Delimitación de una Cuenca

Hidrográfica en ArcGIS

VEYMAR GILBERT TORREZ MACIAS

MARCELO ISRAEL LEYVA LÓPEZ

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)

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.

Delimitación de Cuenca Hidrográfica

La delimitación de la cuenca hidrográfica, su análisis hidrológico y la descripcióncuantitativa de su morfometría son dos tareas esenciales en todo plan de gestiónde cuencas y de recursos hídricos.

Las cuencas pueden ser delineadas automáticamente a partir del modelo deelevación digital, utilizando como entrada la información de dirección de flujos,lo cual posibilita conocer el área de contribución de agua. Asimismo, a partir deuna cuenca dada es factible delinear nuevas subcuencas. Debido que muchassubcuencas pueden resultar de dimensiones muy pequeñas y sin interés para laaplicación, el usuario tiene la posibilidad de especificar el tamaño mínimodeseado para las subcuencas. Los límites de distintas cuencas son comúnmenterequeridos para todo tipo de modelado hidrológico.

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

Obtención de Imágenes Raster Después nos vamos a Resultados, donde se obtendrán las imágenes por

tramos.

Para empezar a trabajar en el ArcGIS se recomienda crear una carpeta para poderguardar todo el trabajo que ha de realizarse, esta carpeta debe incluir también las imagenes raster que se descargaron previamente.

Ingresamos al menúCatalog.

Ingresamos a la opción Folder

Connections luego a Connect to Folder.

Luego de encontrar las

imágenes descargadas las abrimos.

Arrastramos los 4 archivos dem.tif

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.

Una vez adentro seleccionamos nuestras 4 imágenes y georeferenciamos la

zona de estudio:

Cambiamos las propiedades de la Cuenca. Display: metros y La Zona:

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 enla superficie del modelo digital de elevaciones, de tal forma que las celdasen depresión alcancen el nivel del terreno de alrededor, con el objetivo depoder determinar de forma adecuada la dirección del flujo.

Herramienta Fill sinks

Catalog

System Tolbox

Spatial Analyst Tools

Hidrology

Fill

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

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 aguaque fluye dentro de la celda desde todas las celdas que drenan hacia ella. A menos que el usuarioespecifique el mapa ráster de ponderación (opcional), el valor de salida para una celda cualquiera serásolamente determinado por la cantidad de todas las celdas que drenaron hacia ella.

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.

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.

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.

Stream Order

Luego utilizamos el Stream Order que Crea un ráster del orden de las corrientes.

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

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.

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

Punto de control o inicio de cuenca.

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

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.

Conversión de raster to polígono.

Es importante esta conversión de ráster a polígono, para determinar el área de

la cuenca y perímetro.

Determinación del área y perímetro de la cuenca.

Determinación del área y perímetro de la cuenca.

Determinación del área y perímetro de la cuenca.

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

CURVAS DE NIVEL

Para Las curvas de Nivel emplearemos el Modelo de

elevación Digital indicamos de las curvas serán cada 50

m

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.

MAPA DE PENDIENTES.

En opcional se pone en porcentaje que viene hacer PERCENT_RISE.

Reclasificando la Pendiente.

Reclasificando la Pendiente.

Reclasificando la Pendiente.

La ruta donde se va guardar el ráster clasificado dependiente que esta con el nombre de “recl_pendi”.

Ubicación de las Estaciones en el ArcGis.

Se sigue el mismo Procedimientode Punto de control

Ubicación de las Estaciones en el ArcGis.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN