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HidrologaIng.BiotecnologaAmbientalDr.GerardoLenCh.,M.Sc.
DELIMITARUNACUENCAENARCGIS10.0
Existen una serie de pasos que debes completar para generar una
cuenca hidrogrficaempleandoArcGis10.0.
a) INFORMACIONBASENECESARIO
Lainformacinbsicaqueserequiereparaestetrabajoestenerlascurvasdenivelenformatoshp.
En nuestro pas esta informacin se puede obtener a partir del
portal de IGM
(mapasliberados).Estacurvadeniveldebetenerlosvaloresdealtimetradecadacurva.
ConectarsealacarpetaDelimitaryrecuperar
Procederacargarelshapefilecurvasyseobtienelasiguientevista.
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Procedemosaversidisponedevaloresdealtimetra.Paraelmismonossituamosen
lacapacurvasescogemosmencontextualyopenAtributeTable
Obtenemos la siguiente vista en la cual se encuentra una tabla
en donde est la columnaCONTOURquetienelosvaloresdealtimetra.
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Hidrolo
Cerra
b
Recopuntolneahidro
En ctrans
oga
amoslatabla
b) Generaci
ordando queo de desfog
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cuenca hiduenca e ir de cargadas
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aseestcom
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LenCh.,M.Sc.
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3
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Abrimos el ArcToolBox >3D Analyst Tools >TIN Management
>Create TIN , en el Input Feature Clase , en Ouput TIN colocamos
el nombre del archivo de salida en este caso TIN y damos OK.
Debes fijarte que en la columna height_field debe estar la
columna que dispone de altimetra, en nuestro caso CONTOUR.
Si has seguido correctamente la secuencia debes haber obtenido
el TIN.
Una vez que se ha cargado el DEM, desde al ArcToolbox vamos
hacer uso de las siguientes herramientas siguiendo la siguiente
secuencia:
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El siguiente paso consiste en convertir a Raster en TIN
generado, para lo cual procedemos a Arc ToolBox > 3D Analyst
Tools > Conversion >From TIN > TIN to Raster
Procedemos a llenar la siguiente informacin.
En Input TIN el archivo TIN creado, en Ouput Raster el nombre
del nuevo archivo a crear en este caso Raster y dar click en OK.
Obtenemos la siguiente vista.
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Hemos obtenido el archivo Raster para procesar todo lo que
viene.
c) Llenado de imperfecciones del Raster
En el rea de estudio puede existir imperfecciones (lugar en
donde se queda acumulado el agua como charcos) esto nos puede
llevar a clculos errneos por lo que el siguiente paso consiste en
Eliminar estas imperfecciones imperfecciones (huecos y sumideros)
del rster, para esto empleamos la herramienta Fill.
ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology >
Fill
Obtenemos la ventana en la cual procedemos a llenar la
informacin.
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En Input surface raster escogemos el archivo raster generado en
nuestro caso se llama Raster, en Ouput Surface raster colocamos el
nombre el archivo nuevo a generar Fill_raster y seguido damos click
en OK.
d) Direccin del flujo
Por definicin sabemos que el flujo de un cauce va desde lo alto
hacia la parte baja, esto es lo que hay que definir en ArcGis, es
decir, establecer la direccin del flujo hidrolgico de la pendiente,
para esto empleamos la herramienta Flow Direction.
ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Flow
Direcction
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Al ingresar en Flow Direction aparece la ventana en la cual se
precede a llenar la informacin correspondiente.
Como entrada damos el archivo llenado raster y seguido indicamos
el nombre del archivo de salida en este caso FlowDir_fill y seguido
damos click en OK.
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En sta imagen se observa todas las posibles direcciones que
puede tomar el cause.
e) Acumulacin del flujo
El siguiente paso consiste en encontrar el cauce del rio,
riachuelo, etc. Desde donde y hacia que lugar fluye utilizando como
base la informacin de la direccin del flujo encontrado
anteriormente.
As, determinamos la acumulacin del flujo de las celdas que
fluyen hacia cada celda descendiendo sobre la pendiente empleando
la herramienta Flow Accumulation.
ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Flow
Accumulation
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Como se observa, en Inpu flow direction raster colocamos el
archivo con flujo de direccin, seguido damos nombre al nuevo
archivo en este caso FlowAcum y segudo damos click en OK.
Si has seguido todos los pasos indicados se obtiene el raster
que se muestra en la imagen.
Como observa en la imagen raster, se ha formado los cauces de
rio en el rea de estudio, si dispones de otra capa con vector (shp)
de los ros puedes verificar que coinciden.
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f) Generacin automtica de Red Hdrica
Ahora vamos a construir automticamente la red hdrica por medio
de un condicional (esto depende del tamao del rster en Input true
raster or constant value colocar la unidad 1, sealar directorio de
salida, ahora es muy importante en Expression usar la expresin
value > 400, este valor depende del tamao del pixel y del rster,
mientras ms grande sea la microcuenca se debe usar un valor mayor,
otra opcin es usar Raster Calculator) con la herramienta Con.
ArcToolbox > Spatial Analyst > Conditional > Con
Obtenemos la siguiente ventana.
Como se observa se utiliza el archivo generado en el paso
anterior se ha dado como valor de expression mayor a 450 como Input
true raster 1 y el nombre del archivo de salida Con_flow_acum y
damos click en OK, obtenindose.
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g) Generacin de vector del cauce a partir del raster
Como siguiente paso generamos el vector entre el resultado de
los rsters de la acumulacin de flujo y el condicional con, para
esto empleamos la herramienta Stream to Feature.
ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology > Stream
to Feature
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Como se observa se a utilizado la Concentracin del flujo y la
direccin del flujo y generamos el archivo StreamT_con.shp que es un
vector.
h) Punto de aforo de la cuenca
El siguiente paso consiste en identificar el cauce a delimitar,
esto se realiza ubicando el punto de aforo en el tramo de inters de
la microcuenca.
Para este procedimiento puede emplear archivo creado en Excel e
importarlo o creando un shapefile tipo punto, luego interporlarlo
con un modelo de elevacin digital (TIN o DEM) para obtener sus
coordenadas en tres dimensiones.
i) Creacin del shapefile tipo punto
En esta ocasin empleamos el ArcCatalog 10, otro programa que
forma parte de ArcGis 10.
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Abrimos el ArcCatalog 10.
Damos click en la pestaa de carpeta con signo ms para conectar
la carpeta delimitar.
Aparece la siguiente ventana.
Nos colocamos en el espacio de la carpeta delimitar y damos
click lado derecho y escogemos New > Shapefile
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Obtenemos el siguiente cuadro.
En nombre ponemos Aforo en Feature Type escogemos Point si
quieres puedes proyectar empleando el botn edit, en sta ocasin
damos click en OK.
Se observa que en el lado derecho se ha creado el shapefile
Aforo.
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Cerramos el ArcCatalog y cargamos la capa Aforo en ArcGis.
Como se observa est la capa Aforo pero no est definido el lugar
de aforo, en esta ocasin vamos a escoger el rio intermedio.
Para ubicar el punto de aforo debemos editar el shapefile. Damos
click en el botn Editor Toolbar y se activa la barra de edicin.
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Damos click en Editor > Start Eding
Escogen Aforo y OK
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Dan click en continuar y se activa la ventana Create Feature al
dar click en sta ventana en Aforo, el cursor se activa en punto y
debes escoger el rio de inters y das click en ese lugar.
Luego dar click en editor y Stop eding. Contestar si para
guardarlos y tenemos el punto de aforo.
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j) Interpolacin en 3D
Interpolamos en 3D para hacer coincidir el punto de aforo con la
topografa, para esto empleamos el Interpolate Shape.
ArcToolbox > 3D Analyst Tools > Functional Surface >
Interpolate Shape
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Apareceelsiguientecuadro
Sehaobtenidoeltin_interpolado.
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k) Clculo de Watershed
Para culminar con la herramienta Watershed usamos el rster
creado con Flow Direction y el punto de desfogue interpolado en el
paso anterior.
ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Hydrology >
Watershed
Se obtiene el siguiente cuadro de dilogo.
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Se ingresa el raster de FlowDir_fill y el punto de aforo
interpolado tin_interpolate y guardamos como watersh y damos click
en OK.
Se ha obtenido la cuenca delimitado en formato raster.
l) Parteaguas de la cuenca
Finalmente para delimitada la microcuenca tan solo basta en
convertir el rster obtenido en el paso anterior a shapefile tipo
polgono.
ArcToolbox > Conversion Tools > From Raster > Raster to
Polygon
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Se obtiene el cuadro de dilogo siguiente.
Se ha llenado el Watershed y damos click en OK.
El resultado de la delimitacin de la microcuenca se muestra en
la siguiente imagen.
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Para mejorar la presentacin borramos el fondo dando click y
dejar transparente el fondo.
m) Clculo de rea y permetro de la cuenca
Empleamos a herramienta Xtools Pro > Table Operations >
Calculate Area Perimeter
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Llenamos como muestra la tabla la informacin necesaria y dar
click en OK.
Para ver los resultados abrimos la tabla de la cuenca dando men
contextual encima de la cuenca y escogiendo Open Atribute Table
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