HidroSIG User Guide Spanish Mayo 11 2011

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Texto completo

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HidroSIG 4.0

Manual de Usuario

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TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN...1

2 INTERFAZ BÁSICA...2

2.1 Información General de los Menús...3

2.2 Barra de Herramientas Básica...7

2.2.1 New Project – Nuevo Proyecto...7

2.2.2 Open Project – Abrir Proyecto...7

2.2.3 Save Project – Guardar el Proyecto...8

2.2.4 Print – Imprimir...8

2.2.5 Layers – Capas...9

2.2.6 Add Layer – Añadir Capa...10

2.2.7 Remove Layer – Quitar Capa...11

2.2.8 Clear Layers - Limpiar Capas...12

2.2.9 Pan – Mover...12

2.2.10 Select – Seleccionar...12

2.2.11 Measure Distance – Medir Distancias...13

2.2.12 Measure Area – Medir Área...14

2.2.13 Zoom In...16

2.2.14 Zoom Out...16

2.2.15 Zoom...16

2.2.16 Identify Tool – Herramienta Identificadora...17

2.2.17 Table Editor – Editor de Tabla...20

3 PLUG- INS...22

3.1 Hidrología...22

3.1.1 Trazar Cuencas y Corrientes...22

3.1.2 Estimación de Caudales...27

3.1.3 Cálculo de Disponibilidad Hídrica...32

3.1.4 Acumulador de Flujo...36

3.2 Herramientas Operativas...44

3.2.1 Calculadora de Mapas Raster...44

3.2.2 Convertidor de Direcciones de Drenaje...50

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3.2.5 Perfilador...56

3.2.6 Editor de Mapas Raster...58

3.3 Bases de Datos...60

3.3.1 Explorador de bases de datos...61

3.3.2 Creador y editor de bases de datos...63

3.3.3 Visualizar Sitios...86

3.3.4 Explorar Estaciones de Medición...88

3.3.5 Graficador de Series...91

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Interfaz de MapWindow...3

Figura 2. Barra de herramientas...7

Figura 3. Nuevo proyecto...7

Figura 4. Abrir proyecto...8

Figura 5. Guardar proyecto...8

Figura 6. Imprimir... 8

Figura 7. Ventana de opciones de impresión...9

Figura 8. Manipulación de Capas...9

Figura 9. Menú desplegable del botón Capas...10

Figura 10. Añadir capa...10

Figura 11. Capas del proyecto...11

Figura 12. Quitar capa...11

Figura 13. Limpiar capa...12

Figura 14. Pan... 12

Figura 15. Selección del polígono con código TQgq en la geología de la zona...13

Figura 16. Medir distancias...14

Figura 17. Distancia medida en el mapa de gología...14

Figura 18. Medir área...15

Figura 19. Medición del área de un polígono...15

Figura 20. Zoom In...16

Figura 21. Zoom Out...16

Figura 22. Zoom...17

Figura 23. Identifier Tool...17

Figura 24. Indetificador de una capa vectorial...18

Figura 25. Identificador de una capa raster...19

Figura 26. Indetificador de un área de una capa raster...20

Figura 27. Table editor...20

Figura 28. Visualización de la tabla de atributos del shapefile Subreg1-geología...21

Figura 29. Menús y botones del Trazador de cuencas y corrientes...23

Figura 30. Seleccionar mapa de direcciones en el trazador de cuencas y corrientes 24 Figura 31. Nombre para la corriente...24

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Figura 33. Nombre para la cuenca y máscara de la cuenca...26

Figura 34. Cuencas trazadas sobre el MDT de Colombia...26

Figura 35. Activación del panel de balances hidrológicos...27

Figura 36. Selección de un shapefile desde los layers de MapWindow...29

Figura 37. Selección de un shapefile desde el disco duro...30

Figura 38. Ventana de selección de parámetro para la integración...31

Figura 39. Ejemplo del cálculo de un balance hidrológico...32

Figura 40. Ejemplo del cálculo de un caudal mínimo...32

Figura 41. Activación del módulo de disponibilidad hídrica...33

Figura 42. Selección de mapas para disponibilidad hídrica...34

Figura 43. Disponibilidad, paso1. Recolección de mapas...35

Figura 44. Disponibilidad hídrica, paso 2. selección de las captaciones...35

Figura 45. Panel de selección de campos para captaciones o vertimientos...35

Figura 46. Disponibilidad hídrica, paso 3. selección de los vertimientos...36

Figura 47. Disponibilidad hídrica, paso 4. Ejecución del proceso...37

Figura 48. Activación del Acumulador de flujo...37

Figura 49. Acumulador de flujo, acumulación general...38

Figura 50. Selección de los parámetros para las acumulaciones de flujo...39

Figura 51. Mensaje de advertencia, la cabecera de los mapas no coincide...39

Figura 52. Mensaje de finalización del proceso de acumulación...40

Figura 53. Acumulador de flujo, acumular áreas...41

Figura 54. Acumulador de flujo, cálculo del mapa de caudales medios...42

Figura 55. Acumulador de flujo, Acumulador de distancias a la salida de la cuenca. 43 Figura 56. Botones y menús del plug-in Calculadora de mapas raster...44

Figura 57. Calculadora de mapas raster clásica...44

Figura 58. Calculadora de mapa raster científica...45

Figura 59. Mapa resultante...46

Figura 60. Tipos de mapas en la calculadora de mapas raster...48

Figura 61. Inicialización del convertidor de sistemas de direcciones...50

Figura 62. Panel principal del convertidor de mapas de direcciones...51

Figura 63. Sistema utilizado por HidroSIG...51

Figura 64. Sistema utilizado por MapWindow (D8)...51

Figura 65. Menú y botón del integrador de polígonos...52

Figura 66. Regiones del integrador de polígonos...53

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Figura 68. Interfaz gráfica para la corrección de puntos...55

Figura 69. Diálogo de corrección completada...56

Figura 70. Menú y botón del perfilador...56

Figura 71. Campos del perfilador...57

Figura 72. Perfiles...57

Figura 73. Interfaz principal del editor de mapas raster...59

Figura 74. Menús y botones del Explorador de base de datos...61

Figura 75. Interfaces de conexión y desconexión a bases de datos...62

Figura 76. Explorador de base de datos...63

Figura 77. Exportar mapa...63

Figura 78. Panel editor de bases de datos...64

Figura 79. Panel de conexión a la fuente de datos...65

Figura 80. Esquema de los datos / Conexión satisfactoria...66

Figura 81. Vista general de la pestaña Raster...67

Figura 82. Formulario de inserción de mapas raster...69

Figura 83. Aviso de culminación de la importación de los mapas...70

Figura 84. Vista general de la pestaña Vectorial...71

Figura 85. Formulario de inserción de capas vectoriales...72

Figura 86. Selección de tipos al importar vectoriales...73

Figura 87. Aviso de culminación de la importación de las capas vectoriales...73

Figura 88. Vista general de la pestaña Sitios...75

Figura 89. Agregar sitios a una capa existente...76

Figura 90. Agregar Nuevo Sitio...77

Figura 91. Vista general de la pestaña Estaciones...78

Figura 92. Estructura de datos XML...80

Figura 93. Ejemplo hoja de excel con estaciones a importar...80

Figura 94. Ejemplo directorio con estaciones a importar...80

Figura 95. Importar capas de estaciones...82

Figura 96. Selección de tipos al importar una capa de estaciones...83

Figura 97. Agregar estaciones a una capa existente...83

Figura 98. Agregar Nueva Estación...84

Figura 99. Diferencias entre Serie y Evento...85

Figura 100. Acciones posibles en la edición de eventos...86

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Figura 103. Interfaz de visualización de sitios...87

Figura 104. Menús y botones del visualizador de estaciones...88

Figura 105. Buscador de estaciones de medición...89

Figura 106. Agregar estaciones al Map de MapWindow...90

Figura 107. Exportar Series...90

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HIDROSIG 4.0

1

INTRODUCCIÓN

HidroSIG 4.0 potenciado por MapWindow (http://poseidon.unalmed.edu.co/~hidrosig) es un Sistema de Información Geográfica que ofrece una serie de herramientas para el procesamiento y análisis de información hidrológica y climatológica.

MapWindow es un Sistema de Información Geográfico “programable” de código abierto que permite extender su funcionalidad a través de plug-ins1, además soporta la

manipulación, análisis y visualización de datos geoespaciales. La aplicación base de MapWindow incluye cuatro plug-ins: Table Editor, Shapefile Editor, GIS Tools y Feature Identifier/Labeler, para más información al respecto, el usuario puede dirigirse al sitio web:

http://www.mapwindow.org/pages/documentation.php.

HidroSIG 4.0 está constituido por una serie de plug-ins para la plataforma MapWindow,

los cuales se reúnen según su funcionalidad en tres grupos: procesamiento hidrológico, herramientas operativas y exploración de base de datos. El primer grupo de herramientas contiene un trazador de cuencas y corrientes, un módulo de disponibilidad hídrica, un acumulador (de cualquier variable) sobre la red de drenaje en distintas direcciones, y un módulo de estimación de caudales que permite, entre otras cosas, calcular los caudales máximos y mínimos asociados a diferentes períodos de retorno. El segundo grupo de herramientas proporciona una calculadora de mapas raster, un integrador de datos contenidos en el área definida por un polígono, una herramienta para la obtención de perfiles sobre mapas raster (perfilador), un editor de mapas raster y un convertidor de sistemas de direcciones de drenaje. Finalmente, el último grupo le permite al usuario realizar procesos de inserción, edición y exploración de datos en formatos vectorial y raster además de series de tiempo. La exploración se realiza con mayor énfasis para sitios de interés y estaciones de medición, posibilitando no sólo consultar la información sino también exportarla.

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2

INTERFAZ BÁSICA

En la interfaz básica de MapWindow se pueden identificar cuatro regiones (Figura 1.). La primera, en la parte superior es en donde se encuentran los menús, uno de ellos

HidroSIG, que contiene los submenús asociados a las herramientas que componen el

software. En la segunda región es posible identificar la barra de herramientas, ésta se dividió en dos recuadros rojos; el recuadro de la izquierda contiene las herramientas que hacen parte del núcleo de MapWindow, mientras que las ubicadas en el recuadro de la derecha son aquellas que se refieren a los componentes de HidroSIG. En la Figura 1. se aprecia también una región dividida en tres sub-regiones azules; en la primera se observa el panel [Legend] que contiene las capas agregadas al programa, las cuáles a su vez pueden reagruparse. En la segunda, el panel Preview Map permite visualizar el mapa antes de su impresión y la tercera contiene el visor donde se despliegan los mapas y se posibilita una amplia interacción con ellos. Finalmente la zona resaltada en amarillo es la barra de estado de la aplicación donde se muestran mensajes de los diferente plug-ins además de una barra de progreso para seguir el avance de procesos que trabajan en segundo plano.

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Figura 1. Interfaz de MapWindow

2.1 Información General de los Menús

[Archivo - FILE]

[Nuevo - NEW] – Permite crear un proyecto nuevo.

[Abrir - OPEN PROJECT] – Permite abrir un proyecto existente.

[Abrir proyecto dentro de un nuevo grupo - OPEN PROJECT INTO NEW GROUP] – Permite abrir un proyecto en un grupo nuevo.

[Guardar - SAVE] – Permite guardar un proyecto.

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[Imprimir - PRINT] – Permite imprimir una copia del mapa.

[Configurar proyecto - SETTINGS] – Permite cambiar las preferencias generales de la aplicación.

[Últimos proyectos - RECENT PROJECTS] – Muestra los proyectos abiertos recientemente.

[Buscar Actualizaciones - CHECK FOR UPDATES] – Permite buscar actualizaciones de MapWindow.

[Cerrar - CLOSE] – Cierra el proyecto actual pero no el programa.

[Salir - EXIT] – Cierra el programa.

*---* [Editar - EDIT]

[Copiar - COPY] – Copia en el clipboard en formato de imagen, cualquiera de los siguientes elementos listados, de manera que el usuario puede ir a cualquier otra aplicación y utilizar la opción pegar de esta para agregarlos:

[Mapa - MAP] [Leyenda - LEGEND]

[Barra de escala gráfica - SCALE BAR] [Flecha del norte - NORTH ARROW]

[Exportar - EXPORT] - Exporta a un documento gráfico cualquiera de los siguientes elementos.

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[Imagen del mapa georeferenciada - GEOREFERENCED MAP] [Barra de escala gráfica - SCALE BAR]

[Flecha del norte - NORTH ARROW] [Leyenda - LEGEND]

[Previsualizar mapa - PREVIEW MAP] - Vista previa del mapa.

[UPDATE USING FULL EXTENTS] – Vista previa total del mapa.

[UPDATE USING CURRENT VIEW] – Vista previa del mapa tal cual se aprecia en el visor.

[Limpiar - CLEAR] – Borra la vista previa del mapa.

*---* [Ver - VIEW]

[Añadir capa - ADD LAYER] – Adiciona una nueva capa.

[Remover capa - REMOVE LAYER] – Remueve la capa seleccionada.

[Limpiar capas - CLEAR LAYERS] – Remueve todas las capas que se encuentran en el Legend.

[Limpiar capas seleccionadas - CLEAR SELECTED SHAPES] – Deselecciona los shapes que se encuentran seleccionados en MapWindow.

[SET MAP SCALE] – Muestra el mapa en una escala determinada.

[SHOW FLOATING SCALE BAR] – Muestra la escala en el área de gráficos de MapWindow.

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[Reducir - ZOOM OUT] – Cambia el cursor a modo zoom-out.

[Ver todo - ZOOM TO FULL EXTENTS] – Hace zoom a la capa seleccionada.

[PREVIOUS ZOOM] - Vuelve al zoom anterior.

[NEXT ZOOM] – Se utiliza con Previous Zoom para ir y volver en el zoom.

[PANELS]

[SHOW LEGEND] – Oculta o muestra el panel Legend.

[SHOW PREVIEW MAP] – Oculta o muestra el panel Preview Map.

*---* [PLUG-INS] – Este menú permite personalizar la funcionalidad de MapWindow a partir de la lista de plug-ins disponibles. Es posible activar o desactivar plug-in para trabajar únicamente con los que el usuario requiera. Como ya se mencionó, MapWindow contiene 4 plug-ins básicos. Los plug-ins que conforman HidroSIG 4.0 son cargados por defecto por lo que no aparecen en esta lista:

[CVS TO SHAPEFILE CONVERTER] [DOCUMENT LAUNCHER] [GIS TOOLS] [SHAPEFILE EDITOR] [WATERSHED DELINEATION] *---* [Ayuda - HELP]

[MAPWINDOW DOCUMENTATION ONLINE] – Muestra la documentación de MapWindow en línea.

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[KEYBOARD SHORTCUTS] – Muestra los comandos cortos del teclado disponibles para utilizar en la aplicación.

[WELCOME SCREEN] – Muestra la pantalla de bienvenida.

[ABOUT] – Muestra la pantalla Acerca de la aplicación, con información general de MapWindow.

2.2 Barra de Herramientas Básica

La barra de herramientas básicas de MapWindow se ilustra en la Figura 2. a continuación se explica el uso de cada uno de los íconos de la misma.

Figura 2. Barra de herramientas

2.2.1 New Project – Nuevo Proyecto

Representa la misma funcionalidad que [FILE]->[NEW]. Permite la creación de un proyecto nuevo, de manera que limpia la aplicación, para que el usuario pueda empezar a agregar las capas que formarán su proyecto, Figura 3..

Figura 3. Nuevo proyecto

2.2.2 Open Project – Abrir Proyecto

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capas como tal sino las direcciones de éstas, lo que significa que si en algún momento es borrada alguna de las capas, el archivo del proyecto no funcionaría de la manera esperada, Figura 4..

Figura 4. Abrir proyecto

2.2.3 Save Project – Guardar el Proyecto

Representa la misma funcionalidad de [FILE]->[SAVE]. Permite guardar el proyecto sobre el que se está trabajando, la primera vez que se haga clic a éste botón, se presenta la opción al usuario de elegir la ruta de destino. El asterisco que aparece en la parte superior de la ventana al lado del nombre del proyecto, indica que el mapa fue modificado y no ha sido guardado, Figura 5..

Figura 5. Guardar proyecto

2.2.4 Print – Imprimir

Representa la misma funcionalidad de [FILE]->[PRINT], imprime una copia del mapa (Figura 6.). Al hacer clic en el botón imprimir se despliega una ventana donde se puede seleccionar los objetos que desean adicionarse en la impresión como son: la leyenda, la escala, la flecha del norte o el título (Figura 7.).

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2.2.5 Layers – Capas

MapWindow permite trabajar con capas, por lo tanto los proyectos se crean con la superposición de éstas. En el botón layers (Figura 8.) es posible encontrar un menú desplegable (Figura 9.). Para acceder a éste se hace clic en la flecha al lado derecho del icono y dejando sostenido el botón del mouse, se desplaza el cursor hacia abajo seleccionando el botón deseado. Las opciones son las mismas que aparecen en el menú [VIEW], Add Layer, Remove Layer y Clear Layers.

Figura 7. Ventana de opciones de impresión

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Figura 9. Menú desplegable del botón Capas

2.2.6 Add Layer – Añadir Capa

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ADD LAYER], adiciona una capa nueva desde una unidad de almacenamiento (disco duro, memoria extraíble, etc) al Legend. Las capas pueden estar en formatos vectoriales o formatos de mapa raster, Figura 10..

Figura 10. Añadir capa

El procedimiento se puede repetir cuantas veces se requiera, agregando una capa encima de la otra. En el Legend, al lado izquierdo de la ventana, se pueden observar las capas que son agregadas, también la capa que se encuentra activa capa sombreada en la Figura 11., y que responderá a los eventos con el mouse en el visor del mapa. Así mismo es posible chequear los mapas que se quieren visualizar, como lo indica la Figura 11.. Nótese que en la figura la capa activa es Modelo digital de elevación pues es la que se encuentra en el recuadro sombreado. Sin embargo es visible la información contenida en Modelo digital de elevación y en Red de drenaje porque ambas están chequeadas.

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Figura 11. Capas del proyecto

2.2.7 Remove Layer – Quitar Capa

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[REMOVE LAYER]. Permite quitar la capa que se encuentra seleccionada en Legend, si se guarda el cambio, la capa se removerá del proyecto, Figura 12..

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2.2.8 Clear Layers - Limpiar Capas

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[CLEAR LAYERS], permite remover todas las capas del Legend, Figura 13..

Figura 13. Limpiar capa

2.2.9 Pan – Mover

Permite moverse a través del mapa. Para utilizarlo se debe hacer clic sostenido en el mapa y luego arrastrar hacia donde se quiere mover. Cuando la funcionalidad está activada el botón aparece dentro de un recuadro azul (Figura 14.).

Figura 14. Pan

2.2.10 Select – Seleccionar

Permite seleccionar un shape dentro de un shapefile. Para hacerlo se debe activar primero la capa, (Figura 15., capa activa: subre1-geología) luego con el botón seleccionar activado, se escogen los elementos o el shape deseado. De la misma manera como sucede con el botón Pan la apariencia del botón seleccionar cambia cuando está activado, como se evidencia en la Figura 15..

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Figura 15. Selección del polígono con código TQgq en la geología de la zona.

2.2.11 Measure Distance – Medir Distancias

Este botón (Figura 16.) permite medir la distancia entre dos puntos en un mapa, para utilizarlo el usuario debe hacer clic en éste, seleccionar el punto inicial y mover el mouse hasta el punto final, dibujando asi una línea. El valor de la distancia se muestra en la parte izquierda de la barra de estado. La Figura 17. muestra un ejemplo en el cual se calcula la distancia entre dos puntos incluidos en el mapa de geología.

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Figura 16. Medir distancias

Figura 17. Distancia medida en el mapa de gología

2.2.12 Measure Area – Medir Área

Este botón (Figura 18.) permite calcular el área de una región encerrada dentro de un polígono. Para utilizar ésta aplicación el usuario debe seleccionar la capa sobre la que se

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realizará la medición y luego con el botón Medir área, seleccionado ir eligiendo de manera consecutiva los punto de los vértices del polígono cuya área se desea calcular. Para indicar que se ha finalizado el trazado del polígono el usuario debe dar clic derecho, luego aparecerá una ventana como la mostrada en la Figura 19., en donde se indica el área del polígono.

Figura 18. Medir área

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2.2.13 Zoom In

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ZOOM IN]. Permite aumentar la escala de un mapa visualizado. Luego de la selección de este botón, el cursor cambiará inmediatamente al modo zoom in (Figura 20.). Hay dos formas para hacer el zoom, se puede seleccionar el área que se desea aumentar, dejando sostenido el botón izquierdo del Mouse, o simplemente hacer clic sobre el punto que se desee hacer zoom. Si se hace clic derecho se logrará el efecto contrario.

Figura 20. Zoom In

2.2.14 Zoom Out

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ZOOM OUT]. Permite disminuir la escala del mapa visualizado. Luego de la selección de este botón, el cursor cambiará inmediatamente al modo zoom out (Figura 21.). Para realizar esta operación el usuario simplemente debe hacer clic sobre el punto que se desee hacer zoom out. Si se hace clic derecho se logrará el efecto contrario.

Figura 21. Zoom Out

2.2.15 Zoom

Además de las formas de zoom mencionadas en los anteriores numerales, es posible realizar zoom de otras formas sobre las capas, estas son mostradas en la Figura 22..

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Figura 22. Zoom

2.2.16 Identify Tool – Herramienta Identificadora

Por medio del Identify tool se puede acceder a la información que tiene cada uno de los shapefile o raster. Para ello se debe seleccionar en el Legend la capa con la que se desea trabajar y luego seleccionar el botón resaltado en la Figura 23.. Si se trata de información vectorial, se selecciona el shape del que se quiere obtener la información, luego aparecerá una ventana como la mostrada en la Figura 24.. Si se trata de un raster se debe seleccionar el punto o píxel del que se quiere la información, luego aparecerá la ventana mostrada en la Figura 25..

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Figura 25. Identificador de una capa raster

También es posible consultar la información de varios píxeles en el raster, para esto se selecciona el área que se desea observar y el identifier tool entregará toda la información que tenga de cada uno de los píxeles, mostrando además en la parte superior de la ventana el valor máximo y el mínimo encontrado (Figura 26.).

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Figura 26. Idetificador de un área de una capa raster

2.2.17 Table Editor – Editor de Tabla

Esta funcionalidad permite explorar la información disponible en un shapefile. Para esto se selecciona la capa en el Legend y al hacer clic sobre el botón mostrado en la Figura 27., se despliega una ventana con toda la información, como lo muestra la Figura 28..

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Figura 27. Table editor

Figura 28. Visualización de la tabla de atributos del shapefile Subreg1-geología.

La tabla de atributos se puede editar por medio de los menús en la parte superior de la ventana, permitiendo adicionar o quitar columnas. Así mismo, se pueden hacer cálculos entre las columnas y los resultados se entregan en la columna deseada.

Si el usuario desea tener mayor información sobre el uso de la interfaz de MapWindow debe consultar el sitio: http://www.mapwindow.org/pages/documentation.php.

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PLUG- INS

Los plug-ins son el mecanismo por el cual es posible agregarle funcionalidad a MapWindow, al desarrollar módulos independientes que pueden ser acoplados a la interfaz básica. HidroSIG existe como un conjunto de diversos plug-ins, los cuales se reunieron en 3 grupos dentro del menú HidroSIG según su funcionalidad: En el primer grupo se encuentra un módulo de Estimación de caudales, un módulo de Disponibilidad hídrica, un Trazador de cuencas y corrientes, y un Acumulador de variables sobre la dirección de drenaje de un terreno. Los plug-ins anteriores se caracterizan por ser herramientas de apoyo para el cálculo de variables hidrológicas y por esto el titulo dado al grupo es Hidrología. En el segundo grupo se reunieron las Herramientas operativas que están compuestas por la Calculadora de mapas raster, el Integrador sobre polígono, el Corrector de puntos hacia la red de drenaje, el Perfilador, el Editor de mapas raster y un Convertidor de direcciones de drenaje. En un tercer grupo se incluyeron aquellos módulos que permiten la exploración, conexión y edición de Bases de datos con utilidades como: Conectar/Desconectar, Editar, Explorar datos, Visualizar sitios y Explorar estaciones de medición. La funcionalidad de estos plug-ins ha sido incorporada de manera que siempre son cargados y activados al inicio de MapWindow.

3.1 Hidrología

3.1.1 Trazar Cuencas y Corrientes

Trazar cuenca y Trazar corriente permiten generar cuencas y corrientes en forma de polígonos y líneas, respectivamente, a partir del mapa de direcciones de drenaje. Es requisito para que esta utilidad funcione adecuadamente, que el mapa de direcciones de

drenaje tenga el formato de HidroSIG 4.0 para este tipo de mapas. 3.1.1.1 Funcionalidad de los plug-ins

Estos plug-ins se activan desde dos ítems ubicados en el menú [HidroSIG->Hidrología], llamados Trazar cuenca y Trazar corriente; además de dos nuevos botones en la barra de herramientas con los mismos textos (Figura 29.). El menú M1 realiza la misma función que el botón B1, análogamente el menú M2, realiza la misma función que el botón B2.

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Figura 29. Menús y botones del Trazador de cuencas y corrientes

3.1.1.2 Trazar corriente

Para trazar una corriente, el usuario luego de seleccionar la capa sobre la que realizará el trazado, debe hacer clic, ya sea sobre el botón B1 o el menú M1, y luego hacer click también sobre el punto a partir del cual desea generar la corriente (punto de salida de la corriente). La primera vez que se realice esta operación el sistema buscará el mapa de direcciones automáticamente; se asumirá que es un archivo con el mismo nombre que el mapa de referencia para el trazado, pero con el texto ‘.dir’ al final del nombre del archivo. Si después de la búsqueda el mapa de direcciones de drenaje no es encontrado, el sistema preguntará si el usuario desea buscarlo y de ser afirmativa la respuesta, mostrará el formulario que presenta la Figura 30.. Así el usuario podrá navegar por los directorios del computador y seleccionar el mapa de direcciones de drenaje asociado al mapa, o escogerlo desde la lista de mapas que ya han sido cargados en el Legend de MapWindow.

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Figura 30. Seleccionar mapa de direcciones en el trazador de cuencas y corrientes

Luego de ser seleccionado el mapa de direcciones de drenaje, aparecerá un formulario que le permitirá al usuario asignar un nombre a la corriente antes de ser graficada (Figura 31.). El usuario puede seguir generando más corrientes, quedando todas en una nueva capa vectorial, cargada en MapWindow, con el nombre corrientes (Figura 32.).

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Figura 32. Corrientes trazadas sobre el MDE del Valle del San Jorge.

3.1.1.3 Trazar cuenca

Para realizar el trazado de las cuencas, el usuario luego de seleccionar la capa sobre la que realizará el trazado, debe seleccionar, ya sea el botón B2 o el menú M2, y hacer clic sobre el punto en el que desea trazar la cuenca (salida de la cuenca). Es recomendable trazar antes de la cuenca, algunas corrientes que faciliten la ubicación del punto de salida de la cuenca. La primera vez que se realice esta operación, igual que para el trazado de corrientes, el sistema mostrará un mensaje refiriendo si encontró o no el mapa de direcciones de drenaje. Una vez que el mapa de direcciones de drenaje se ha seleccionado exitosamente, aparecerá un formulario igual que al trazar una corriente que en este caso no sólo permitirá nombrarla (Figura 33.), si no también guardar en disco la máscara binaria con la que esta fue construida (el valor “1” donde hay cuenca y “0” donde

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Luego de ser seleccionado el mapa de direcciones de drenaje, el usuario puede seguir generando cuencas que quedarán en una nueva capa vectorial con el nombre cuencas (Figura 34.).

Figura 33. Nombre para la cuenca y máscara de la cuenca.

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3.1.2 Estimación de Caudales

Este módulo ofrece algunas herramientas para hacer un balance hidrológico de largo plazo sobre una cuenca previamente trazada (representada por un polígono); para lo cual es necesario contar con los mapas de precipitación, evapotranspiración real y punto de rocío (opcional) en la cuenca. La herramienta también tiene la capacidad de estimar caudales máximos y mínimos para diferentes periodos de retorno.

3.1.2.1 Funcionalidad del Plug-In

Para utilizar la funcionalidad del plug-in, primero se debe activar el panel de estimación de caudales a través del menú [HidroSIG->Hidrología->Estimación de caudales]. Otra forma de activar el panel es presionando el botón que se encuentra en la barra de herramientas con el texto “Estimación de caudales” (Figura 35.).

Figura 35. Activación del panel de balances hidrológicos

Para calcular el balance hidrológico de largo plazo necesitamos primero escoger la cuenca hidrográfica que representa el área objetivo. El software ofrece una lista de Shapefiles que provienen de la lista de capas en el panel Legend de MapWindow; a cada una de estas capas se les aplica un filtro para validar si los datos que en ellas están almacenados, son Cuencas Válidas, es decir, que la capa contenga geometrías de tipo polígono y que la tabla de atributos cuente con los campos necesarios para que cada polígono sea tratado como una cuenca. Los atributos necesarios para que la cuenca sea reconocida son:

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dem_dy: Altura de la celda del mapa sobre el que se trazó la cuenca.

x_coord: Coordenada “x” del centro de la celda inicial (punto de salida) sobre el mapa

que se usó para trazar la cuenca.

y_coord: Coordenada “y” del centro de la celda inicial (punto de salida) sobre el mapa

que se usó para trazar la cuenca.

dem_col: Columna de la celda del mapa que es la salida de la cuenca.

den_row: Fila de la celda del mapa que es la salida de la cuenca.

area: Área de la cuenca.

Cuando se ha elegido la capa vectorial (Shapefile) que contiene las cuencas, la lista desplegable que se encuentra debajo de lista de selección del shapefile, se actualiza con los nombres de las cuencas contenidas en la capa; de esta manera, el usuario puede elegir de esta lista, la cuenca sobre la que desea realizar el balance. La Figura 36. y Figura 37. nos ofrecen un acercamiento al proceso.

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Figura 36. Selección de un shapefile desde los layers de MapWindow

El panel de estimación de caudales consta de tres pestañas (Figura 36.), la primera es la de Balance a largo plazo; en esta pestaña se utilizan los datos de la lluvia, la evapotranspiración y el punto de rocío (opcional) para calcular el caudal medio sobre la cuenca seleccionada empleando el método del mismo nombre. Las otras dos pestañas permiten calcular los caudales mínimos y máximos (es necesario haber calculado el balance hídrico usando el método de balance hidrológico a largo plazo); el cálculo se realiza para un periodo de retorno determinado, y para dos tipos de distribuciones: Gumbel y LogNormal. Para la estimación de caudales máximos y mínimos se usan los parámetros de las ecuaciones de regionalización de la zona para la media (

) y la

(37)

P

E

m

A

m

C

m  

P

E

d

A

d

C

d  

Figura 37. Selección de un shapefile desde el disco duro

Para hacer un balance o calcular un caudal máximo o mínimo es necesario especificarle al software algunos parámetros que se usarán para extraer los valores de las variables utilizadas en cada estimación. A continuación se explicará cómo seleccionar los parámetros requeridos por el plug-in en cada caso.

Cuando el parámetro es un mapa grid el software provee un botón que permite seleccionar dicho mapa tanto de las capas (Layers) que tenga MapWindow cargadas en ese momento, como de un archivo alojado en el disco duro (Figura 38.).

(38)

Figura 38. Ventana de selección de parámetro para la integración

Una vez se ha seleccionado el mapa y al aceptar la selección se efectúa la operación que calcula el valor del parámetro seleccionado sobre la cuenca elegida con anterioridad. Cuando se satisfacen todos los parámetros, el balance y los caudales máximos y mínimos son calculados automáticamente. Los parámetros: precipitación, evapotranspiración real y punto de rocío (este último se no es obligatorio) deben ser mapas raster correspondientes a la zona en la que se encuentra la cuenca y sus unidades deben ser milímetros por año (mm/año). Queda como responsabilidad del usuario elegir adecuadamente el mapa que representa cada parámetro; el software no efectúa ninguna validación a los parámetros. En la Figura 39. y Figura 40. se presentan ejemplos correspondientes a los cálculos de un balance hídrico y un caudal mínimo.

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Figura 39. Ejemplo de cálculo de un balance hidrológico.

Figura 40. Ejemplo de cálculo de un caudal mínimo.

3.1.3 Cálculo de Disponibilidad Hídrica

El módulo Cálculo de disponibilidad hídrica (Figura 41.) permite calcular la oferta hídrica disponible en la red de drenaje, luego de descontar los caudales captados y agregar los caudales vertidos a la oferta natural, que es representada por un mapa de caudales. Las unidades del mapa de caudales deben ser m³/s (metros cúbicos por segundo); en el caso de los caudales captados y vertidos, al usuario se le ofrece la posibilidad de elegir dos tipos de unidades: m³/s o l/s (litros por segundo).

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El procesamiento realizado por este plug-in es tomar todos los valores de las captaciones y restárselos al mapa de caudales en la coordenada correspondiente a la captación. Por supuesto, esta operación debe propagarse a través de la red de drenaje para que efectivamente el mapa de caudal continúe mostrando la disponibilidad de agua en cualquier lugar sobre una corriente. El proceso con los vertimientos es análogo al de las captaciones con la única diferencia de que los valores del caudal vertido se suman al mapa de caudales. El mapa de caudales al que se le realizarán los cálculos de captaciones y vertimientos es hallado a través de una resta de un mapa de caudales en general y un mapa de caudales ecológicos; esto con el objetivo de garantizar cierta cantidad del caudal de las corrientes con fines ecológicos.

Figura 41. Activación del módulo de disponibilidad hídrica

Para activar el módulo de disponibilidad hídrica podemos dirigirnos hasta el menú [HidroSIG->Hidrología], y seleccionar la opción Disponibilidad hídrica; o bien hacer clic sobre el acceso directo que se encuentra en las barras de herramientas. Ambas opciones tienen el mismo efecto: lanzar el panel de disponibilidad. Este panel es un asistente que define todos los pasos necesarios para llevar a cabo el cálculo del mapa de disponibilidad hídrica.

El asistente ilustra cada uno de los pasos datos requeridos para hacer el procesamiento. El primero de esos pasos es seleccionar el mapa de direcciones superficiales de drenaje, el mapa de caudales ecológicos y un mapa de caudales en general del que se partirá para generar un mapa de disponibilidad (Figura 43.). Los mapas pueden ser elegidos de las capas vectoriales en el Legend de MapWindow, o desde un dispositivo de almacenamiento; a través del panel mostrado en la 35.

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Figura 42. Selección de mapas para disponibilidad hídrica.

El siguiente paso consiste en seleccionar un shapefile guardado en disco que contenga las captaciones (Figura 44.). Las captaciones deben tener tres características: un campo de tipo cadena de texto con el nombre de la captación, un campo de tipo real (número de punto flotante) con el valor del caudal de la captación y además, se debe especificar las unidades del caudal de la captación (m³/s o l/s). Es necesario especificar que campos corresponden a estos valores, por esta razón una vez seleccionado el shapefile se despliega un formulario que permite hacer dicha selección (Figura 45.).

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El paso siguiente es muy similar al anterior. El objetivo es seleccionar un shapefile que contenga los vertimientos (Figura 46.). El shapefile de vertimiento debe cumplir con las mismas características que el shapefile de captaciones: debe tener un campo para el nombre, un campo para el valor del caudal del vertimiento y la especificación de las unidades de dicho caudal.

Figura 44. Disponibilidad hídrica, paso 2. selección de las captaciones.

Figura 45. Panel de selección de campos para captaciones o vertimientos.

El último paso de este asistente consiste en seleccionar donde se guardará el mapa de disponibilidad con la información de caudal aportado por los vertimientos y captaciones

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operación. Si no se puede llevar a cabo por completo el cálculo del mapa de disponibilidad hídrica; el sistema mostrará un mensaje con el informe del suceso, identificando que captaciones o vertimientos no se pudieron procesar.

Figura 46. Disponibilidad hídrica, paso 3. selección de los vertimientos.

3.1.4 Acumulador de Flujo

El acumulador de flujo es una aplicación que elige una variable cualquiera representada por un mapa raster y acumula los valores de cada celda, moviéndose a través de la dirección de drenaje, en el área cubierta por el mapa raster de la variable. Esta acumulación puede hacerse de dos maneras diferentes: en la dirección de flujo (aguas abajo) y en contra de la dirección de flujo (aguas arriba). El acumulador de flujo puede activarse desde el menú [HidroSIG->Hidrología] seleccionando la opción Acumulador de flujo (Figura 48.), o haciendo clic sobre el icono que se encuentra en la barra de herramientas con el texto: Acumulador de flujo.

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Figura 47. Disponibilidad hídrica, paso 4. Ejecución del proceso.

Figura 48. Activación del Acumulador de flujo.

La funcionalidad para acumular en o en contra de la dirección de flujo puede usarse para muchos propósitos; esta aplicación además de ofrecer una interfaz de acumulación general (para cualquier variable), se ofrece algunas funciones específicas: Acumular Áreas de drenaje, acumular distancias y cálculo de mapas de caudales medios. A cada una de estas funcionalidades se accede a través de las pestañas del panel de acumulación (Figura 49.).

3.1.4.1 Acumulación General

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(Figura 49.). Cualquier variable puede ser utilizada para este tipo de acumulación. La interpretación del resultado depende de cada usuario. Las unidades del mapa resultado serán entonces las mismas unidades de la variable de acumulación utilizada.

Figura 49. Acumulador de flujo, acumulación general.

Cada pestaña de acumulación tiene sus propios parámetros, que son requisitos para poderse llevar a cabo según el caso. Para seleccionar un parámetro, utilice los botones que se encuentran a la derecha del panel de acumulación, al hacer clic sobre el botón, se despliega un diálogo a través del cual se selecciona el parámetro (Figura 50.). Todos los parámetros para los diferentes tipos de acumulaciones son mapas raster. Los diferentes parámetros de una acumulación deben coincidir en sus cabeceras, es decir, deben tener el mismo número de filas y columnas y deben representar la misma zona geográfica; sino lo hacen el proceso no se podrá llevar a cabo satisfactoriamente (Figura 51.).

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Figura 50. Selección de los parámetros para las acumulaciones de flujo.

Una vez se haya seleccionado el parámetro el ícono en la parte izquierda con forma de ‘X’ roja se trasformará en un signo de aceptación verde, indicando que el parámetro fue configurado con éxito. Una vez que todos los parámetros hayan sido configurados se podrá proceder a realizar la acumulación esperando que el sistema de un aviso una vez haya terminado (Figura 52.).

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Figura 52. Mensaje de finalización del proceso de acumulación.

3.1.4.2 Acumulación de Áreas

La función del acumulador de áreas (Figura 53.) toma un mapa de direcciones superficiales de drenaje y crea otro mapa con las mismas dimensiones, tal que en cada celda el valor es igual a la suma de las áreas de las otras celdas, que directa o indirectamente drenan a ella. Visto de otra manera, en cada celda, está el área de la cuenca trazada en las coordenadas del centro de dicha celda. Las unidades de área serán km², es importante que el mapa de direcciones de drenaje esté debidamente proyectado para realizar adecuadamente la conversión de tamaño de celda (cellsize) hacia unidades de área.

Cuando se quieren cambiar los parámetros introducidos para una acumulación, el botón marcado como Limpiar parámetros, ofrece la función en regresar al acumulador a su estado inicial.

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Figura 53. Acumulador de flujo, acumular áreas.

3.1.4.3 Cálculo del Mapa de Caudales Medios

Para realizar este cálculo se debe disponer, aparte del mapa de direcciones de drenaje superficial (cómo en todo tipo de acumulación), de los mapas de precipitación, evapotranspiración y rocío (de ser tenido en cuenta) sobre la zona de interés (Figura 54.). La función de este acumulador es hacer un balance hidrológico de largo plazo en cada celda del mapa resultante, de manera que se obtenga el caudal aportado por cada píxel en el mapa raster. Estos valores de caudal medio se acumulan a través de la red de drenaje logrando construir un mapa que indique el caudal medio en cada punto del mapa, teniendo en cuanto cuánta agua fue aportada por las celdas, que directa o indirectamente drenan a la celda a la que corresponde el punto seleccionado. Es importante establecer que el acumulador asumirá que las unidades de los valores de los mapas de precipitación

(49)

y evapotranspiración están dados en milímetros (mm/año), y que el cálculo del caudal se entregará en metros cúbicos por segundo (m³/s).

Figura 54. Acumulador de flujo, cálculo del mapa de caudales medios.

3.1.4.4 Acumulador de Distancias Hasta la Salida de la Cuenca

Este acumulador empieza a recorrer la red de drenaje midiendo (acumulando) las distancias que existen desde una celda cualquiera (representando el punto como el centro de la celda) y la salida de una cuenca trazada previamente. La acumulación se hace siguiendo el mapa de direcciones superficiales de drenaje (Figura 55.), sin embargo los valores que se encuentran por fuera de la región de valores “válidos” en la red de drenaje tendrán un valor de acumulación de ‘0’, mientras que los que se encuentran en un rango válido tendrán un valor acumulado en la red de drenaje. Es decir, las celdas que no son de red de drenaje no suman distancias y no acumulan; las que sí lo son acumulan la

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distancia hasta el centro de la celda a la que drenan. Para hacer posible y lógico este cálculo la acumulación se realiza en contra de la dirección de flujo (aguas arriba). Las distancias dentro del mapa resultado tendrán unidades que dependerán de la proyección del mapa de direcciones, esto es: si el mapa de direcciones usa coordenadas planas, entonces las distancias en el mapa resultado estarán dadas en metros (m), pero si el mapa de direcciones utiliza coordenadas geográficas, las distancias estarán dadas en grados.

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3.2 Herramientas Operativas

3.2.1 Calculadora de Mapas Raster

Esta herramienta permite realizar diversas operaciones entre valores escalares y mapas raster (grid), generando nuevos datos o creando nuevos mapas, ya sea con las capas abiertas en MapWindow o desde disco.

3.2.1.1 Funcionalidad del plug-in

Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un nuevo ítem con el nombre “Calculadora de mapas raster” y un nuevo botón a la barra de herramientas (Figura 56.).

Figura 56. Botones y menús del plug-in Calculadora de mapas raster

Como se muestra en la Figura 57., la interfaz gráfica inicial está compuesta por tres regiones, la región 1 es el área en donde aparecerá la expresión de la operación a realizar, la cual puede formarse usando las teclas de la calculadora o el teclado del computador. La región 2, es el área donde aparecen los mapas, con los cuales se pretende operar; éstos son listados automáticamente en la calculadora desde el Legend de MapWindow; es decir, todas las capas abiertas en MapWindow cuyo tipo sea “grid” serán cargados a la calculadora. Además, es posible agregar mapas a esta región utilizando el menú [Archivo->Abrir Grid] y seleccionando la ubicación del mapa en la unidad donde está almacenado.

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Figura 57. Calculadora de mapas raster clásica

Teniendo en cuenta que el nombre que se asigna a cada mapa, en la lista de mapas para operar con la calculadora, es la propiedad Name que MapWindow asigna a las capas (la cual no es necesariamente igual al nombre de archivo), las operaciones entre capas con el mismo nombre no están definidas. Por lo tanto al cargar los mapas a la calculadora, esta agrega un número consecutivo a las diferentes capas cuya propiedad Name sea idéntica, modificando esta última, pero sin cambiar el nombre original del archivo. La región 3 representa el panel que incluye las operaciones básicas posibles de realizar en la calculadora, además, incluye las operaciones booleanas, para realizar comparaciones entre mapas y/o escalares.

El menú Ver, despliega las opciones clásica y científica, estas opciones permiten visualizar y tener la funcionalidad de la calculadora que se muestra en la Figura 57. y Figura 58. respectivamente.

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Figura 58. Calculadora de mapa raster científica

En la Figura 58. se pueden observar dos paneles: la región 4 que contiene las operaciones típicas de una calculadora científica; valores absolutos, logaritmos, funciones trigonométricas, etc. La región 5 permite realizar cálculos estadísticos con los datos del mapa.

Al realizar los cálculos entre mapas que tengan diferente tamaño, resolución o georeferenciación, basta con que tengan un área en común para que la operación se pueda realizar. Precisamente para poder realizar el cambio en la resolución, se agregó a la calculadora el menú [Configuración] en el cual se puede elegir el método de remuestreo que se quiere utilizar. Las opciones son: método del Vecino Cercano (opción por defecto) y el método lineal.

Cuando los resultados son numéricos, estos se muestran en la región 1, pero cuando son mapas, se muestra la ventana de la Figura 59.. Si el resultado de una operación es un

mapa, la coherencia de las unidades del mapa resultado es responsabilidad del usuario al elegir los mapas para operar y los operadores entre ellos. Como se puede

apreciar, el usuario tiene la opción de elegir que el mapa se muestre en el visualizador de mapas de MapWindow, se guarde en disco o que se haga ambas cosas. En el primer caso se habilita el cuadro de texto Nombre en donde el usuario asigna la propiedad Name, que llevará la capa al ser agregada al visualizador de MapWindow y a la

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calculadora, que al final tendrá el carácter “~”, esto indicará al usuario que este mapa no se encuentra en disco. Cuando se selecciona la segunda opción se habilita el campo dirección y el botón buscar, que al ser pulsado despliega un cuadro de dialogo para guardar el mapa. El usuario debe seleccionar la ruta, asignarle un nombre y el formato de guardado al grid resultante; en este caso el mapa simplemente se carga a la calculadora sin cargarse al Visualizador de MapWindow. Finalmente, cuando el usuario selecciona las dos opciones, se le habilitan las opciones Nombre y Dirección y el mapa se guarda en disco, se agrega en el Visualizador de MapWindow y se carga en la calculadora.

Figura 59. Mapa resultante

Los mapas disponibles para ser empleados en por la calculadora de mapas pueden estar cargados así: desde el Legend de MapWindow, cargados desde disco o cargados de manera temporal. En la Figura 60., MDE-Sinú y MDE-SanJorge se encuentran en el primer estado pues están tanto en el Legend de MapWindow como en la calculadora. Direcciones_drenaje_sinú está en el segundo estado pues solo está en la calculadora y no en el Legend; y por último SinúMay500msnm~ está en el tercer estado pues no se encuentra guardado en disco y termina con el carácter ‘~’. SinúMay500msnm~ fue un mapa resultado, después de hacer la operación mostrada en la región 1 cuyo objetivo fue observar cuáles regiones del valle del Sinú están por encima de los 500 msnm2, resultado

para el que se seleccionó la opción Mostrar Layer.

La calculadora tiene un Menú ¿contextual? que permite, Remover y/o Renombrar una capa; además de Salvar o Agregar al visor de MapWindow.

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Figura 60. Tipos de mapas en la calculadora de mapas raster

El usuario debe guardar los mapas temporales mientras la calculadora esta activa, de lo contrario estos se perderán al cerrarse.

3.2.1.2 Uso de cada una de las operaciones

Como los argumentos para las operaciones son números o mapas se especifica a continuación el argumento para cada caso. Se recuerda que el nombre de los mapas va entre corchetes; al hacer doble clic sobre él, la calculadora lo pone en la barra de fórmulas, pero si en algún momento se quiere hacer desde el teclado, es importante tener esto en cuenta.

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A continuación se explican las funciones de los paneles mostrados en las Figura 57 y 58.

Panel 5

Los botones ubicados en el panel 5, son cálculos estadísticos, su argumento debe ser un mapa y su resultado es un escalar.

“Prom” es el promedio de los datos de un mapa, “S" es la desviación estándar, “asim”

es la asimetría de los datos, “Kurt” es la kurtosis de los datos, “Total” es la sumatoria de los valores de los datos en el mapa, sin tener en cuenta el valor faltante; y finalmente “#

Datos” es el número de datos en el mapa sin tener en cuenta el valor faltante.

Panel 4

Las operaciones Abs (Valor absoluto), Exp (Exponencial), Ln (Logaritmo Natural), Log (Logaritmo Base 10), Sin (Seno), Cos (Coseno), Tan (Tangente), Asin (Seno Inverso),

Acos (Coseno Inverso), Atan (Tangente Inversa), Sqrt (Raíz Cuadrada), Sinh (Seno

Hiperbólico), Cosh (Coseno Hiperbólico), Pow (Potencia), Max (Máximo) y Min (Mínimo), reciben en cualquiera de sus argumentos, tanto escalares como mapas. Las operaciones Sin, Cos y Tan reciben como argumento, ángulos en radianes.

Panel 3

Las operaciones de sumar, restar, multiplicar y dividir son bastante intuitivas y admiten cualquier tipo de argumento numérico.

Booleanas

Mayor (>), menor (<), mayor o igual (>=), menor o igual (<=), igual (==) y diferente (!=)

son operaciones booleanas que permitirán hacer comparaciones, entre escalares y mapas. Cuando todos los argumentos son escalares, el resultado se da en la forma TRUE o FALSE, de lo contrario se obtiene un mapa booleano. AND y OR reciben dos argumentos de la siguiente forma: ()AND(), ()OR(); estos deben ser FALSE o TRUE.

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3.2.2 Convertidor de Direcciones de Drenaje

El Convertidor de direcciones de drenaje (Figura 61.) es una aplicación que permite transformar un sistema de direcciones de drenaje de un modelo digital de elevación a otros formatos en los que las direcciones de drenaje pueden ser representadas. La función resumida de este plug-in es la de crear una copia de un mapa de direcciones de drenaje, en una ubicación escogida por el usuario y convertir las direcciones del mapa inicial al mapa resultado según las reglas de transformación entre los diferentes sistemas de direcciones de drenaje.

Figura 61. Inicialización del convertidor de sistemas de direcciones

Para activar el plug-in diríjase al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] y seleccione la opción Convertidor de direcciones de drenaje.

El panel del convertidor de mapas de direcciones mostrado en la Figura 62. debe recibir como parámetros las rutas en disco del mapa con el sistema de direcciones de origen y una ruta destino para el mapa que resultará de la conversión. La lista desplegable de la parte superior del panel ofrece los tipos de conversiones que son soportadas por el convertidor.

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Figura 62. Panel principal del convertidor de mapas de direcciones.

Como ejemplo ilustrativo se muestran en la Figura 63. y Figura 64. dos sistemas de direcciones de drenaje comunes.

7 8 9 4 6 1 2 3

Figura 63. Sistema utilizado por HidroSIG

4 3 2 5 1 6 7 8

Figura 64. Sistema utilizado por MapWindow (D8)

3.2.3 Integrador Sobre Polígonos

El Integrador sobre polígonos (Figura 65.) es una herramienta que analiza los valores de un mapa raster que se encuentran dentro del área comprendida por un polígono cualquiera. Además de también extrae algunos valores inherentes al polígono y a su sistema de georeferenciación. Los valores que son el resultado del análisis del polígono sobre el mapa son: la media ponderada, el valor máximo y mínimo de la muestra

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analizada. Los datos que pertenecen a la forma y ubicación espacial del polígono son: Área, perímetro y centroide de masa. Un valor adicional es agregado al conjunto de datos calculados por el integrador, denominado “Integración” corresponde a la suma de los valores del mapa al interior del polígono.

Figura 65. Menú y botón del integrador de polígonos

Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un ítem con el nombre “Integrador sobre polígonos” y un nuevo botón a la barra de herramientas. Para hacer una integración primero se debe seleccionar el shapefile que contiene el polígono (Figura 66.) que define el área de integración; luego de lo cual sus propiedades son calculadas y mostradas inmediatamente en la zona del panel integrador marcada como “Propiedades del polígono”.

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Figura 66. Regiones del integrador de polígonos

El siguiente paso es seleccionar en la lista desplegable el mapa raster sobre el que se quiere realizar la integración. Los mapas que aparecen en esta lista desplegable provienen del Legend de MapWindow.

Finalmente, al presionar el botón, integrar, la aplicación recorre el mapa obteniendo los valores necesarios y hace los cálculos pertinentes para luego mostrar los resultados en el panel de resultados de la integración. La Figura 67. muestra un ejemplo de un proceso de cálculo finalizado.

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Figura 67. Ejemplo de resultados arrojados en el integrador de polígonos

3.2.4 Corrección de Puntos Hacia la Red de Drenaje

Muchas veces los modelos geográficos como los MDT no coinciden exactamente con puntos geográficos medidos en trabajos de campo; esto debido a la incertidumbre de los instrumentos de medición, interpolación de los datos de los mapas o la escala de los mismo. Esta herramienta permite realizar una corrección sobre los datos levantados en campo para que coincidan con la red de drenaje del modelo. Para ello se usa la información del mapa de direcciones de drenaje de la zona de interés y un mapa binario que indica si existe o no un punto de red de drenaje en un pixel dado.

Los puntos son corregidos siguiendo la dirección de drenaje desde el punto donde están actualmente hasta donde se encuentren con una celda de red de drenaje (valor 1 en el

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mapa). Si no se encuentra red para un punto, este es eliminado en el conjunto de puntos resultante.

Para empezar a utilizar el plug-in hay que dirigirse hacia el menú principal de HidroSIG, buscar la sección de Herramientas operativas y hacer clic en el menú etiquetado como: Corrector de puntos hacia la red de drenaje. Esta acción activará la interfaz principal del plug-in, que se muestra en la Figura 68..

Figura 68. Interfaz gráfica para la corrección de puntos

En la interfaz principal se destacan dos secciones; la primera comprende los elementos marcados como 1, 2 y 3 que corresponden a los parámetros necesarios para el funcionamiento del plug-in (la corrección de los puntos). Estos parámetros son: (1) Un shapefile con geometría de puntos que debe contener cada uno de los puntos que se quiere corregir; (2) una red de drenaje binaria donde 1 represente la presencia de la red y 0 lo contrario, (3) un mapa de direcciones de flujo en el formato de HidroSIG explicado en la Figura 63..

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Los componentes de la interfaz para cada parámetro permiten seleccionar el archivo donde se encuentran los datos desde una ubicación en el disco duro o alguna otra unidad de almacenamiento.

La segunda sección de la interfaz del corrector de puntos comprende los elementos 4 y 5. Con 4 se selecciona donde se quieren almacenar los resultados del proceso de corrección de la misma forma en que se seleccionaron los parámetros. Con 5 se inicia el proceso cuyo progreso puede ser medido con la barra de herramientas de la parte inferior de la interfaz.

Una vez que el proceso ha finalizado muestra el cuadro de dialogo de la Figura 69. para alertar al usuario, y la barra de herramientas se restablece.

Figura 69. Diálogo de corrección completada.

3.2.5 Perfilador

El Perfilador es una herramienta que permite obtener perfiles de un mapa raster para diferentes poli-líneas existentes un archivo “.shp”. Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un ítem con el nombre “Perfilador” y un nuevo botón a la barra de herramientas (Figura 70.).

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Para obtener un perfil primero se debe seleccionar el shapefile que contiene la poli-línea base sobre la cual se desea extraer el perfil (ver Figura 71.); luego debe seleccionarse el campo del shape con el cual se desean identificar los perfiles extraídos y finalmente el mapa raster que se le desea extraer el perfil.

Figura 71. Campos del perfilador

Una vez seleccionados lo elementos se da clic en el botón “Extraer perfil” mostrado en la Figura 71.. Como resultado se obtiene un gráfico que simboliza el perfil extraído del raster (ver Figura 72.), una pestaña en la cual se puede cambiar el campo que identifica cada perfil y un botón que permite exportar le perfil a un archivo “.csv”.

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3.2.6 Editor de Mapas Raster

Permite modificar manualmente los valores de un mapa raster que esté cargado en los Layers de MapWindow. El plug-in permite cambiar los valores de celdas seleccionadas individualmente, o bien permite la asignación de un nuevo valor a un conjunto de celdas que se encuentren en un rango de valores válidos en el mapa raster. Adicionalmente, el plug-in también permite cambiar el valor asignado como NO DATA VALUE dentro del mapa.

Para comenzar a utilizar el plug-in hay que dirigirse hacia el menú [HidroSIG->Herramientas operativas] y hacer clic sobre el ítem Editor de mapas raster. El menú desplegará la interfaz principal que se muestra en la Figura 73.. El componente actuará únicamente sobre el mapa raster que estuviese seleccionado al momento de activar el plug-in; si se desea modificar los valores de otro mapa raster, se debe cerrar la interfaz, seleccionar el nuevo mapa y luego re-activar la interfaz del editor.

3.2.6.1 Edición valor por valor

Con esta herramienta podemos seleccionar puntos individuales del mapa raster y cambiar su valor arbitrariamente. Para ello se escoge la opción “Seleccionar puntos” en la interfaz principal y se hace clic sobre el punto del mapa al cual se le quiere cambiar el valor. Las coordenadas y valor de la celda aparecerán en la interfaz donde podrá modificarse su valor.

Para que los cambios tengan efecto se debe presionar el botón “editar” que se encuentra en la sección inferior de la interfaz. Allí también se encuentran dos opciones relacionadas con la edición: La primera, al ser marcada realizará la edición sobre una copia del mapa, de lo contrario los cambios se aplicarán en el mapa original; la segunda opción se activa sólo si la primera está seleccionada, y su funcionalidad consiste en agregar a los Layers la copia del mapa que fue modificado.

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Figura 73. Interfaz principal del editor de mapas raster.

3.2.6.2 Edición por rango

Esta opción permite seleccionar un grupo de celdas que se encuentran entre determinado rango de valores y asignarles a cada una el mismo valor. Para hacerlo se debe

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selecciona todas las celdas cuyo valor sea igual al parámetro “Valor actual” (ver interfaz Figura 73.) y lo cambia por el valor al asignado al parámetro “Nuevo valor”. La segunda opción procede de manera similar; sin embargo, no se debe seleccionar un único valor como criterio para la selección de las celdas, sino un par de ellos para determinar un rango. Como en la opción Edición valor por valor es necesario presionar el botón editar para guardar los cambios.

3.2.6.3 Cambiar valor faltante

Esta opción remplaza el dato asignado como valor faltante en el mapa (NO DATA VALUE) por un nuevo valor ingresado por el usuario. Una vez modificada la vista del mapa se actualiza para reflejar los cambios. Para cambiar el valor de los datos faltantes hay que activar la opción “Cambiar valor faltante”, ingresar el nuevo valor faltante y presionar el botón “Editar” como en los casos anteriores para guardar las modificaciones en el mapa.

3.3 Bases de Datos

El explorador de bases de datos es el plug-in que realizará la conexión con una fuente de datos y permite la interacción gráfica con los mapas allí almacenados. Por otro lado el creador y editor de bases de datos permitirá construir nuevas bases de datos con información proporcionada por los usuarios. Estos plug-ins han sido agredaos al menú

HidroSIG en el ítem “Bases de datos” (M1) dentro del cual se encuentran las opciones:

“Conectar/Desconectar (M2)”, “Editar (M3)” y “Explorar datos (M4)”. También se agrega un nuevo botón (B1) a la barra de herramientas con la misma funcionalidad de M4 y un botón (B2) con la misma funcionalidad de M3 (ver Figura 74.).

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