FASE III Obtención de las Redes de Drenaje

Con el MDT generado y utilizando las herramientas de modelado hidrológico en Spatial Analyst Tools > Hydrology 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. (ArcGIS, 2012)

Un terreno constituye la base sobre la que tienen lugar, y que por tanto condiciona, gran parte de los procesos de transferencia de materia y energía que tienen lugar sobre la superficie terrestre. (Alonso, 2005)

37 La disponibilidad de un modelo de dicha superficie permite simular estos procesos, con lo que se consigue experimentar independientemente del sistema real. (Alonso, 2005)

La simulación permite obviar los riesgos inherentes a la experimentación, alcanzar una completa independencia temporal, repetir el experimento el un número de veces arbitrario. (Alonso, 2005)

Las características topográficas determinan las pautas por las cuales el agua circula sobre ella. El MDT contiene información suficiente para definir, al menos en una primera aproximación, las propiedades de la red de drenaje superficial. (Alonso, 2005).

Dirección de Flujo

Se determinó la dirección del flujo en cada celda del MDT, para ello se consideró que la dirección que toma el flujo de agua en una superficie es, para cada celda, aquella en la que se produce la máxima pendiente descendente. El resultado final es una matriz de direcciones o ángulos respecto al norte, que apunta en cada celda a la vecina en la cual se produce la máxima pendiente. (Pacheco, 2012)

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Hydrology> Flow Direction, donde se carga el MDT ajustado.

Acumulación de Flujo

Se creó el raster de acumulación de flujo en cada celda. La herramienta determina el número de celdas de aguas arriba que vierten sobre cada una de las celdas inmediatamente aguas abajo de ella. Es un modelo unidimensional con flujo libre del agua por todo el MDT. Esta capa se generó, a partir del MDT,

38 para el área total de estudio, empleando la matriz de dirección de flujo, para obtener el número de celdas vecinas, aguas arriba, que fluyen a cada celda. (Pacheco, 2012)

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Hydrology> Flow Acumulation, donde se carga el MDT ajustado y el raster de Dirección de Flujo.

Definición del Cauce de la Red de Drenaje.

Se clasificaron las celdas con acumulación de flujo superior a un umbral especificado de celdas pertenecientes a la red de flujo. El umbral debe ser especificado como el número de celdas vertientes a la que se está clasificando en cada momento. Aquí se debe entrar a sopesar que valor sería el más indicado, ya que si el valor de acumulación es muy bajo muchos pixeles serán seleccionados como pertenecientes a la red hídrica, si por lo contrario, el valor del pixel es muy alto solo aquellos drenajes de orden alto serían definidos como red hídrica. Seleccionar un valor bajo del umbral significa que obtendremos afluentes pequeños en nuestra red de drenajes, en cambio un valor alto, modela los drenajes de mayor tamaño. (aguaysig)

Con el fin de crear una red de drenajes, se especificó un umbral para la cantidad de píxeles adyacentes que constituyen una corriente. En este caso, se tomó un valor límite de 50000 píxeles de acumulación (si hay más de 50000 píxeles que desembocan en él se parte de la red de corriente). (aguaysig)

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Map Algebra > Raster Calculator, donde se especifica la expresión Raster Acumulación de Flujo > 50000, 1. Obteniéndose el Raster de la Red de Drenaje.

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Continuidad de la Red de Drenaje.

Se realizó la división del cauce en segmentos no interrumpidos. Es decir, que dichas secciones en las que se divide el recorrido del flujo son segmentos que conectan dos uniones sucesivas, una unión y un punto de desagüe o una unión y una división del área de drenaje. (aguaysig)

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Hydrology> Stream Link, donde se carga el raster del Cauce de la red de drenaje y el raster de la Dirección de flujo.

Orden de la Red de Drenaje

Se creó un raster del orden de las corrientes, usando el método Strahler, el orden de la corriente se incrementa cuando se cruzando dos drenajes del mismo orden. Dos drenajes de diferentes órdenes no se traducen en un aumento del orden de la siguiente corriente. (aguaysig)

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Hydrology> Stream Order, donde se carga el raster de la Continuidad de la red de drenaje y el raster de la Dirección de flujo.

Definición de la Red de Drenaje

Se realizó la conversión de la red de drenajes raster en la capa vectorial de la red de drenaje a partir del raster del orden de la red de drenaje.

Esto se logró con el uso de la herramienta Spatial Analyst Tools > Hydrology> Stream to Feature, en base al raster de la Dirección de flujo.

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Puntos de Acumulación de Flujo en la Red de Drenaje

Se determinaron los puntos donde se cortan cada uno de los drenajes, es decir convierte los vértices a punto. Aunque es posible determinar un punto al inicio, la mitad o al final de cada tramo de corriente, para este caso se determinaron los puntos finales que es donde hay acumulación de flujo y es el punto importante para determinación de las cuencas. (aguaysig)

Esto se logró con el uso de la herramienta Data Management Tools >Features> Feature Vertices to Points, en base a la capa vector de la Red de Drenaje.