Cómo funciona Cortar/Rellenar

Una operación de corte y relleno es un procedimiento en el que la elevación de una superficie de forma del suelo se modifica añadiendo o quitando materiales de superficie.

La herramienta Cortar/Rellenar resume las áreas y los volúmenes de cambio de una operación de corte y relleno. Al tomar superficies de una ubicación determinada en dos períodos de tiempo diferentes, se identifican las regiones en donde se quitó material de superficie, en donde se agregó material de superficie y donde no se modificó la superficie.

Aplicaciones

Con la herramienta Cortar/Rellenar, puede hacer lo siguiente:

• Identificar regiones de erosión y sedimentación en el valle de un río.
• Calcular los volúmenes y las áreas del material de superficie que se debe quitar y las áreas que se deben rellenar para nivelar un sitio a fin de construir un edificio.
• Identificar áreas que se inundan con frecuencia con materiales de superficie durante un alud de lodo en un estudio para ubicar áreas seguras de terreno estable para construir casas.

Mostrar

Al ejecutar la herramienta Cortar/Rellenar, se aplica, por defecto, un renderizador especializado que resalta las ubicaciones de corte y relleno. El determinante es la tabla de atributos del ráster de salida y considera que el volumen positivo está donde se cortó (quitó) material y el volumen negativo está donde se rellenó (agregó) material.

Consulte la Ilustración de la documentación de la herramienta para ver un ejemplo.

Usar la herramienta Corte/Relleno para analizar la morfología de los ríos

Utilizando la morfología del río como ejemplo para rastrear la cantidad y la ubicación de los fenómenos de erosión y sedimentación en el valle de un río, se debe tomar una serie de secciones transversales a lo largo del valle para realizarles un relevamiento topográfico con regularidad a fin de identificar las regiones de erosión y sedimentación.

En los siguientes gráficos se muestra el perfil lateral de una de las secciones transversales de la superficie que experimentó cambios donde se quitó material de algunas áreas y se agregó en otras.

En el primer gráfico se muestra la superficie en su estado original:

Perfil de superficie anterior

En el segundo gráfico se muestra la superficie después de un período de tiempo en el que actuaron las fuerzas de la erosión y la sedimentación.

Perfil de superficie posterior

En el tercer gráfico se muestra cómo la herramienta Cortar/Rellenar identifica las áreas donde se quitó (cortó) y donde se agregó (rellenó) material:

Erosión y sedimentación de corte/relleno

Cálculos

El ráster de salida retiene varias propiedades del cambio en su tabla de atributos.

Áreas conectadas por bordes identificadas

Primero, desde la esquina superior derecha, se asigna un valor secuencial a cada área única conectada por bordes de corte, relleno o sin cambios.

Los diferentes tipos de conectividad se muestran en el siguiente gráfico:

Regiones de corte/relleno

Cálculo de volumen

El volumen se calcula para cada región de corte/relleno. En el caso de una celda única, la fórmula para obtener el volumen es:

  Vol = (cell_area) * ΔZ

• donde:

    ΔZ = ZBefore - ZAfter

Por ejemplo, una celda en particular tiene un valor z inicial de 235 y un tamaño de celda de 10 metros. Si se excava 3 metros en la ubicación, el volumen será:

  Vol = (10m * 10m) * (235m - 232m)       = 100m2 * 3m       = 300m3

Nota:

A partir de la fórmula se deduce que en las áreas donde se cortó material, el volumen será positivo valor más grande - valor más pequeño > 0). En donde se agregó material, el volumen será negativo (valor más pequeño - valor más grande < 0).

Cálculo del área

El área se calcula para cada región de corte/relleno. Ésta es, simplemente, la cantidad de celdas de la región (conteo) multiplicado por el tamaño de celda del ráster.

Tabla de atributos

A continuación, se muestra un ejemplo de la tabla de atributos para el ráster de salida:

ObjectID   Value   Count           Volume        Area        0       1   55819            0.000   258107056        1       2     707   -137415060.250     3269168        2       3      65   -114913516.625      300560        3       4     810   1235057106.000     3745440

Los valores positivos de volumen indican áreas donde se cortó (quitó) material y los valores de volumen negativos son las áreas donde se rellenó (agregó) material.