Autores: Giovanni Daza. José Arismendi. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIIDT.
Introducción.
En la mayoría de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) hoy en día contamos con una vasta caja de herramientas para llevar a cabo análisis de tipo hidrológico, los cuales a su vez dependen del dato DEM (Modelo de Elevación). Este artículo tratara de exponer los procesos metodológicos desde el punto de vista conceptual, de tal forma que al ejecutarlos comprendamos su filosofía y podamos sacar el mayor provecho de ellos. Siempre se debe partir de un DEM, pues la topografía define las cuencas hidrográficas que son el elemento paisajístico básico de la Hidrología.
Resumen del Desarrollo Metodológico.
El paso de pasar un DEM a generar paisajes hidrográficos, se presenta gráficamente en la Figura 1.
Obtenido el DEM, debemos remover ciertas imprecisiones, lo que se conoce como “Pit Removal”.donde se llenan o cortan barreras del terreno.
En la Figura 2 se representa el problema y la solución:
Una vez acondicionado el DEM se determina la Matriz de Dirección, en otras palabras, fijar en cada celda del DEM hacia donde se mueve simulando la hidrografía y esto se logra asignando un código 1-8 de acuerdo a la pendiente, tal como se ilustra en la Figura a continuación:
De esta manera se tiene definida una red hidrográfica en formato digital tal como se expresa en la Figura 4.
Posteriormente necesitamos calcular caudales, es decir las contribuciones de cada celda a su celda destino, lo que se conoce como Matriz de Acumulación, proceso que se representa a continuación, donde el valor de cada celda es el número de celdas que contribuyen con su caudal
Figura 5. Ejemplos de la Matriz de Acumulación y la red de drenaje estimada. Fuente Internet.
Obtenida de esta forma la red de drenaje ya se puede trabajar en las cuencas, y recordar que cada vector de la red de drenaje tiene su propia área de captación de aguas; las cuencas son una discriminación del paisaje y utilizamos la matriz de direccionamiento para conseguir estas subáreas, vertientes o subcuencas.
Con este último resultado es donde podemos trabajar con la gama de caudales que queremos definir en las cuencas. Pero ahora hay que tener claro la morfología de las laderas que demuestran las diferentes texturas del paisaje, pues no es lo mismo la captación en valles que en colinas.
Figura 7 . A la Izquierda, ejemplo de dos tipos de captacion en colinas con laderas que dispersan y en valles con laderas que concentran. A la Derecha Modelo Digital de Terreno y su direccionamiento con cotas de elevacion de posibles niveles del agua para el estudio hidrologico. Fuente: allpe ingenieria y medio ambiente,2019.
Conclusiones.
- El software disponible para estas operaciones permite modelar la interacción entre la forma del terreno y sus procesos de transporte de agua y sedimentos, refleja las características exactas del terreno para cualquiera de las cuencas, objeto de estimar información de su red de drenaje y la distribución del relieve dentro de ella.
- El método permite precisar, con un bajo margen de error, situaciones futuras de nivel del agua y anticipar soluciones en caso de que exista cualquier problema medioambiental relacionado con la posibilidad futura de inundaciones y su direccionamiento.
- Los datos extraíbles del SIG una vez conformado, tales como la función de ancho topológica, de la relación de Horton para la magnitud, la curva hipsométrica, la función de ancho geométrico, pendiente máxima y longitud del canal por ejemplo, son una contribución muy importante en los análisis hidromorfodinámicos de las laderas y de la cuenca en general.
- Por tanto el método permite que el usuario pueda realizar combinaciones de los criterios e interactuar con los resultados, agruparlos de manera comprensible en un entorno gráfico de agradable interacción con los datos de la cuenca.
Referencias Bibliográficas.
– CAÑAS DUQUE, J.D. Informe Técnico: Análisis hidrológico de los afloramientos y las corrientes de agua existentes en el resguardo indígena de Puracé en el sector de Coconucos. UNC. Manizales.
-http://www.allpe.com/topografia/cartografos/sistemas-de-informacion-geografica/
– RAMÍREZ OSORIO, J.M.2002. Extracción automática de redes de drenaje a partir de Modelos Digitales de Terreno. UNC, Fac. Minas. Medellín.
Contactos: giodaza90@gmail.com ; arismendi40@gmail.com