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04 septiembre 2011

Corrigiendo un MDE con ArcHydro 1

En mi opinión, unas de las primeras acciones y quizá de las más importantes al momento de modelar cuencas con ArcHydro y Arcgis, es la corrección del modelo digital de elevaciones. De este tema hay nada o muy poco escrito, por lo cual lo publicado en este artículo corresponde a enseñanzas recibidas de John Fernando Escobar, profesor de la Universidad de Antioquia.

El modelo digital de elevaciones (SRTM), puede verse afectado por protuberancia ocasionadas por pequeñas áreas cubiertas de bosques que alteran el patrón de alturas, especialmente en zonas planas donde pueden representar rizos inexistentes en la topografía, que luego afectarán la modelación de la cuenca.

F0. imperfecciones del MDE1

En zonas onduladas o escarpadas, a lo largo de la dirección de flujo suelen presentan saltos de pendiente en la que celdas quedan atrapadas entre otras que tienen mayor elevación impidiendo así el flujo del agua. Tal como lo muestra la siguiente gráfica donde se representa un perfil de la corriente de agua.

F0. imperfecciones del MDE

Con ArcHydro en el menú de preprocesamiento del terreno podemos corregir estas anomalías, por su puesto también utilizaremos la potencialidad que nos proporciona la calculadoras raster de ArcGis. Para ilustrar la corrección del MDE tanto por las anomalías generadas por la vegetación como por los saltos de pendiente a lo largo del flujo utilizaremos un modelo digital de elevaciones del golfo de Urabá (Colombia).

F1. DTM

Paso 1. Para corregir los errores introducidos por la vegetación a nuestro, lo que vamos hacer es recortarla, utilicemos un poco la imaginación para ver lo que sucede. Nos vamos a Spatial Analyst y seleccionamos raster calculator.

F2. Raster Calculator

En la ventana que aparece escribimos DTM_A = 4000 - [dtm_cuencas]. Esta ecuación la utilizamos para voltear el modelo digital de elevaciones, el valor 4000 es un tanto mayor a la altura máxima del MDE utilizado.

F2.5 Volteando el raster

El resultado se muestra a continuación.

F3. DTM volteado

Paso 2. Ahora con ArcHydro le aplicamos la función Fill Sink para llenar los sumideros que se generan donde está la vegetación (en el MDE volteado). Para ello nos vamos a Terrain Preprocesing seguido de DEM Manipulation y finalmente Fill Sinks.

F4. Fill Sinks

En la ventana que aparece introducimos la siguiente información

  • DEM: Elegimos el DEM a corregir, en este caso se trata de DTM_A
  • Deranged Polygon: dejamos la opción Null
  • Hydro DEM: Nombre del archivo de salida, le colocamos el nombre DTM_B_Fill
  • Finalmente seleccionamos la opción Fill All, con la cual le estamos indicando que rellene todo aquello que no tenga un comportamiento hidrológico.

F5. Ventana Fill Sinks

Damos clic en OK, con lo cual obtenemos el resultado que se muestra a continuación.

F6. DTM volteado corregido

Paso 3. Con el anterior procedimiento hemos corregido los errores producidos por la vegetación; ahora nuevamente volteamos el DTM escribiendo en la calculadora raster  la ecuación: DTM_C = 4000 - [DTM_B_Fill].

F7. Volteando el DTM con la calculadora raster

Obtenemos el siguiente resultado.

F7.5 MDE Volteado

Si queremos conocer cuál es el error o la diferencia entre el DTM original y el corregido en la calculadora raster podemos escribir [dtm_cuencas] - DTM_C.

Esperen la segunda parte Corrigiendo un MDE con ArcHydro 2.

30 comentarios :

  1. Hola que tal, te consulto al DTM_C le haces el fill para eliminar las cubetas?????
    Saludos desde Argentina

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  2. El fill, en este caso lo aplico pero al DTM_A para rellenar los sumideros (cubetas).. en el siguiente link podrás ver la continuación del articulo
    http://aguaysig.blogspot.com/2011/09/corrigiendo-un-mde-con-archydro-2.html

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  3. por fin lo pude hacer mil gracias!!!

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  4. Holas, muy interesante tu post, pero me quedo una duda, porque volteas el DTM?? ..no logro captar la finalidad de esta parte. Gracias!

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  5. Hola Joel, la idea que busco volteando el DTM es cortar la vegetación...si yo tengo vegetación de mucha altura en el DTM podrían aparecer morfología incorrecta, esto se arregla cortando la vegetación y una forma de hacerlo es volteando el DTM

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  6. Una pregunta general: que evaluación haces del modelado hidrológico del arcgis (hidrology de spatial analist) comparado con el de archydro? (A menos que de fondo los cálculos sean los mismos pero diferente frontend). Lo pregunto porque tengo que trabajar con esto y con cual quedarme o combinarlos. Saludos!!

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    1. Hola viridio! basicamente hacen lo mismo. ArcHydro nos tiene la ventaja de poder fijar los drenajes y los lagos al MDE o DTM. Recomendación trabajo con ArcHydro, pues podemos avanzar muchos mas que lo que nos ofrece Hydrology de Arcgis... si quieres puedes revisar los tutoriales de ArcHydro en http://www.aguaysig.com/2011/09/modelando-cuencas-con-archydro.html

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  7. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  8. Muchas gracias por la info, muy buenos tutos, segui asi!!!

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  9. Peter, en función de que parámetro se asigna el valor de corte (en el caso del ejemplo, como se define que es 4000?)
    Gracias desde ya y felicitaciones por la calidad del contenido de tu blog, es de muchísima utilidad.

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  10. Hola Jorge, esa es la mayor altura del DTM, puedes tomar la mayor altura del área de estudio mas unos metros.

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  11. Hola antes que nada felicidades por tu blog en realidad muy útil y concreto. No logro corregir el error es decir cuando delimito una microcuenca no coincide con la red hidrográfica real. ¿Que puedo hacer? los datos de entrada para hacer el tin y luego el grid fueron las curvas de nivel a 20 mts de equidistancia.

    Gracias, espero me puedas ayudar..

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  12. Hola muy bueno el blog. Este procedimiento se puede hacer en ArcGis 9.3
    Gracias

    Saludos
    Jose

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    1. El procedimiento funciona en cualquier arcgis, yo creo que el titulo quedó algo equivocado, ya que todo lo realizo con arcgis

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  13. Hola como se puede hacer esto mismo pero en Gvsig
    gracias

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    1. Buen día,
      Todo lo expuesto aquí es posible con la librería de Sextante que corre en gvSIG, Kosmo GIS e incluso en ArcGIS[1] y para usar la calculadora de mapas [2] es muy útil el documento escrito por el desarrollador Victor Olaya.
      Un ejemplo del uso de la calculadora[3]... y todo con herramientas libres.

      [1] http://www.cartografia.cl/beta/index.php/home/sig/727-calculo-de-una-cuenca-hidrologica-utilizando-la-extension-sextante-en-el-software-kosmo
      [2]http://personales.upv.es/jpalomav/cursos/gvsig/doc/ManualPracticoSEXTANTE.pdf
      [3] http://humbertoflorezramos.blogspot.com/2011/08/gvsig-y-calculadora-raster-de-sextante.html

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  14. Hola, se puedria hacer este proceso en Global Mapper o Surfer?
    Gracias
    Salu2

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    1. Hola, lo unico que puedo decir es que Surfer no es un software adecuado para ello, Global Mapper no lo he utilizado

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  15. hola!
    alguien me puede recomendar herramientas para corregir un MED ??? y obtener curvas de nivel precisas...

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  16. Respuestas
    1. Hola Roosevetl, ya está publicado en el siguiente link http://www.aguaysig.com/2011/09/corrigiendo-un-mde-con-archydro-2.html

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  17. Creo que lo que esta pasando es que claro cuando uno tiene en su DEM montañas con su pico estas igualmente se rellenan pues al girarlo asume a la montaña como si fuera un sumidero

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  18. Men ! aun funciona en el 10.3! excelente! muchas gracias!

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  19. Hola! muchas gracias por la informacion, me encanta el blog. tengo un problema al generar mapa de pendientes en grados a partir de dEM, me saca solo 3 valores, ¿alguien puede ayudarme a detectar el error? no logro encontrarlo...gracias!

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  20. Hola, tengo un problema con mi cuenca. Resulta que mi área de estudio está definida sobre una ciudad, entonces las aguas no escurren sobre el suelo normalmente, por lo que cuando voy a definir mi cuenca y cauce principal estas lineas se arrojan sobre las viviendas y no sobre las calles, como deberia ser, entonces no sé cómo condicionar según las alturas de mi imagen raster mi cuenca.
    Agradezco mucho quien me pueda ayudar.

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  21. Hola, tengo un problema con mi cuenca. Resulta que mi área de estudio está definida sobre una ciudad, entonces las aguas no escurren sobre el suelo normalmente, por lo que cuando voy a definir mi cuenca y cauce principal estas lineas se arrojan sobre las viviendas y no sobre las calles, como deberia ser, entonces no sé cómo condicionar según las alturas de mi imagen raster mi cuenca.
    Agradezco mucho quien me pueda ayudar.

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