delimitar una cuenca en arcgis 10.0

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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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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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delimitar una cuenca en arcgis 10.0

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