Aplicaciones de muestra de análisis hidrológico

Las herramientas de modelado hidrológico en ArcGIS Spatial Analyst proporcionan métodos para describir los componentes físicos de una superficie. Las herramientas hidrológicas permiten identificar sumideros, determinar la dirección de flujo, calcular la acumulación de flujo, delinear cuencas hidrográficas y crear redes de arroyos. La siguiente imagen proviene de una red de arroyos derivada de un modelo de elevación:

Ejemplo de red de arroyos derivada del modelo de elevación

Si utiliza un ráster de elevación o un modelo digital de elevación (DEM) como entrada, es posible delinear un sistema de drenaje automáticamente y cuantificar las características del sistema. Los siguientes gráficos ilustran los pasos involucrados en el cálculo de cuencas hidrográficas y redes de arroyos desde un DEM.

1. El DEM en el que se realizará el análisis hidrológico.

   Superficie DEM de entrada

2. Si utiliza el DEM como entrada a la herramienta Dirección de flujo, se determina la dirección en la que el agua fluye fuera de cada celda.

   Se determina la dirección de flujo.

3. Con la herramienta Crear Sumidero, se identifican los sumideros en el DEM original. Un sumidero suele ser un valor incorrecto inferior a los valores circundantes. Las depresiones que se muestran en el siguiente gráfico (los puntos de colores dispersos) son problemáticos debido a que el agua que ingresa en ellos no puede salir. Para garantizar una representación cartográfica del drenaje adecuada, estas depresiones se pueden rellenar con la herramienta Rellenar.

   Se identifican los sumideros.

4. Mediante el uso de la herramienta Cuenca hidrográfica, las cuencas hidrográficas se delinean para ubicaciones específicas. Sin embargo, si desea calcular únicamente la red de arroyos, este paso se puede ignorar.

   Se delinean las cuencas hidrográficas.

5. Para crear una red de arroyos, utilice la herramienta Acumulación de flujo para calcular el número de celdas en pendiente que fluyen a una ubicación. El ráster de dirección de flujos de salida que se creó en un paso anterior se utiliza como entrada.

   Salida de acumulación de flujo

6. Se puede especificar un umbral en el ráster derivado de la herramienta Acumulación de flujo; la etapa inicial define el sistema de red de arroyos. Esta tarea se puede realizar con la herramienta Evaluación condicional o utilizando Álgebra de mapas. Un ejemplo de sintaxis general para utilizar en Evaluación condicional es newraster = con(accum > 100, 1). Todas las celdas con más de 100 celdas que fluyen hacia ellas forman parte de la red de arroyos.

7. Para representar el orden de cada uno de los segmentos de una red, aplique la herramienta Clasificación de arroyos. Los métodos disponibles para clasificar son las técnicas Shreve y Strahler.

   Salida desde la clasificación de arroyos

8. Al utilizar la herramienta Longitud de flujo, se puede determinar la longitud de la ruta de flujo, ya sea en pendiente ascendente o descendente, desde cada celda dentro de una cuenca hidrográfica dada. Esto es útil para calcular el tiempo de recorrido del agua a través de una cuenca hidrográfica.

   Salida de longitud de flujo