Manual Básico Para el Procesamiento de Modelos Digitales de Terreno (MDT) en el HidroSIG Java 3.1.0 beta. Darney Ceballos E.1 Estudiante de Ingeniería Forestal. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional, Medellín.2004.

PROCEDIMIENTO

Cuando se trata de MDT's, HidroSIG le brinda la posibilidad de extraer automáticamente 10 mapas con variables geomorfológicas asociadas al terreno y a su red de drenaje correspondiente. La construcción de estos mapas se realiza durante el procesamiento del MDT.

HidroSIG cuenta con un modulo de importación de vectoriales en varios formatos, para este caso utilizaremos el formato DXF. Haga clic en el menú Importar DXF como se indica. Para seleccionar el archivo en formato DXF que desea importar, haga clic en el botón Buscar Archivo (ver figura 1, 2). Un selector de archivos le pedirá que especifique el archivo de extensión .DXF a importar.

Figura 1. Procedimiento para importar

1 ddceball@gmail.com

Figura 2. Procedimiento para importar

Figura 3. Curvas importadas

Luego realice la misma operación (de las curvas) para la red de drenaje (Figura 4).

Figura 4. Red de drenaje importada. HidroSIG cuenta con su propio formato de archivos vectoriales. Las entidades especiales de HidroSIG, como son Rios, Cuencas, Estaciones y Sitios, pueden ser almacenadas como vectoriales, tanto en el disco como en la base de datos. HidroSIG le permite hacer conversión de formato vectorial a ráster. Como atributo a rasterizar, HidroSIG tomará el valor de elevación del vectorial.

Para rasterizar un vectorial, cargue en el mapa que se encuentre activo los vectoriales que desee rasterizar (figura 5). A continuación haga clic en el menú Herramientas, Rasterizar, Vectoriales Activos, como se indica en la figura 6.

Figura 5. Abrir vectorial

Figura 6. Rasterizar vectorial de curvas

Figura 8. Curvas (vectoriales) rasterizadas.

Algunas veces es necesario completar información de las celdas de los mapas que queden con valor faltante, pues pueden resultar problemáticas para el procesamiento de modelos digitales de terreno.

HidroSIG utiliza el procedimiento del Vecino más cercano para esta interpolación. Haga clic en Herramientas, Interpolación, Faltantes como se indica en la Figura 9.

Si el mapa con la información faltante se encuentra abierto haga clic en la opción Mapa Activo, de lo contrario seleccione la opción Archivo y seleccione el mapa a interpolar.

Ahora hay que rasterizar la red de drenaje de la misma forma que las curvas y con los mismos parámetros para evitar problemas en el procesamiento del MDT (Figura 11 y 12).

Figura 9. Procedimiento para la interpolación.

Figura 10. Curvas interpoladas.

Figura 11. Rasterización de la red de drenaje.

Figura 12. Rasterización de la red de drenaje, Parámetros cargados desde disco.

Red de drenaje Raster: distingue cuáles puntos del mapa contienen un verdadero canal y cuáles no; a las celdas con drenaje se les asigna como valor 1.0, el resto reciben el valor 0. En todos los análisis que HidroSIG hace sobre la red de drenaje, sólo se tienen en cuenta aquellas celdas con valor 1.0 en este mapa.

Figura 13. Rasterización de la red de drenaje.

El procesamiento de un MDT consiste en estimar la dirección de flujo del agua sobre la superficie del terreno que el MDT representa. En HidroSIG están incorporados algoritmos que realizan esta estimación usando el modelo D8; en el cual, el drenaje de cualquier celda del MDT se supone dirigido hacia la celda más baja entre las ocho adyacentes. Así, la dirección de una celda queda determinada por un número entre 1 y 9 como lo muestra el esquema de la Figura 14.

Figura 14. Asignación de direcciones de drenaje según el modelo D8.

Para poder estimar las direcciones de drenaje mediante el modelo D8, el MDT debe ser tal que cada celda tenga alguna más baja que ella hacia la cual drenar. Esta situación ideal no ocurre en muchas celdas de la mayoría de los MDT's, apareciendo así, lo que se conoce como pits, bifurcaciones, zonas planas y sumideros. Se llama pit a una celda c para la cual cada una de sus celdas adyacentes ck tienen cota z (ck) > z (c). En estos casos, cada inclinación ik es estrictamente positiva, y por tanto no se puede asignar una dirección de drenaje. Una bifurcación es una celda que posee varias opciones de dirección de flujo con la misma cota, por lo tanto se debe tomar una decisión de forma adecuada. Las zonas planas están formadas por grupos de celdas con la misma cota; y por su parte, los sumideros consisten en grupos de celdas rodeadas por zonas más altas

que ellas. En la Figura 15 se esquematiza un corte transversal por un sumidero. La corrección de pits, bifurcaciones, zonas planas y sumideros son una tarea obligada previa a la determinación de las direcciones, y puede llegar a ser muy demandante en términos computacionales.

Figura 15. (a) Esquema de un sumidero. (b) Corrección por "llenado". (c) Corrección por "cortado".

Cuando selecciona abrir un MDT que no ha sido previamente procesado, HidroSIG muestra el diálogo que se muestra en la Figura 16. Si el hace clic en Abrir podrá visualizar el MDT y utilizar algunas de las herramientas de mapas raster que HidroSIG Java tiene implementadas, debido a que la falta de procesamiento deshabilitan algunas.

Figura 16. Interfaz inicial para el procesamiento de un MDT. El número de zonas planas y sumideros es un indicativo de la calidad del MDT.

Ahora para procesar un MDT a través de HidroSIG, haga clic en el botón Procesar de la ventana Selección de Variable Geomorfométrica que aparece cuando abre el MDT. Las opciones para el procesamiento del MDT se encuentran agrupadas en las fichas Tareas, Sumideros, Red de Drenaje y Gráfico Área pendiente. Cada una de estas fichas tiene funciones especiales. Ajuste la Red de Drenaje como se observa en la Figura 17. Una vez ajustada la opción de procesamiento, el botón Aplicar le permite actualizar las variables inherentes a cada opción, y el procesamiento comenzará al hacer clic en Iniciar.

Figura 17. Opciones de procesamiento. Una vez el MDT ha sido procesado, el diálogo para abrir un MDT luce como en la Figura 18. Para visualizar alguno de los mapas que allí se listan, seleccione un mapa y hacer clic en el botón Abrir.

Figura 18. Interfaz posterior al procesamiento de un MDT, con sus mapas asociados.

Figura 19. Opciones del HidroSIG.

Figura 20. Opciones del HidroSIG.

Figura 21. Ficha Bibliografica del HidroSIG