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26 junio 2011

Calcular la longitud de flujo en ArcGis (flow length)

Usando la herramienta Flow Length podemos calcular la longitud del flujo aguas arriba (upstream) y aguas abajo (downstream) para cada celda que conforma el raster de una cuenca. La longitud del flujo aguas abajo es la distancia que una gota de agua viajaría para alcanzar el punto de cierre de la cuenca. La longitud del flujo aguas arriba es la distancia más larga a lo largo del curso de agua hasta la cima de la cuenca.

Estos parámetros son útiles para calcular el tiempo de concentración de la cuenca, que se define como el tiempo que tarda en llegar, a la sección de salida de la cuenca, la escorrentía producida en la zona más alejada de dicha sección.

El tiempo de concentración depende del “espacio”recorrido (longitud y forma de la cuenca) y de la “velocidad” de las escorrentías (altura de la escorrentía, pendiente de la cuenca y del cauce principal, rugosidad de la superficie). Se estima a través de fórmulas empíricas, siendo muy frecuente la de Kirpich.

El tiempo de concentración tiene gran importancia hidrológica debido a que:

  • Influye notablemente en la forma de los hidrogramas.
  • Depende del grado de intervención humana en la cuenca: La compactación de los suelos y las canalizaciones de los cauces fluviales reducen considerablemente el tiempo de concentración, y facilitan la concentración más rápida de las escorrentías (formación de avenidas).

Para ilustrar la aplicación de Flow Length partiremos de un raster de dirección de flujo.

F1 Datos Basin

Nos vamos a ArcToolbox seguido de Spatial Analyst Tools luego hydrology y finalmente flow Length.

En la ventana que aparece indicamos la siguiente información:

  • Input flow direction raster: indicamos el raster de dirección de flujo. En este caso flowdir.
  • Output raster: Indicamos el nombre y la carpeta donde se guardará el raster de salida. Escribimos flowleng-D
  • Direction of measurement: Para el primer caso seleccionamos DOWNSTREAM
  • Input weight raster: dejamos el valor por defecto.

F2. Ventana Flowlength

Clic en Ok para obtener el siguiente resultado.

F3. Flow length_DOWNSTREAM

El color rojo indica las celdas o las gotas de agua que están mas cerca del punto de cierre respectivo. Si damos clic con la herramienta Identify sobre el raster de salida, observamos lo siguiente.

F4. distancia hasta el punto de cierre

Repetimos le mismo procedimiento para determinar el flujo aguas arriba (upstream).

Solo cambiamos el nombre con el que se guardará el archivo de salida (flowleng-U) y en Direction of measurement seleccionamos la opción UPSTREAM.

    F5 Flow Length Upstream

El resultado es el siguiente.

F6 longitud de flujo aguas arriba

17 comentarios :

  1. Hola, felicitaciones por el blog ... interesante la explicación sin embarbargo exactamente cuál sería el valor del tiempo de concetración? o como interpretaría el raster generado?

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  2. Hola, en ese artìculo solo hago referencia la tiempo de concetraciòn y este se puede hallar por varias ecuaciones

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  3. y cual es la distancia? qué valor del identify? en que unidades esta?

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  4. y cual es la distancia? qué valor del identify? en que unidades esta?

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  5. Hola!, pixel Value contiene la distancia, la cual está medida en metros. es recomendable revisar las definiciones al inicio del artículo...saludos

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  6. sandro.dda@gmail.com
    dice: gracias por compartir conocimientos y dime si tienes un manual de pasos para realizar el perfil longitudinal del cauce principal , y asi calcular mi pendiente del cauce gracias

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  7. Hola Sandro, puedes visitar estos dos artículos http://aguaysig.blogspot.com/2011/06/pendiente-media-de-una-cuenca-con.html
    http://aguaysig.blogspot.com/2011/06/funciones-zonales-en-arcgis-pendiente.html

    Aprovecho para decirte, si estas interesado en hidrología con arcGis, en el menu principal seguido de indice y luego selecciona la opción hidrología encontrarás algunos articulos sobre el tema... yo trato de ser algo ordenado, sin embargo hay unos articulos que por tratar otros temas los incluyo en otro indice.. ya hay tantos articulos que hasta param i es complicaod encontrarlos... sin embargo en la parte superior del blog esta la solucion... el buscador del articulos en el blog...les invito a que lo utilicen, te cuento que en este caso me funcionó.. jejeje.

    Muchos saludos y gracias por tu interés

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  8. Muchas gracias por este blog!!! Realmente está siendo una enorme ayuda!!!!!

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  9. Este blog es excelente..soy fan numero 1...saludos desde cali!

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  10. Hola,
    Quisiera calcular la distancia que recorrería la gota al cauce más cercano.
    Flow Lenght calcula la distancia de cada pixel al punto de cierre de la cuenca, no termino de entender qué se considera punto de cierre de la cuenca. ¿calcula distancia al cauce mas cercano de cada píxel? o ¿la distancia calculada es en referencia hacia la desembocadura de la cuenca para todos los píxeles?
    Muchas gracias!!!

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    1. Hola Paula,el punto de cierre de la cuenca efectivamente es su desembocadura para flow Length con DOWNSTREAM, para darle solución a lo que quieres calcular, quizá te pueda servir la herramenta de 3D analyst llamada steepest path o de Archydro la herramienta flow path tracing

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    2. Hola Pedro,
      Te vuelvo a molestar porque intenté rastrear las herramientas que mencionas y no tuve éxito. ¿Sabés si están disponibles en algún sitio?
      Gracias

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    3. Hola!!! encontré un conjunto de herramientas en las cuales se puede calcular la distancia y muchas otras cosas más. Les dejo el link por si les interesa: herramienta TauDEM - se descarga gratuitamente de http://hydrology.usu.edu/taudem

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    4. Hola Paula, Muchas gracias!, esos aportes son los que necesitamos para hacer crecer el blog, en verdad muchas gracias

      Pedro

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  11. Hola, qué tal. Soy fiel seguidor del blog. Tengo una cuestión que quiero compartir con ustedes. Resulta que deseo modelar el flujo de agua de las cotas más altas a las más bajas tomando en cuenta la pendiente del MDE. Solo deseo obtener el mapa de los vectores, de manera ilustrativa. ¿Cómo lo resolverían?

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