lo cual es necesario contar con un MED y un mapa de direcciones de drenaje en el formato

de HidroSIG 4.0. Para trazar automáticamente corrientes y cuencas en una región:

Cargue en la vista de MapWindow GIS un MED disponible en la carpeta de trabajo y el

correspondiente mapa de direcciones de drenaje que tenga las convenciones de HidroSIG 4.0.

Seleccione en el Data Layer de MapWindow alguno de estos mapas.

Active el ícono de trazado automático de cuencas o corrientes como se muestra en la Figura 7

y de clic sobre el mapa en el punto donde quiera realizar el trazado. SE SUGIERE primero trazar

algunas corrientes y posteriormente las cuencas.

Figura 5. Íconos para el trazado automático de cuencas y corrientes


Si es la primera vez que traza una cuenca o corriente con HidroSIG 4.0 aparecerá el siguiente

mensaje informativo, que deberá ser respondido afirmativamente si se desea continuar con el

trazado automático.

Figura 6. Mensaje informativo para la búsqueda del mapa de direcciones de drenaje.

¡Nota!

Este mensaje solo aparecerá una vez en el proceso de trazado automático de cuencas y

corrientes para informar que no se conoce el mapa de direcciones asociado al MED, el cual se

supone ya existe y tiene las convenciones de HidroSIG 4.0.

Seleccione el mapa de direcciones de drenaje correspondiente, el cual debe encontrarse en un

layer para este ejemplo (Figura 9).

Asigne un nombre a la corriente o cuenca trazada (Figura 9).


Figura 7. Selección de mapa de direcciones de drenaje y asignación de nombre de cuenca o

corriente trazada.

Observe que se ha creado una capa en el Data Layers de MapWindow con el nombre

Corrientes o Cuencas según el caso (Figura 10).

Ahora realice un zoom (Ampliar) sobre una zona que contenga la salida de una cuenca que

desee trazar.

Active el ícono de trazado de cuencas, trace una cuenca y nómbrela.

Trace tantas cuencas como desee (Figura 10).

Trace algunas cuencas por fuera de la red de drenaje (corrientes que usted trazó).

Observe las diferencias (Figura 10).

¡Pregunta!

Por qué se crean en algunos casos cuencas demasiado pequeñas (casi del tamaño de un píxel)?


Figura 8. Cuencas y corrientes trazadas.

¡Notas!

Es importante aclarar que el trazado de una corriente se basa en las direcciones superficiales

de drenaje, así que cuando se traza una corriente en la ladera esta seguirá las direcciones de

drenaje indicadas hasta encontrarse con un cauce que este geomorfológicamente conformado.

2.6 PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS

2.6.1 Valores agregados

Empleando el Plugin Text To Shape File lea el archivo SITIOS_XY.txt ubicado en la carpeta

01_Capas. Emplee como delimitador la coma (,) y como tipo de data Point. Oprima el botón

.

Una vez son cargados los datos, vincule los campos Key, X ý Y, tal como se ilustra en la

siguiente Figura.


Seleccione la opción Include X and Y coordinate fields.

Oprima el botón Convert para especificar el nombre (emplee SITIOS.shp) y la ubicación del

resultado, y agréguelo a la vista.

En cada uno de los sitios trace una cuenca. Nómbrelas como CUENCA01, CUENCA02 y

CUENCA03 desde aguas arriba hacia aguas abajo.

Vaya a HidroSIG → Herramientas operativas → Integrador sobre Polígonos. La siguiente

ventana se desplegará:

Con la opción Desde Layer activa, seleccione la cuenca que desea analizar. Estime la

pendiente media, máxima y mínima dentro de la cuenca.

¡PREGUNTA!: ¿Para que se utilizan las coordenadas del centroide de la cuenca?

2.6.2 Mapas

A continuación, podrá generar mapas derivados del modelo direcciones de flujo dir30.asc.:

Vaya a HidroSIG → Hidrología → Acumulador de flujo. Emergerá la siguiente ventana


Vaya a la pestaña Acumular Área y empleando el botón seleccione el mapa de

direcciones de flujo dir30.asc que debe estar en la lista de capas agregadas a la vista.

Especifique en el campo Mapa Resultado (Km2) la ubicación y el nombre del mapa que se

generará en disco. Emplee como nombre areas30.asc. Una vez que haya sido guardado en disco,

abra el mapa, es decir, agréguelo a la vista.

Empleando el mapa de áreas acumuladas, podrá generar un modelo raster de la red de drenaje de

la cuenca.

Vaya a HidroSIG → Herramientas operativas → Calculadora de mapas raster. Note que la

calculadora carga todas las capas raster disponibles en la vista.

Introduzca la siguiente desigualdad en la calculadora [areas30]>=0.2 ¿QUE SIGINIFICA?

Oprima el botón para calcular la desigualdad y para guardar el resultado. La

siguiente ventana emergerá:


En el campo Nombre indique el nombre (valga la redundancia) que usted quiere que tenga el

mapa en la vista. En el campo Dirección (debe seleccionar la casilla Guardar Mapa) indique dónde

quiere guardar el mapa. Verifique que la extensión del archivo sea .asc y guárdelo como

red30.asc. Inserte el resultado en la vista.

Empleando el mapa de direcciones de flujo y el mapa red de drenaje, podrá derivar un mapa de

distancias acumuladas, así:

Regrese a HidroSIG → Hidrología → Acumulador de flujo. Esta vez seleccione la pestaña

Acumular Distancias.

Calcule las distancias hasta la salida de la cuenca y guarde en disco el mapa resultante como

distancias30.asc. Inserte el resultado en la vista.

_______________________________________________________________________________

PARA FINALIZAR ESTA ETAPA, CREE UNA CARPETA NUEVA 01_Capas_OK en la carpeta

01_TallerSIG. Ubique dentro de esta las siguientes capas:

areas30.asc

dem30.asc

dir30.asc

distancias30.asc

red30.asc

SITIOS.shp

_______________________________________________________________________________

2.6.3 Perfiles de cauce

Cree una nueva vista en MapWindow.

Desde la carpeta 01_Capas_OK inserte las capas

areas30.asc

dem30.asc

dir30.asc

distancias30.asc

red30.asc

SITIOS.shp

Desde el punto más alejado sobre la red de drenaje, trace una corriente.

Para cada uno de los tres puntos de la capa SITIOS.shp trace una cuenca. Esta vez seleccione

la opción Guardar máscara y especifique la ubicación y el archivo de salida. Emplee el mismo


nombre tanto para el nombre de la cuenca (campo Nombre) como para la máscara, tal como se

muestra en la Figura.

Empleando la cuenca con la mayor área de drenaje (en la capa dem30.cuencas_dem30)

corte la corriente previamente trazada, de tal forma que ésta sólo quede contenida dentro de la

cuenca. Para hacerlo active Plug-ins → GIS Tools.

Vaya a GIS Tools → Vector → Clip Shapefile with Polygon. La siguiente ventana emergerá.

Antes que nada, asegúsere de activar la opción Fast Clipping.

Oprima el botón Select Shape para seleccionar la cuenca o polígono que se utilizará para

cortar la red de drenaje. Una vez oprimido el botón, éste cambiara a Done el cual se debe oprimir

una vez la cuenca este seleccionada tal como se muestra en la Figura.


En el campo File to Save Results to: especifique la ubicación y el nombre del resultado.

Emplee como nombre Canal_PPal.shp.

Para extraer un perfil vaya a HidroSIG → Herramientas operativas → Perfilador.

Para obtener un perfil primero se debe seleccionar el shapefile que contiene la poli-línea base

sobre la cual se desea extraer el perfil (Canal_PPal.shp); luego debe seleccionarse el campo del

shape (name) con el cual se desean identificar los perfiles extraídos y finalmente el mapa raster

que se le desea extraer el perfil (dem30.asc).

Exporte el perfil obtenido a la carpeta 02_Herramientas_Morfometria y guardelo como

Perfil_Z.cvs.

Haga lo mismo para extraer un perfil de áreas acumuladas y guardelo como Perfil_A.csv.

guia hidrosig (1)

Documents