Delimitación de cuencas con BASINS 4

cuenca_12.png

Una vez obtenido el ASTER, por medio de la página de la NASA, se  procedió a recortarlo con la ayuda del software QuantumGIS; debido a que éste abarcaba una zona mayor a la de interés.

Para recortar el raster en nuestra zona de interés se superponen el DEM, las ubicaciones de los puntos de muestreo de la cuenca, ubicaciones de los ríos y lagos de la zona. Para poder definir bien el área de interés se debe cargar los valores máximos y mínimos, así como mejorar el contraste del DEM. 

                                                        Figura 1. Mejora de contraste del DEM

                                                        Figura 1. Mejora de contraste del DEM

Luego de ello se procederá a cambiar la proyección del DEM, ubicado en WGS84, debido a que el área de interés se encuentra en la siguiente ubicación WGS 84/ UTM zone 18S. Para ello se realizó la reproyeccion con la opción Raster/ Proyecciones/Combar como se muestra en la figura.

                                                                 Figura2. Reproyección del DEM

                                                                 Figura2. Reproyección del DEM

Luego se crea un layer con el nombre “POLÍGONOFINAL” para poder así dibujar el área a recortar del DEM, como se muestra en la figura. 

                                                                      Figura 3. PolígonoFinal

                                                                      Figura 3. PolígonoFinal

Seguidamente, se procedió a recortar el RASTER con la opción Extracción/Clipper. Esta herramienta te pide un nombre del archivo de salida, el cual será para este proyecto, “Recorte_Final”.tif y también te pide seleccionar el modo de corte que en este caso es la capa de máscara creada anteriormente con el nombre “POLÍGONOFINAL”.shp. Finalmente, se queda guardado el nuevo recorte del DEM en nuestra área de interés.

                                                                     Figura 4. Extracción del DEM

                                                                     Figura 4. Extracción del DEM

                                                                     Figura 5. RECORTE_FINAL

                                                                     Figura 5. RECORTE_FINAL

Para realizar la delineación de la cuenca a estudiar, en el DEM, se utilizó el software Mapwindow en el que se procedió a cargar los archivos tanto del “RECORTE_FINAL”.tif, “PUNTOS_MONITORING_1”.shp, “22k-lagos”.shp y “22k-rios”.shp y con la opción Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions comenzaremos a delinear nuestra área de interés.

Ir a Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/Fill Pits

La opción Fill Pits permite obtener un raster de las depresiones de la zona a través del DEM, ya que estas pueden interferir con el proceso de enrutamiento.

                                                                 Figura 6. Opción  Fill Pits

                                                                 Figura 6. Opción  Fill Pits

                                                                      Figura 7. DEM con Fill Pits

                                                                      Figura 7. DEM con Fill Pits

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/D8 Flow Directions

Con esta herramienta se crean dos grids, el primero muestra las pendientes en la dirección del descenso es decir el área que se encuentra en un lugar plano se mostrará de color blanco. El segundo grid contiene la dirección del flujo de cada cuadrícula.

                                                                 Figura 8. Opción D8 Flow Directions

                                                                 Figura 8. Opción D8 Flow Directions

                                                                      Figura9. Slope Grid

                                                                      Figura9. Slope Grid

                                                               Figura 10. Flow direction

                                                               Figura 10. Flow direction

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/D-Infinity Flow directions

Este proceso asigna una dirección del flujo, basado en método de flujo D-Infinity, usando las pendientes más pronunciadas de una faceta triangular. La dirección del flujo es definida por la pendiente más inclinada hacia abajo en facetas triangulares planas. 

                                                       Figura 11. Opción D-Infinity flow directions.

                                                       Figura 11. Opción D-Infinity flow directions.

                                                          Figura 12. Dinf Flow Direction.

                                                          Figura 12. Dinf Flow Direction.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/D8 Contributing Area

Se permite obtener el área de contribución en base a algoritmos propios del software.

 

                                                      Figura 13. Opción D8 Contributing Area.  

                                                      Figura 13. Opción D8 Contributing Area.

 

                                                               Figura 14. D8 Contributing Area.

                                                               Figura 14. D8 Contributing Area.

Para el siguiente paso, se necesitará un nuevo shapefile que en este caso se llamara “OUTLET” el cual debe encontrarse ubicado agua abajo de la cuenca que se desea delimitar.

                                             Figura 15. Opción Nuevo Shapefile.

                                             Figura 15. Opción Nuevo Shapefile.

                                                         Figura 16. Ubicación del Punto OUTLET

                                                         Figura 16. Ubicación del Punto OUTLET

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/D-Infinity Contributing Area

Se permite recortar la Cuenca del DEM con la ayuda de los archivos ya anteriormente generados, de tal manera que el software sólo trabaje con el área de interés.

                                                          Figura 17. Opción D-Infinity Contributing Area.

                                                          Figura 17. Opción D-Infinity Contributing Area.

                                                 Figura 18. Dinf Specific Catchment Area Grid.

                                                 Figura 18. Dinf Specific Catchment Area Grid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/DEM processing functions/Grid Network Order and Flow Path Lengths.

Se crea automáticamente 3 grids:

  • Longest Upsslope length Grid, permite conocer la longitud sobre la red de flujo, brinda el valor de la longitud más larga del área.

  • Total Upsslope length Grid, permite conocer la suma de todas las lontigudes del río es decir el valor acumulativo.

  • Strahler Network Order Grid, brinda el grid del orden numérico de las vertientes hasta llegar a la vertiente principal, es decir, si dos vertientes de diferentes órdenes se juntan, predomina el mayor y si se juntan vertientes del mismo orden se genera una nuevo orden (incrementándose en una unidad).

                                                              Figura 19. Opción Grid Network.

                                                              Figura 19. Opción Grid Network.

                                                            Figura 20. Longest Upsslope length Grid.

                                                            Figura 20. Longest Upsslope length Grid.

                                                         Figura 21. Total Upsslope length Grid.

                                                         Figura 21. Total Upsslope length Grid.

                                                      Figura 22. Strahler Network Order Grid.

                                                      Figura 22. Strahler Network Order Grid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/Peuker Douglas

Nos brinda un grid de la red de flujo del área de interés, se crea hacia arriba del curvado y en base a los algoritmos que se tiene del DEM.

                                                      Figura 23. Opción Peuker Douglas.

                                                      Figura 23. Opción Peuker Douglas.

                                                            Figura 24. Stream Source Grid.

                                                            Figura 24. Stream Source Grid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/Slope Area Combination

Nos permite obtener el área de combinación del área de interés de acuerdo a las pendientes que se presenten.

                                                                      Figura 25. Opción Slope Area Combination.

                                                                      Figura 25. Opción Slope Area Combination.

                                                                     Figura 26. Slope Area Grid

                                                                     Figura 26. Slope Area Grid

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/D8 Extreme Upslope Value

Permite evaluar las pendientes ascendentes de tal manera que se pueda generar la corriente en los tramos. 

                                                 Figura 27. Opción D8 Extreme Upslope Value.

                                                 Figura 27. Opción D8 Extreme Upslope Value.

                                                         Figura 28. Accumulated Stream SourceGrid.

                                                         Figura 28. Accumulated Stream SourceGrid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/Length Area Stream Source

Esta herramienta crea un grid indicador, el cual indica probables corrientes que se pueden generar en la cuenca. Esta herramienta está basada en el método de las leyes Hack´s. 

                                                        Figura 29. Opción Length Area Source.

                                                        Figura 29. Opción Length Area Source.

                                                     Figura 30. Stream Source Grid.

                                                     Figura 30. Stream Source Grid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/Stream Definition by threshold

Permite definir el límite de las Corrientes que afectan a nuestra área de interés y data como resultado un raster del grid de las corrientes. 

                                             Figura 31. Opción Stream Definition by Threshold.

                                             Figura 31. Opción Stream Definition by Threshold.

                                                         Figura 32. Stream Raster Grid.

                                                         Figura 32. Stream Raster Grid.

Watershed Delineation/Advanced TauDEM Functions/Network and Watershed Processing Function/Stream Reach and Watershed

Por medio de esta herramienta se crea un vector de la red y shape files del raster del grid .Crea esta herramienta un vector de la red y el archivo de forma de la rejilla raster corriente. la rejilla de dirección de flujo se utiliza para conectar las vías de flujo a lo largo de la trama corriente. el orden de Strahler de cada segmento de corriente se calcula. la cuenca sub drenaje para cada segmento de corriente (alcance) también se delineó y etiquetados con el identificador de valor que corresponde a la WSNO (número de cuencas) atributo en el archivo de forma corriente alcance. En el archivo de configuración final de la red de corriente se ordena de acuerdo con el sistema ya se ha explicado Strahler pedido. Se crea la red yhe orden arroyo. A continuación, crea la red de cuencas hidrográficas. Por último, se crea el tramo de río archivo de formas. En este archivo de los ríos son ya un archivo de formas con varias características como la longitud, el orden, la magnitud, la pendiente, la gota y otros. 

cuenca_delimitacion_33.png
                                                    Figura 33.  Stream Reach Shapefile.  

                                                    Figura 33.  Stream Reach Shapefile.

 

                                                              Figura 34. Watershed grid.

                                                              Figura 34. Watershed grid.

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Posted on September 23, 2013 and filed under Hidroinformática, Hidrología.