Curso – Taller de ArcHydro 12-16 de Noviembre, 2007

Institución: Administración Nacional del Acueductos y Alcantarillados (ANDA)

San Salvador, El Salvador Lunes 12 de Noviembre 8:00 – 9:30 AM Bienvenida y apertura del curso 1. Introducción

a. Introducción al modelo de datos ArcHydro y su aplicación para crear el Sistema de Información para el Manejo de los Recursos Hídricos en la cuenca binacional del río Bravo/Grande

Receso 9:30 - 9:45 AM 9:45 – 12:00 PM 2. Generalidades del ArcGIS

a. Que es el ArcGIS? b. Descripción de modelos de datos geográficos c. Descripción del software ArcGIS Desktop

3. Geodatabases y Shapefiles

a. Introducción b. Datos hidrográficos de la cuenca c. Creación de una Geodatabase d. Importación de datos dentro de una Geodatabase

Almuerzo 12:00 – 1:00 PM 1:00 – 2:30 PM 4. Generalidades del ArcHydro

a. Introducción b. Descripción del modelo de datos ArcHydro c. Herramientas ArcHydro

5. Preprocesamiento de datos

a. Introducción

Receso 2:30 – 2:45 PM 2:45 – 5:00 PM

b. Creación del área de contorno “buffer” de una cuenca y el raster “Mask” c. Selección de las líneas de corriente FlowLines en la cuenca d. Recorte de rasters en la cuenca incluyendo el área de contorno “buffer”.

Martes 13 de Noviembre 8:00 – 9:30 AM 6. Implementación del ArcHydro en formato raster

a. Reacondicionamiento de modelos digitales de elevación (DEM) b. Llenado de huecos (Fill Sinks) del DEM c. Generación del raster de direcciones de flujo d. Acumulación de flujo e. Definición de corrientes

Receso 9:30 - 9:45 AM 9:45 – 12:00 PM

f. Segmentación de corrientes g. Malla de delineación de subcuencas h. Procesamiento de polígonos de subcuencas i. Procesamiento de líneas de drenaje

Almuerzo 12:00 – 1:00 PM 1:00 – 2:30 PM 7. Generalidades del WRAPHydro

a. Descripción del modelo WRAPHydro b. Herramientas WRAPHydro c. Estructura de la geodatabase WRAPHydro

Receso 2:30 – 2:45 PM 2:45 – 5:00 PM 8. Proceso WRAPHydro

a. Introducción b. Preproceso c. Proceso WRAPHydro

Miércoles 14 de Noviembre 8:00 – 9:30 AM

d. Proceso WRAPHydro (Continuación) Receso 9:30 - 9:45 AM 9:45 – 12:00 PM

e. Proceso WRAPHydro (Continuación) Almuerzo 12:00 – 1:00 PM 1:00 – 2:30 PM

f. Proceso WRAPHydro (Continuación) Receso 2:30 – 2:45 PM 2:45 – 5:00 PM

g. Calculo de parámetros de la cuenca Jueves 15 de Noviembre 8:00 – 9:30 AM

h. Calculo de parámetros de la cuenca (continuación) Receso 9:30 - 9:45 AM 9:45 – 12:00 PM

i. Calculo de parámetros de la cuenca (Continuación) Almuerzo 12:00 – 1:00 PM 1:00 – 2:30 PM 9. Proceso de Regionalización Receso 2:30 – 2:45 PM 2:45 – 5:00 PM

a. Proceso de regionalización (Continuación)

Viernes 16 de Noviembre 8:00 – 9:30 AM 10. Series de tiempo en el modelo ArcHydro

a. Agregar series de tiempo b. Aplicar el esquema ArcHydro

Receso 9:30 - 9:45 AM 9:45 – 12:00 PM

c. Aplicar las herramientas ArcHydro d. Mejoras futuras al modelo de datos

Almuerzo 12:00 – 1:00 PM 1:00 – 4:00 PM 11. Discusión de los problemas encontrados en la metodología Clausura del Curso.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Sistema de InformaciSistema de Informacióón para el Manejo n para el Manejo del Agua en la Cuenca del Rdel Agua en la Cuenca del Ríío o

Bravo/Grande Bravo/Grande

Carlos PatinoDaene McKinneyDavid MaidmentMayo, 2006

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

MotivaciMotivacióónn

• Debido a la escasez del agua durante la ultima década en la cuenca del Río Bravo es indispensable implementar medidas sustanciales como:• El desarrollo de nuevos modelos de simulación

corrientes/embalses;• Determinar la disponibilidad de los recursos

hídricos en la cuenca basado en principios hidrológicos y datos actualizados;

• Desarrollo de técnicas de análisis de datos necesarias para mejorar la planeación y manejo de los recursos hidráulicos en la zona.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ColaboraciColaboracióónnParticipantes:Participantes:

•• Universidad de Texas en Austin Universidad de Texas en Austin

•• ComisiComisióón Nacional del Aguan Nacional del Agua

CRWRCRWRCOMISIÓN NACIONALDEL AGUA

Soporte tSoporte téécnico y financierocnico y financiero•• Instituto Mexicano de TecnologInstituto Mexicano de Tecnologíía del a del

AguaAgua•• Instituto Nacional de EstadInstituto Nacional de Estadíística, stica,

GeografGeografíía e Informa e Informááticatica•• Universidad AutUniversidad Autóónoma de Ciudad noma de Ciudad

JuJuáárezrez•• Banco de Desarrollo para AmBanco de Desarrollo para Améérica del rica del

Norte (NadBank)Norte (NadBank)•• Texas Commission on Environmental Texas Commission on Environmental

QualityQuality•• IBWC/CILAIBWC/CILA

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

•• Resultados del proyectoResultados del proyecto–– CreaciCreacióón de una base de datos relacional (n de una base de datos relacional (GeodatabaseGeodatabase) para ) para

la cuenca del rla cuenca del ríío Bravo/Grandeo Bravo/Grande•• Esta base de datos se encuentra georeferenciadaEsta base de datos se encuentra georeferenciada•• Sistema de InformaciSistema de Informacióón Geogrn Geográáfica (GIS) + Base de datos fica (GIS) + Base de datos

relacionalrelacional•• FFáácil acceso a la informacicil acceso a la informacióón para su ann para su anáálisis hidrollisis hidrolóógicogico•• ImplementaciImplementacióón de la estructura del modelo de datos ArcHydron de la estructura del modelo de datos ArcHydro

–– La geodatabase se diseLa geodatabase se diseñña basada en la definicia basada en la definicióón por cuencan por cuenca

–– Geodatabase Geodatabase •• Disponible para organizaciones locales, estatales y federales deDisponible para organizaciones locales, estatales y federales de

Mexico y los Estados Unidos de AmMexico y los Estados Unidos de Améérica.rica.•• Apoyo en la cooperaciApoyo en la cooperacióón binacional Mexico n binacional Mexico –– Estados Unidos para la Estados Unidos para la

toma de decisiones en los temas relacionados con el manejo del toma de decisiones en los temas relacionados con el manejo del recurso hrecurso híídrico en la cuenca del rdrico en la cuenca del ríío Bravo/Grandeo Bravo/Grande

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0 240,000 480,000 720,000 960,000120,000Meters

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ÁÁrea de estudiorea de estudio

Cuenca del río Bravo/Grande

Mexico 228,000 km2 + USA 327,000 km2 = Total 555,000 km2

CHIHUAHUA

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COAHUILA DE ZARAGOZA

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Estados

Cuencas RH24P. FALCON - R. SALADOR. BRAVO - CD. JUAREZR. BRAVO - MATAMOROS - REYNOSAR. BRAVO - NUEVO LAREDOR. BRAVO - OJINAGAR. BRAVO - P. DE LA AMISTADR. BRAVO - PIEDRAS NEGRASR. BRAVO - SAN JUANR. BRAVO - SOSAR. CONCHOS - OJINAGAR. CONCHOS - P. DE LA COLINAR. CONCHOS - P. EL GRANEROR. FLORIDOR. SAN PEDRO

N

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Rasters y RegionalizaciRasters y Regionalizacióónn

El tamaño de celda del modelo digital de elevación en la cuenca del río Bravo es de 30 m, y cada subregion hidrológica incluye un área externa (buffer) de 10 km para la delineación correcta de las subcuencas

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Modelo Digital de Elevación (DEM) para MexicoOrigen: INEGI

0 160,000 320,000 480,000 640,00080,000Meters

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Modelo Digital de Elevación (DEM) para USA Origen: USGS

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Rasters y RegionalizaciRasters y Regionalizacióón (cont.)n (cont.)

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TAMAULIPAS

Cada subcuenca es delineada a partir del raster de direcciones de flujo obtenido del DEM (raster) y las corrientes digitalizadas corregidas o las generadas por el DEM; estableciéndose la conectividad en la cuenca (Vector). Los resultados de las subregiones hidrológicas son agregados para generar la versión completa para toda la cuenca.

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Geodatabase BinacionalGeodatabase Binacional

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HydroID RegionalHydroID Regional

•• AsignaciAsignacióón del identificador n del identificador úúnico nico ““HydroIDHydroID”” para cada feature class para cada feature class incluida en la geodatabaseincluida en la geodatabase

•• 11stst ddíígito (gito (cuadro azulcuadro azul):): RegiRegióón hidroln hidrolóógicagica•• 22ndnd y 3y 3rdrd ddíígitos (gitos (cuadros amarilloscuadros amarillos):): SubregiSubregióón hidroln hidrolóógicagica•• 44thth y 5y 5thth ddíígitos (gitos (cuadros rojoscuadros rojos):): Feature ClassFeature Class

–– Control Point:Control Point: 0101–– HydroEdge: HydroEdge: 0202–– WaterBody: WaterBody: 0303–– Watershed: Watershed: 0404–– Y asY asíí sucesivamentesucesivamente

•• 66thth –– 1010thth digitos (digitos (cuadros verdescuadros verdes): ): Numero del elemento geogrNumero del elemento geográáficofico(1 (1 -- 99999)99999)

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

AsignaciAsignacióón de HydroIDs regionales en la n de HydroIDs regionales en la cuenca del rcuenca del ríío Conchoso Conchos

0 63,000 126,000 189,000 252,00031,500Meters

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Proceso de RegionalizaciProceso de Regionalizacióón en la Cuenca n en la Cuenca del Rdel Ríío Bravo/Grandeo Bravo/Grande

DemostraciDemostracióón en ArcGISn en ArcGIS

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Sistema de Información para el Manejo Sistema de Información para el Manejo del Agua en la Cuenca del Río del Agua en la Cuenca del Río

Bravo/Grande Bravo/Grande

Carlos PatinoDaene McKinneyDavid MaidmentAgosto, 2005

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

MotivaciónMotivación

• Debido a la escasez del agua durante la ultima década en la cuenca del Río Bravo es indispensable implementar medidas sustanciales como:• El desarrollo de nuevos modelos de simulación

corrientes/embalses;• Determinar la disponibilidad de los recursos

hídricos en la cuenca basado en principios hidrológicos y datos actualizados;

• Desarrollo de técnicas de análisis de datos necesarias para mejorar la planeación y manejo de los recursos hidráulicos en la zona.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ColaboraciónColaboraciónParticipantes:Participantes:

•• Universidad de Texas en Austin Universidad de Texas en Austin

•• Comisión Nacional del AguaComisión Nacional del Agua

CRWRCRWRCOMISIÓN NACIONALDEL AGUA

Soporte técnico y financieroSoporte técnico y financiero•• Instituto Mexicano de Tecnología del Instituto Mexicano de Tecnología del

AguaAgua•• Instituto Nacional de Estadística, Instituto Nacional de Estadística,

Geografía e InformáticaGeografía e Informática•• Universidad Autónoma de Ciudad Universidad Autónoma de Ciudad

JuárezJuárez•• Banco de Desarrollo para América del Banco de Desarrollo para América del

Norte (NadBank)Norte (NadBank)•• Texas Commission on Environmental Texas Commission on Environmental

QualityQuality•• IBWC/CILAIBWC/CILA

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

•• Resultados del proyectoResultados del proyecto–– Creación de una base de datos relacional (Creación de una base de datos relacional (GeodatabaseGeodatabase) para ) para

la cuenca del río Bravo/Grandela cuenca del río Bravo/Grande•• Esta base de datos se encuentra georeferenciadaEsta base de datos se encuentra georeferenciada•• Sistema de Información Geográfica (GIS) + Base de datos Sistema de Información Geográfica (GIS) + Base de datos

relacionalrelacional•• Fácil acceso a la información para su análisis hidrológicoFácil acceso a la información para su análisis hidrológico•• Implementación de la estructura del modelo de datos ArcHydroImplementación de la estructura del modelo de datos ArcHydro

–– La geodatabase se diseña basada en la definición por cuencaLa geodatabase se diseña basada en la definición por cuenca

–– Geodatabase Geodatabase •• Disponible para organizaciones locales, estatales y federales deDisponible para organizaciones locales, estatales y federales de

Mexico y los Estados Unidos de América.Mexico y los Estados Unidos de América.•• Apoyo en la cooperación binacional Mexico Apoyo en la cooperación binacional Mexico –– Estados Unidos para la Estados Unidos para la

toma de decisiones en los temas relacionados con el manejo del toma de decisiones en los temas relacionados con el manejo del recurso hídrico en la cuenca del río Bravo/Granderecurso hídrico en la cuenca del río Bravo/Grande

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

0 240,000 480,000 720,000 960,000120,000Meters

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TEXAS

NEW MEXICO

COLORADO

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NUEVO LEON

Área de estudioÁrea de estudio

Cuenca del río Bravo/Grande

Mexico 228,000 km2 + USA 327,000 km2 = Total 555,000 km2

CHIHUAHUA

DURANGO

TAMAULIPAS

COAHUILA DE ZARAGOZA

NUEVO LEON

Estados

Cuencas RH24P. FALCON - R. SALADOR. BRAVO - CD. JUAREZR. BRAVO - MATAMOROS - REYNOSAR. BRAVO - NUEVO LAREDOR. BRAVO - OJINAGAR. BRAVO - P. DE LA AMISTADR. BRAVO - PIEDRAS NEGRASR. BRAVO - SAN JUANR. BRAVO - SOSAR. CONCHOS - OJINAGAR. CONCHOS - P. DE LA COLINAR. CONCHOS - P. EL GRANEROR. FLORIDOR. SAN PEDRO

N

EW

S

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Rasters y RegionalizaciónRasters y Regionalización

El tamaño de celda del modelo digital de elevación en la cuenca del río Bravo es de 30 m, y cada subregion hidrológica incluye un área externa (buffer) de 10 km para la delineación correcta de las subcuencas

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Modelo Digital de Elevación (DEM) para MexicoOrigen: INEGI

0 160,000 320,000 480,000 640,00080,000Meters

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Modelo Digital de Elevación (DEM) para USA Origen: USGS

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Rasters y Regionalización (cont.)Rasters y Regionalización (cont.)

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0 80 160 24040

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TEXAS

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NEW MEXICO

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DURANGO

NUEVO LEON

TAMAULIPAS

Cada subcuenca es delineada a partir del raster de direcciones de flujo obtenido del DEM (raster) y las corrientes digitalizadas corregidas o las generadas por el DEM; estableciéndose la conectividad en la cuenca (Vector). Los resultados de las subregiones hidrológicas son agregados para generar la versión completa para toda la cuenca.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Geodatabase BinacionalGeodatabase Binacional

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HydroID RegionalHydroID Regional

•• Asignación del identificador único “HydroID” para cada feature cAsignación del identificador único “HydroID” para cada feature class lass incluida en la geodatabaseincluida en la geodatabase

•• 11stst dígito (dígito (cuadro azulcuadro azul):): Región hidrológicaRegión hidrológica•• 22ndnd y 3y 3rdrd dígitos (dígitos (cuadros amarilloscuadros amarillos):): Subregión hidrológicaSubregión hidrológica•• 44thth y 5y 5thth dígitos (dígitos (cuadros rojoscuadros rojos):): Feature ClassFeature Class

–– Control Point:Control Point: 0101–– HydroEdge: HydroEdge: 0202–– WaterBody: WaterBody: 0303–– Watershed: Watershed: 0404–– Y así sucesivamenteY así sucesivamente

•• 66thth –– 1010thth digitos (digitos (cuadros verdescuadros verdes): ): Numero del elemento geográficoNumero del elemento geográfico(1 (1 -- 99999)99999)

1010

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Asignación de HydroIDs regionales en la Asignación de HydroIDs regionales en la cuenca del río Conchoscuenca del río Conchos

0 63,000 126,000 189,000 252,00031,500Meters

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Proceso de Regionalización en la Cuenca Proceso de Regionalización en la Cuenca del Río Bravo/Grandedel Río Bravo/Grande

Demostración en ArcGISDemostración en ArcGIS

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

GeneralidadesGeneralidades del ArcGIS: del ArcGIS: Descripción de los componentes del Descripción de los componentes del

ArcGISArcGIS

Daene McKinneyCarlos Patino

Sergio I. MartínezAgosto, 2005

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ModelosModelos de de datosdatos geográficosgeográficos

•• ArcGIS tiene un modelo de datos ArcGIS tiene un modelo de datos geográficos de alto nivel para representar geográficos de alto nivel para representar información espacial como features, información espacial como features, rasters y otros tipos de datos. ArcGIS rasters y otros tipos de datos. ArcGIS soporta una implementación del modelo soporta una implementación del modelo de datos para sistemas de archivos y para de datos para sistemas de archivos y para sistemas de bases de datos.sistemas de bases de datos.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Desarrollos ArcGIS Desarrollos ArcGIS -- ESRIESRI

Arc/Info (formato “Coverage”)

Versión 1-7 de 1980 a 1999

Lenguaje Arc Macro (AML)

ArcView (formato “Shapefile”)

Versión 1-3 de 1994 a 1999

Lenguaje Avenue

ArcGIS (Formato Geodatabase)

Versión 8.0, …, 9.0 a partir del 2000 – Visual Basic para aplicaciones

160,000 licencias1,200,000 usuarios en el 2004

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

•• Vista de la realidadVista de la realidad

•• Modelo lógico de datos (establece relaciones entre objetos)Modelo lógico de datos (establece relaciones entre objetos)

•• Representación geográfica de objetos reales (Conjunto de capas eRepresentación geográfica de objetos reales (Conjunto de capas en GIS)n GIS)

•• Creación de una base de datos georeferenciada estableciendo relaCreación de una base de datos georeferenciada estableciendo relaciones entre ciones entre sus elementossus elementos

•• Implementación de la estructura de una Geodatabase (diseño de lImplementación de la estructura de una Geodatabase (diseño de la base de a base de datos, esquema predefinido)datos, esquema predefinido)

Que es un modelo de datos?

CONCEPTUAL LOGICO FISICO (Geodatabase)

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Modelos de datosModelos de datos

•• Un Un modelo de datos modelo de datos geográficosgeográficos se define se define como una estructura como una estructura para organizar datos para organizar datos geoespaciales, de fácil geoespaciales, de fácil acceso y capacidad para acceso y capacidad para almacenar millones de almacenar millones de elementoselementos

Coordenadas geográficas

Tabla de atributos

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ModeloModelo de de datosdatos basadobasado en en archivosarchivos

•• CoveragesCoverages–– Desarrollado para Desarrollado para

Workstation Arc/Info ~ Workstation Arc/Info ~ 19801980

–– Estructure compleja, Estructure compleja, formato rígidoformato rígido

–– Atributos en tablas de Atributos en tablas de información tipo información tipo InfoInfo

•• ShapefilesShapefiles–– Desarrollado para Desarrollado para

ArcView ~ 1993ArcView ~ 1993–– Estructura simple en un Estructura simple en un

dominio publicodominio publico–– Los atributos son Los atributos son

almacenados en tablas almacenados en tablas dBasedBase (.dbf)(.dbf)

Las coordenadas geográficas y sus atributos son almacenados por separado, pero conservan ligas entre archivosArc

Info

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Geodatabase y “Feature Dataset”Geodatabase y “Feature Dataset”

Una ”geodatabase” es una base de datos

relacional que contiene información

geográfica y temporal

Una ”feature Dataset” es la colección de

informacion geográfica contenidas en clases

(feature classes) que tienen la misma

referencia espacial.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Modelo “Geodatabase”Modelo “Geodatabase”

•• Almacena las coordenadas Almacena las coordenadas geograficasgeograficas del del elemento en columnas dentro de la tabla de elemento en columnas dentro de la tabla de atributos de la base de datos relacional. atributos de la base de datos relacional.

•• La Geodatabase personal (un solo usuario) es La Geodatabase personal (un solo usuario) es creada como un archivo de Microsoft Access creada como un archivo de Microsoft Access

•• La Geodatabase multiusuario puede ser La Geodatabase multiusuario puede ser implementada y/o accesada en Oracle, implementada y/o accesada en Oracle, SQL/Server, dB2 o algun otro servidor comercialSQL/Server, dB2 o algun otro servidor comercial

Shape

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at AustinArcGIS GeodatabaseArcGIS Geodatabase

GeodatabaseFeature DatasetFeature Class

Red Geométrica

Clase: ObjetosRelaciones

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ArcGIS desktop: DescripciónArcGIS desktop: Descripción

•• ArcGIS desktop incluye un conjunto de aplicaciones ArcGIS desktop incluye un conjunto de aplicaciones integradas:integradas:

1.1. ArcMapArcMap2.2. ArcCatalogArcCatalog3.3. ArcToolboxArcToolbox

1212

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Arc MapArc Map

Creación de mapas

Visualización y edición de datos

Análisis de datos

7

1313

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Arc CatalogArc Catalog

Visualización de datos Pre visualizacióngrafica

Metadata Tablas

1414

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Arc ToolboxArc Toolbox

Herramientas para geoprocesos

8

1515

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Access to the ArcGIS desktopAccess to the ArcGIS desktop

The ArcGIS desktop can be accessed using The ArcGIS desktop can be accessed using three software products, each providing a three software products, each providing a higher level of functionalityhigher level of functionality

1.1. ArcViewArcView2.2. ArcEditorArcEditor3.3. ArcInfoArcInfo

1616

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

1

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

GeneralidadesGeneralidades del ArcGIS: del ArcGIS: Descripción de los componentes del Descripción de los componentes del

ArcGISArcGIS

Daene McKinneyCarlos Patino

Sergio I. MartínezAgosto, 2005

22

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ModelosModelos de de datosdatos geográficosgeográficos

•• ArcGIS tiene un modelo de datos ArcGIS tiene un modelo de datos geográficos de alto nivel para representar geográficos de alto nivel para representar información espacial como features, información espacial como features, rasters y otros tipos de datos. ArcGIS rasters y otros tipos de datos. ArcGIS soporta una implementación del modelo soporta una implementación del modelo de datos para sistemas de archivos y para de datos para sistemas de archivos y para sistemas de bases de datos.sistemas de bases de datos.

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Desarrollos ArcGIS Desarrollos ArcGIS -- ESRIESRI

Arc/Info (formato “Coverage”)

Versión 1-7 de 1980 a 1999

Lenguaje Arc Macro (AML)

ArcView (formato “Shapefile”)

Versión 1-3 de 1994 a 1999

Lenguaje Avenue

ArcGIS (Formato Geodatabase)

Versión 8.0, …, 9.0 a partir del 2000 – Visual Basic para aplicaciones

160,000 licencias1,200,000 usuarios en el 2004

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Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

•• Vista de la realidadVista de la realidad

•• Modelo lógico de datos (establece relaciones entre objetos)Modelo lógico de datos (establece relaciones entre objetos)

•• Representación geográfica de objetos reales (Conjunto de capas eRepresentación geográfica de objetos reales (Conjunto de capas en GIS)n GIS)

•• Creación de una base de datos georeferenciada estableciendo relaCreación de una base de datos georeferenciada estableciendo relaciones entre ciones entre sus elementossus elementos

•• Implementación de la estructura de una Geodatabase (diseño de lImplementación de la estructura de una Geodatabase (diseño de la base de a base de datos, esquema predefinido)datos, esquema predefinido)

Que es un modelo de datos?

CONCEPTUAL LOGICO FISICO (Geodatabase)

66

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Modelos de datosModelos de datos

•• Un Un modelo de datos modelo de datos geográficosgeográficos se define se define como una estructura como una estructura para organizar datos para organizar datos geoespaciales, de fácil geoespaciales, de fácil acceso y capacidad para acceso y capacidad para almacenar millones de almacenar millones de elementoselementos

Coordenadas geográficas

Tabla de atributos

4

77

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ModeloModelo de de datosdatos basadobasado en en archivosarchivos

•• CoveragesCoverages–– Desarrollado para Desarrollado para

Workstation Arc/Info ~ Workstation Arc/Info ~ 19801980

–– Estructure compleja, Estructure compleja, formato rígidoformato rígido

–– Atributos en tablas de Atributos en tablas de información tipo información tipo InfoInfo

•• ShapefilesShapefiles–– Desarrollado para Desarrollado para

ArcView ~ 1993ArcView ~ 1993–– Estructura simple en un Estructura simple en un

dominio publicodominio publico–– Los atributos son Los atributos son

almacenados en tablas almacenados en tablas dBasedBase (.dbf)(.dbf)

Las coordenadas geográficas y sus atributos son almacenados por separado, pero conservan ligas entre archivosArc

Info

88

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Geodatabase y “Feature Dataset”Geodatabase y “Feature Dataset”

Una ”geodatabase” es una base de datos

relacional que contiene información

geográfica y temporal

Una ”feature Dataset” es la colección de

informacion geográfica contenidas en clases

(feature classes) que tienen la misma

referencia espacial.

5

99

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Modelo “Geodatabase”Modelo “Geodatabase”

•• Almacena las coordenadas Almacena las coordenadas geograficasgeograficas del del elemento en columnas dentro de la tabla de elemento en columnas dentro de la tabla de atributos de la base de datos relacional. atributos de la base de datos relacional.

•• La Geodatabase personal (un solo usuario) es La Geodatabase personal (un solo usuario) es creada como un archivo de Microsoft Access creada como un archivo de Microsoft Access

•• La Geodatabase multiusuario puede ser La Geodatabase multiusuario puede ser implementada y/o accesada en Oracle, implementada y/o accesada en Oracle, SQL/Server, dB2 o algun otro servidor comercialSQL/Server, dB2 o algun otro servidor comercial

Shape

1010

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at AustinArcGIS GeodatabaseArcGIS Geodatabase

GeodatabaseFeature DatasetFeature Class

Red Geométrica

Clase: ObjetosRelaciones

6

1111

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

ArcGIS desktop: DescripciónArcGIS desktop: Descripción

•• ArcGIS desktop incluye un conjunto de aplicaciones ArcGIS desktop incluye un conjunto de aplicaciones integradas:integradas:

1.1. ArcMapArcMap2.2. ArcCatalogArcCatalog3.3. ArcToolboxArcToolbox

1212

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Arc MapArc Map

Creación de mapas

Visualización y edición de datos

Análisis de datos

7

1313

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Arc CatalogArc Catalog

Visualización de datos Pre visualizacióngrafica

Metadata Tablas

1414

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Arc ToolboxArc Toolbox

Herramientas para geoprocesos

8

1515

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Access to the ArcGIS desktopAccess to the ArcGIS desktop

The ArcGIS desktop can be accessed using The ArcGIS desktop can be accessed using three software products, each providing a three software products, each providing a higher level of functionalityhigher level of functionality

1.1. ArcViewArcView2.2. ArcEditorArcEditor3.3. ArcInfoArcInfo

1616

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Geodatabase y Shapefiles1

1. Introducción ................................................................................................................ 1 2. Obtener los datos de cuencas y líneas de corriente..................................................... 3 3. Como crear una geodatabase ...................................................................................... 4 4. Importar shapefiles dentro de la geodatabase ............................................................. 7 5. Como crear una feature class que incluya las estaciones hidrométricas................... 10

1. Introducción La intención de este ejercicio es que usted construya:

• El mapa base (BaseMap) de una cuenca con datos geográficos y de caudales usando como ejemplo la del río Florido, localizada en el norte de México. El mapa base comprende la frontera de la cuenca, las corrientes y los cuerpos de agua generados como shapefiles por el INEGI.

• Una geodatabase para la importación de los shapefiles del paso anterior. La creación de relaciones dentro de una geodatabase es también ilustrada.

• Una feature class de puntos que incluyen las estaciones hidrométricas a partir de los valores longitud y latitud incluidas en un archivo original de Excel. Esta tabla será agregada como una tabla de dBase que es utilizada para crear un Evento XY y una Feature Class de puntos en ArcMap. Esta última será exportada dentro de la geodatabase.

Este ejercicio asume que usted tiene un conocimiento básico de como abrir ArcCatalog y ArcMap, y como añadir datos a ArcMap.

Entre en la red desde la computadora de su preferencia y cree un directorio en su espacio de trabajo para este ejercicio. Los archivos necesarios están grabados en el CD del curso en el fólder (\ArcHydro_Monterrey\Exercises_Data\Participant). Los archivos contenidos en el folder mencionado son:

• Polígonos administrativos (Estados o pais) – Estos son necesarios para obtener la extensión del área en estudio. Generalmente estos polígonos están disponibles de los sistemas de información estatales, del sitio Web Digital Chart of the World, o del website “GeoCommunities (www.GeoCommunities.com);

• Polígonos que definen la cuenca – Identifican la cuenca de interés más un área alrededor de ella denominada buffer. Esta información esta disponible generalmente en los gobiernos estatales, INEGI o en el sitio Web Hydro 1K (http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/index.asp) del ESRI;

1 Versión en Ingles por David R. Maidment, Oscar Robayo, Daene C. McKinney, Carlos Patino, Sergio Martinez, Kristina Schneider, y Rebecca Teasley. Traducido y adaptado por Carlos Patino

1

• Sistema de ríos – necesarios para el “quemado” del modelo digital de elevación (DEM) del área de estudio así como para identificar la red de ríos principales. Esta hidrografía generalmente esta disponible en los gobiernos estatales o el sitio Web Hydro 1K (http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/index.asp). En algunas ocasiones estas líneas de corriente no están disponible y deben ser generadas a partir del DEM.

Los archivos:

• Basins_States_RGMS.*, • Cuencas_rh24_RGMS_*, • EdgeConchos.*, y • Latlong.csv

2

Son archivos que definen los estados que comprenden la cuenca del río Bravo, la cuenca del río, las líneas de corriente en la cuenca del río Conchos y la tabla de Excel que incluye información para el posicionamiento de las estaciones hidrométricas.

2. Obtener los datos de cuencas y líneas de corriente

Los datos geoespaciales que definen los estados en los cuales la cuenca del río Bravo está localizada están en los archivos Basin_States_RGMS. Las áreas de drenaje de la cuenca del río bravo están en los shapefiles Cuencas_rh24_RGMS, mientras que el sistema de ríos de la cuenca del Conchos esta en el shapefile EdgeConchos. Cada shapefile se compone de varios archivos; es fácil cometer errores copiándolos de un lugar a otro. En general, es recomendable que siempre que usted desee copiar archivos de datos geoespaciales dentro de su espacio de trabajo, use Arc Catalog Edit/Copy para copiarlos en lugar de simplemente usar la función de copiar del Windows Explorer.

Abra ArcMap y añada el shapefile Basin_States_RGMS al mapa:

Recoloree los temas si así lo desean. Mueva el cursor sobre el mapa, usted verá que las coordenadas en la base de la ventana cambian. Por ejemplo, si las coordenadas mostradas aquí fueran (1259816, 170696), esto significa que el punto está a 1259.8-1000 = 259.8 km al este y 170.7 – 1000 = 829.3 km al sur del origen de coordenadas (1000000,

3

1000000), el cual está en esta proyección en 31.17 ºN y 103 ºW. Si usted mueve el cursor a la esquina inferior izquierda del rectángulo que encierra los estados que incluyen la cuenca del río Bravo y luego lo mueve a la esquina superior derecha del mismo rectángulo, (374,808; -24168) y (1, 924,726; 2, 122,886) respectivamente, obtendría las coordenadas límite necesarias para crear un marco de referencia para los Estados de la cuenca.

3. Como crear una geodatabase

ArcGIS usa un modelo de datos orientado a objetos denominado modelo de datos geodatabase. Este modelo de datos da a las features clases egos de datos GIS comportamientos a la medida y la posibilidad de crear relaciones entre ellas. En general, un modelo geodatabase provee un marco estandarizado en el cual varios tipos de datos pueden ser cargados. Una vez creada, la geodatabase es un archivo Microsoft Access llamado geodatabase personal ArcGIS.

Cierre ArcMap y abra ArcCatalog. Haga click derecho sobre la carpeta de datos, presione New / Personal Geodatabase. Llame RioFlorido a la nueva geodatabase.

Haga click derecho sobre la geodatabase, y selecione New Feature Dataset.

Nombre Basemap a esta nueva feature dataset y seleccione la opción Edit para definir los parámetros de proyección y la extensión del mapa.

4

Importaremos el sistema de coordenadas desde el archivo .prj del shapefile Basin_States_RGMS. Seleccione Import de las opciones desplegadas del menú.

5

Usted verá que el sistema de coordenadas ha sido especificado:

En la pestaña X/Y Domain defina los limites que fueron determinados en el paso anterior en ArcMap: (MinX, MinY) = (374,808; -24168), (MaxX, MaxY) = (1, 924,726; 2, 122,886).

6

Presione Apply y Ok, para finalizar la captura del marco de referencia espacial del Feature Dataset.

4. Importar shapefiles dentro de la geodatabase Ahora usted importará los shapefiles en la geodatabase RioFlorido. Importe primero el shapefile Basin_States_RGMS. Es muy importante que primero sea importado el shapefile con la extensión más grande dentro de la geodatabase, ya que la feature Dataset tomara la referencia espacial de este primer shapefile. Para importar los shapefiles haga click derecho sobre el feature Dataset y seleccione Import / Feature Class (single) tal y como se muestra en la siguiente figura:

7

Seleccione el shapefile Basin_States_RGMS como el archivo de entrada en la caja Input Features. Teclee el nombre States para esta nueva feature class en el campo Output Feature Class Name presione el botón OK para completar el proceso.

8

Repita el proceso anterior para importar el shapefile Cuencas_rh24_RGMS. Seleccione la feature dataset Basemap y ahora llámele Cuencas a esta nueva feature class.

Repita el proceso una vez más para importar el shapefile EdgeConchos. Seleccione nuevamente la feature Dataset Basemap y genere esta nueva feature class con el nombre de EdgeConchos. Al final de este proceso usted tendrá la feature Dataset con las tres nuevas feature classes incorporadas.

9

5. Como crear una feature class que incluya las estaciones hidrométricas

Ahora usted mismo va a construir una nueva Feature Class de estaciones hidrométricas sobre el río Florido. Se ha preparado el archivo latlong.csv con datos de nueve estaciones hidrométricas localizadas sobre el cauce principal de nuestro río:

GAGENO LONGDEG LONGMIN LONGSEC LATDEG LATMIN LATSEC NAME 1 105 19 38 26 26 0 Rio Florido at San Antonio 2 104 55 4 27 8 31 Rio Florido at Cd. Jimenez (FM50) 3 105 21 0 26 26 28 San Antonio 4 105 11 15 26 37 36 103 Rio Florido 5 105 37 59 26 29 28 Puente FF.CC. 6 105 32 27 26 26 38 San Gabriel 7 105 14 57 26 32 53 Pico Del Aguila 8 104 55 5 27 8 10 Jimenez

(a) Definir una tabla que contenga un ID y las coordenadas geográficas de las estaciones

Los datos de coordenadas están en grados, minutos y segundos geográficos. Estos valores necesitan ser convertidos a grados decimales. Esto es algo que tiene que hacerse con cuidado debido a que cualquier error en la conversión resultará en que las estaciones quedarán localizadas lejos del río Florido. Se sugiere que usted prepare una tabla de Excel que muestre la longitud y latitud en grados, minutos y segundos, y los convierta a grados decimales usando la fórmula:

Decimal Degrees (DD) = Degrees + Min/60 + Seconds/3600

Recuerde que la longitud oeste es negativa en grados decimales. Abra en Excel el archivo latlong.csv y haga las transformaciones correspondientes. Abajo se muestra la tabla que debe crearse. Asegúrese de formatear las columnas que contienen los datos de longitud y latitud en grados decimales (LongDD and LatDD) de tal forma que explícitamente tengan un formato numérico con 4 decimales. Grabe el archivo con el nombre latlong.dbf con el tipo (DBF4, dBASE IV) in Excel. Si usted no formatea explícitamente sus columnas con grados decimales, encontrará que ha perdido cifras significativas cuando incorpore la tabla latlong.dbf en ArcMap. Cierre Excel antes de proceder a ArcMap.

10

(b) Crear y Proyectar una Feature Class de las Estaciones Hidrométricas

Abrir ArcMap y añadir la tabla latlong.dbf creada en Excel. Haga click derecho sobre la tabla y seleccione Display XY Data..., esto causará que aparezca una ventana. Los campos X y Y correctos son seleccionados por ArcMap (Xfield = Longitude, Yfield = Latitude). Use Edit para seleccionar la proyección North American Datum of 1983, que se encuentra incluida en la carpeta Geographic Coordinates System → North America. Presione OK para completar el proceso de transformación de la tabla a un Event. Un Event es un punto o línea que es visualizada usando coordenadas pero que NO es explícitamente parte de un shapefile o de una feature class.

11

(2) Cree shapefile a partir del XY Event. Primero haga click derecho sobre la layer latlong Event y presione Data/Export... para exportar los datos como shapefile dentro de su carpeta de trabajo. Nómbrele MonitoringPointGeo a este nuevo shapefile.

Ahora cierre ArcMap y abra ArcCatalog para importar el shapefile MonitoringPointGeo dentro de la geodatabase RíoFlorido. Para ello seleccione la feature Dataset BaseMap y presione el botón derecho para seleccionar Import/Feature Class (Single) como se hizo anteriormente. Llámele MonitoringPoint a esta nueva feature class que deberá aparecer ahora como parte de la feature Dataset BaseMap. Verifique que efectivamente los parámetros de proyección Albers fueron asignados automáticamente a esta nueva feature class.

12

13

1

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Arc Hydro: GeneralidadesArc Hydro: Generalidades

Rebecca TeasleyTraducido y adaptado por

Carlos PatinoAgosto, 2005

22

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Arc HydroArc Hydro•• Consiste de una extensión de un modelo Consiste de una extensión de un modelo

geodatabase geodatabase para ayudar en el manejo de los para ayudar en el manejo de los recursos hídricos (Proporciona la estructura estándar recursos hídricos (Proporciona la estructura estándar del modelo de datos)del modelo de datos)

•• Contiene un conjunto de herramientas para el calculo Contiene un conjunto de herramientas para el calculo de parámetros en la geodatabase ArcHydro, así como de parámetros en la geodatabase ArcHydro, así como funciones básicas que son aplicables en el manejo de funciones básicas que son aplicables en el manejo de los recursos hídricos. los recursos hídricos.

•• Representa el punto de partida Representa el punto de partida para la para la implementación de una base de datos y desarrollo de implementación de una base de datos y desarrollo de aplicaciones en el área de recursos hídricos.aplicaciones en el área de recursos hídricos.

2

33

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Hydrologic Information System

Hydrologic Modeling

Arc Hydro Geodatabase

Modelo de datos ArcHydro:Consiste de una geodatabase que contiene información en GIS y que es

parte fundamental de un sistema de información hidrológica, con una estructura robusta y bien definida.

44

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Estructura de la geodatabase ArcHydroEstructura de la geodatabase ArcHydro

3

55

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Streams

Drainage Areas

Hydrography

Channels

Terrain Surfaces

Rainfall Response

Digital Orthophotos

Data Model Based on Inventory

Diseño de una base de datos en GISDiseño de una base de datos en GIS

Las relaciones entre los objetos se establecen a partir de la trayectoria y movimiento del agua

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Capas temáticas de la estructura ArcHydro

Flow

Time

Series de tiempo

4

77

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88

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Conectividad interna y externa utilizando Conectividad interna y externa utilizando identificadores únicosidentificadores únicos

5

99

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Estructura ArcHydro y Estructura ArcHydro y Componentes de la Componentes de la

GeodatabaseGeodatabase

Feature Dataset

Red geométrica

Feature Class

Tabla

Relaciones

1010

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Herramientas ArcHydroHerramientas ArcHydro

Preprocesamiento del terreno

Herramientas para redes geométricas

6

1111

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Herramientas de atributos

Utilidades de aplicación

1212

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Demostración de la herramientas ArcHydroDemostración de la herramientas ArcHydroAplicado a la cuenca del río GuadalupeAplicado a la cuenca del río Guadalupe

7

1313

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RequerimientosRequerimientos

•• Software:Software:–– Arc GIS Desktop 8.3 con licencia de ArcEditor o Arc GIS Desktop 8.3 con licencia de ArcEditor o

ArcInfoArcInfo–– Extensión ArcGIS Spatial AnalystExtensión ArcGIS Spatial Analyst–– Herramientas ArcHydroHerramientas ArcHydro–– Esquema predefinido de la geodatabaseEsquema predefinido de la geodatabase

•• Hardware:Hardware:–– Mínimo de 512 Mínimo de 512 MBMB RAMRAM (1 GB recomendado)(1 GB recomendado)–– Procesador P4 con una velocidad de procesamiento Procesador P4 con una velocidad de procesamiento

de al menos 2.4 de al menos 2.4 GHzGHz es recomendado. es recomendado.

1414

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Sitio FTP: ftp.esri.com

User: RiverHydraulics

Password: river.1114

Sitio Web para adquirir las herramientas ArcHydro

Usualmente este sitio incluye la ultima versión así como documentación complementaria para el manejo de las

herramientas ArcHydro

8

1515

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Documentación en líneaDocumentación en línea

•• Pagina Web del CRWRPagina Web del CRWR

httphttp://://www.crwr.utexas.eduwww.crwr.utexas.edu//giswrgiswr//hydrohydro//index.htmlindex.html

•• Sistema de soporte en Sistema de soporte en linealinea de ArcHydrode ArcHydro

httphttp://://www.archydro.crwr.utexas.eduwww.archydro.crwr.utexas.edu

•• Pagina Web del Dr. MaidmentPagina Web del Dr. Maidment

httphttp://://www.ce.utexas.eduwww.ce.utexas.edu//profprof//maidmentmaidment

•• Sitio Web del ESRISitio Web del ESRI

httphttp://://support.esri.comsupport.esri.com//index.cfm?fa=downloads.dataModels.filteredGateway&dmid=15index.cfm?fa=downloads.dataModels.filteredGateway&dmid=15

•• Foro de Foro de discusiondiscusion ESRI ESRI -- ArcHydro ArcHydro

httphttp://://forums.esri.comforums.esri.com//forums.asp?c=121forums.asp?c=121

•• Pagina Web de Tim WhiteakerPagina Web de Tim Whiteakerhttpshttps://://webspace.utexas.eduwebspace.utexas.edu//whiteatlwhiteatl//wwwwww//home.htmhome.htm

Preprocesamiento de datos1

Introducción .................................................................................................................................. 1

Creación de un área alrededor de la cuenca en estudio (Buffer) ............................................. 2 Crear la feature class que define la cuenca en estudio................................................................ 2 Crear un área externa alrededor de la cuenca (Buffer) ............................................................... 9

Selección de las líneas de corriente que contribuyen a la cuenca ........................................... 13

Recorte de rasters que incluyen el área buffer......................................................................... 16 Crear una mascara (raster con valor unitario) para la cuenca a partir de la feature class que incluye el buffer. ....................................................................................................................... 16 Recorte el modelo digital de elevación DEM para la subcuenca incluyendo el área buffer .... 17 Recorte las mallas de precipitación y número de curva para el área con el buffer incluido..... 19

APPENDIX 1:.............................................................................................................................. 21

Preparing DEM Datasets ........................................................................................................... 21 Global DEM Datasets ............................................................................................................... 21

SRTM Data ........................................................................................................................... 21 Introduction....................................................................................................................... 21 Obtain SRTM data ............................................................................................................ 21 Convert ASCII to Raster Grids ......................................................................................... 24 Mosaic Multiple Grids ...................................................................................................... 25 Define the Spatial Reference for Grids............................................................................. 26 Project Grids ..................................................................................................................... 28 Remove “Nodata” Values from DEM .............................................................................. 29 Make Buffer for the Rio Conchos Basin........................................................................... 31 Clip DEM to Rio Conchos Basin with Buffer .................................................................. 41

Local DEM Data Sets ............................................................................................................... 42 INEGI Data ........................................................................................................................... 42

Change projection from Lambert to Albers ...................................................................... 42

Introducción Esta sección describe el preprocesamiento de los datos necesarios para la creación de un sistema de recursos hídricos basado en el modelo de datos ArcHydro. La primera sección describe la información geográfica original disponible en diversas fuentes que incluye el INEGI y el NASA Shuttle Radar Topography Mission (SRTM).

1 Preparado por David R. Maidment, Daene C. McKinney, Oscar Robayo, Carlos Patino, Sergio I. Martínez, y Victoria Samuels. Traducido y adaptado por Carlos Patino

1

Creación de un área alrededor de la cuenca en estudio (Buffer) Crear la feature class que define la cuenca en estudio Abrir ArcMap. Agregue la feature class denominada Cuencas de la geodatabase RíoFlorido que fue utilizada en el tema 3 (denominado Geodatabase y Shapefiles).

Agregue los nombres de las cuenca a la tabla de atributos de la feature class Cuencas. Para ello haga click derecho sobre la capa de Cuencas y seleccione Open Attribute Table para abrir su tabla de atributos. Como podrá observar las cuencas están identificadas por sus claves en vez de identificarlas por sus nombres.

2

Los nombres se encuentran incluidos por separado en la tabla CuencasName.dbf.

Seleccione la opción de agregar elementos dentro de ArcMap y en la ventana de dialogo que aparece seleccione la tabla CuencasName.dbf. Ahora la tabla que incluyen los nombres de las cuencas ha sido agregada a su documento en ArcMap. Se estable un enlace Join entre esta tabla y la feature class Cuencas que contiene los polígonos que definen las subcuencas, de tal forma que podamos identificar los nombres correspondientes a cada una de ellas.

Seleccione la capa Cuencas y presione el botón derecho el ratón. Seleccione la opción Joins and Relates/Join.... Lo que esta haciendo ahora es asociar los registros correspondientes de ambas tablas basados en un atributo común, que en este caso seria el atributo CLAVE.

Seleccione el atributo CLAVE en la pregunta 1. Seleccione la tabla CuencasName.dbf como el archivo de entrada en la pregunta 2. Seleccione nuevamente el atributo CLAVE en la pregunta 3. Presione OK.

3

Responda yes en la siguiente pantalla.

Sorprendente!! Ahora tenemos asociadas la tabla que incluyen los nombres con la tabla que describe los polígonos, así que ahora es fácil de identificar el nombre de cada una de las subcuencas incluidas en la feature class Cuencas.

4

Asigne un color diferente a cada una de las subcuencas para una mejor presentación y entendimiento de la división hidrológica en la cuenca del río Bravo/Grande. Para ello seleccione la capa Cuencas y presione el botón derecho del ratón. Seleccione la opción Properties. Presione la pestaña Symbology. Seleccione la opción Categories/Unique Values, y elija la opción Cuencas.CLAVE en la caja value field. Presione el botón Apply. Finalmente presione el botón Add All Values.

Si utiliza la herramienta de identificación podrá observar los nombres de las cuencas y la distribución de las subcuencas.

5

Use la herramienta de selección para elegir y visualizar la subcuenca del río Florido. Mantenga presionada simultáneamente la tecla Shift en caso que desee seleccionar más de dos subcuencas al mismo tiempo. Abra la tabla de atributos de la feature class Cuencas y presione el botón Selected. Esta opción le muestra solo los elementos seleccionados previamente. Usted podrá observar que la subcuenca del río Florido se encuentra ubicada al sureste de la cuenca del río Conchos.

Verificar que la aplicación ArcCatalog se encuentra cerrada, de otra forma no podrá ejecutar los siguientes procesos. Dentro de ArcMap presione el botón derecho del rato sobre la capa Cuencas y seleccione Data/Export Data ... para crear una nueva capa.

6

En la caja Save As Type elija la opción Personal Geodatabase feature class. Navegue dentro de la geodatabase RioFlorido y elija la feature Dataset Basemap. Llámele RioFloridoBasin a esta nueva feature class y presione el botón Save.

ArcMap esta ahora listo para exportar la subcuenca seleccionada a una nueva feature class llamada RioFloridoBasin. Presione OK para iniciar el proceso de exportación. Si usted recibe un mensaje de error diciendo que no puede realizar este proceso, puede ser debido a que la aplicación ArcCatalog esta abierta. Cierre la aplicación e inténtelo nuevamente.

7

El programa exportara automáticamente solo el elemento seleccionado. Nota: Tenga cuidado de asignar nombres estándares definidos previamente en el modelo de datos ArcHydro, ya que de esta manera será mas fácil la aplicación del esquema ArcHydro a la geodatabase, como se vera mas adelante (Revisar la pagina 32 de libro ArcHydro –GIS for water resources- para conocer mas acerca de los nombres estándares incluidos en el modelo de datos ArcHydro). El programa preguntara si desea agregar esta nueva capa a la tabla de contenidos en ArcMap, seleccione Yes. Observe que la feature class RioFloridoBasin es idéntica a la selección hecha en la feature class Cuencas en el paso anterior. Sin embargo, esta nueva feature class RioFloridoBasin es mucho mas pequeña. Observe que todos los atributos de la feature class Cuencas y la tabla CuencasName.dbf, que fueron asociados anteriormente, han sido exportados a esta nueva feature class RioFloridoBasin. Use la opción Selection/Clear Selected Features para limpiar cualquier selección que haya hecho en el tema Cuencas. Remueva la capa Cuencas de la tabla de contenidos en ArcMap y haga un acercamiento (zoom) a la subcuenca del río Florido.

8

Crear un área externa alrededor de la cuenca (Buffer) Crear un buffer de 10 Km alrededor de la feature class RíoFloridoBasin. Llámele BufferWatershed a esta nueva feature class.

• Dentro de ArcMap abra la aplicacion ArcToolbox y seleccione la herramienta “Buffer” que se encuentra en Analysis Tools→Proximity.

9

• Seleccione y arrastre la capa RioFloridoBasin como el archivo de entrada en la caja Input feature.

• Guarde el archivo de salida en la geodatabase RioFlorido, dentro de la feature dataset

Basemap y llámele BufferWatershed a esta nueva feature class.

• Especifique un buffer de 10 km en la opcion “Linear unit” y oprime OK.

10

• El resultado se muestra en la siguiente figura.

11

Agregue un campo como entero corto con el valor de 1 a la tabla de atributos de la feature class BufferWatershed

• Dentro de ArcMap seleccione la capa BufferWatershed y presione el botón derecho del ratón para abrir la tabla de atributos (Attribute Table)

• Dentro de la tabla de atributos seleccione el botón Options: Add Field: Name [One]: Short Integer

• Dentro de la tabla de atributos seleccione el campo [One]: botón derecho: Calculate Values: Valor del campo “One” = 1

12

Selección de las líneas de corriente que contribuyen a la cuenca A partir de la feature class EdgeConchos, seleccione todas las líneas de corriente que caen dentro del buffer, expórtelas como una nueva feature class llamada RioFloridoFlowline dentro de la feature Dataset BaseMap en la geodatabase RioFlorido.

• Abra ArcMap y agregue las feature classes BufferWatershed y EdgeConchos que se encuentran en la feature dataset BaseMap de la geodatabase RioFlorido. Remueva el resto de las capas en caso que contenga más información en la tabla de contenidos.

13

• Utilice la herramienta “Select by Location” dentro de ArcMap para seleccionar todas las líneas de corriente que intesectan con la feature class BufferWatershed.

14

• El resultado se muestra a continuación:

• Exporte los elementos seleccionados a la feature Dataset BaseMap y llámele RioFloridoFlowLine a esta nueva feature class. Presione “Yes” para agregar esta nueva capa a la tabla de contenidos en ArcMap.

15

• Remueva la capa EdgeConchos de la tabla de contenidos.

• Guarde su documento con el nombre de “Preproceso” en su directorio de trabajo.

Recorte de rasters que incluyen el área buffer. Crear una mascara (raster con valor unitario) para la cuenca a partir de la feature class que incluye el buffer.

• Genere un raster a partir de la feature class BufferWatershed utilizando las siguientes instrucciones, guárdelo en el fólder denominado PreprocessGrids y llámele MaskFlorido:

ArcMap: Spatial Analyst: Convert: Features-to-Raster Input Feature: BufferWatershed Atributo para usar: [One]

16

cell size = 30 Output raster: PreProcessGrids\MaskFlorido

Recorte el modelo digital de elevación DEM para la subcuenca incluyendo el área buffer Recorte el modelo digital de elevación para la subcuenca del río Florido incluyendo el área buffer a partir del DEM del río Conchos denominado Conchosbfcm que se encuentra en el fólder Rasters → BaseGrids de su directorio de trabajo (En el apartado adjunto usted encontrara el proceso para generar el DEM del río Conchos).

17

• Agregue el DEM del río Conchos (Conchosbfcm) que se encuentra en el fólder BaseGrids y remueve todas las capas excepto el raster MaskFlorido

• Seleccione la extensión Spatial Analyst. Ejecute las siguientes instrucciones: ArcMap: Spatial Analyst: Raster Calculator: [MaskFlorido] * [Conchosbfcm]

• Esta función genera el raster en forma temporal, así que si usted lo quiere hacer permanente seleccione la capa que contiene el raster calculado recientemente (el cual es nombrado automáticamente como “Calculation”), presione el botón derecho del ratón y seleccione la opción Make Permanent. Llámele Flor_DEM y guárdelo en el fólder Rasters → BaseGrids de su directorio de trabajo. A continuación se muestra el resultado de este proceso.

18

Recorte las mallas de precipitación y número de curva para el área con el buffer incluido

Recortemos las mallas que contienen la información con el número de curva (conchosbfcn) y la precipitación medial anual (ConchosbfPr) para la subcuenca del río Florido incluyendo el área buffer de 10 Km. Estos rasters se encuentran localizados en el fólder Rasters → BaseGrids de su directorio de trabajo. Guarde los rasters resultantes en el fólder Rasters → BaseGrids de su directorio de trabajo y llámeles Flor_CnGrid y Flor_PrGrid respectivamente.

19

20

APPENDIX 1:

Preparing DEM Datasets Global DEM Datasets

SRTM Data

Introduction The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) obtained elevation data on a near-global scale to generate the most complete high-resolution digital topographic database of Earth. SRTM consisted of a specially modified radar system that flew onboard the Space Shuttle Endeavour during an 11-day mission in February of 2000. The data are published in 1 arc second (30 m resolution) grids for the US and 3 arc second (90 m resolution) grids for the rest of the globe from 56o S - 60 o N latitude.

Two radar data sets were collected at the same time separated by 60 m, the distance between the main antenna and the outboard antenna. Knowing the distance between the two antennas and the differences in the reflected radar wave signals, accurate elevation of the Earth's surface were calculated. Obtain SRTM data There are several sources available from which you can obtain the SRTM data, including:

NASA (raw data): ftp://e0mss21u.ecs.nasa.gov/srtm/USGS (somewhat corrected data): http://seamless.usgs.gov/CGIAR (NoData holes filled): http://srtm.csi.cgiar.org/

21

The CGIAR site is probably the best source of data since all of the No-Data holes are filled and the data are ready for use. However, they are not provided in a “seamless” format and several tiles must be mosaiced together.

Select SRTM Data Search and Download and then enter the Latitude and Longitude of your choice. Select the tiles for the rio Conchos and then select Search.

22

Alternatively, you can select Direct Link to FTP Download and the select and download all the tiles at once.

Right click and select Copy to Folder, then select the folder where you want the SRTM zip files for your selected coordinates to be downloaded. For instance, to download all the data for Rio Conchos, select srtm_15_07.zip, and srtm_16_07.zip. This can take up to 30 minutes, depending on the speed of your internet connection.

23

If you downloaded data from the NASA site (the raw data tiles with NoData holes remaining), apply the procedures in the Appendix and then return here. Convert ASCII to Raster Grids Unzip the tiles from the files that were downloaded. If the data were downloaded in the ArcASCII format then use the tool

ArcMap: ArcToolbox: Conversion Tools: To Raster: ASCII to Raster to open the tile in ArcMap for display.

24

Mosaic Multiple Grids If you have multiple tiles, you may want to think about mosaicing several of them together into a larger grid. Use the ArcToolBox (in ArcCatalog or ArcMap) to mosaic the new grids into a single grid with the command:

ArcMap: ArcToolbox: Data Management Tools: Raster: Mosaic_to_New_Raster

This can take up to 20 minutes depending on the computer you are using. Finally, you can add the resulting DEM to the display and have a single tile for the whole region.

25

Define the Spatial Reference for Grids If the Spatial Reference of the grid has not been defined yet, then define it now in ArcCatalog:

ArcCatalog: Right Click on Grid: Properties Scroll down to “Spatial Reference”

26

Select “Define the coordinate system interactively …”

Select the Geographic projection with decimal degrees (DD) and a WGS-1984 datum:

27

Project Grids Project the grids into your working projection with the appropriate cell size (e.g., 90m at the equator). Pick an Albers equal area coordinate system in order that areas and distances get computed correctly later.

ArcMap or ArcCatalog: ArcToolbox: Data Management: Projections and Transformations: Raster: Project Raster

The Coordinate System is:

Projection: Albers Parameters: False_Easting: 1000000.0 False_Northing: 1000000.0 Central_Meridian: -103.0 Standard_Parallel_1: 27.4167 Standard_Parallel_2: 34.9167 Latitude_Of_Origin: 31.167 Linear Unit: Meter (1.0) Geographic Coordinate System: Name: GCS_North_American_1983 Prime Meridian: Greenwich (0.0) Datum: D_North_American_1983

28

Open ArcMap and find and display the new grid.

Remove “Nodata” Values from DEM One of the problems that arises when you mosaic multiple grids together is that you can receive no-data values at the seams between the grids.

29

These no-data areas will cause significant problems later during the terrain processing procedures and they must be patched. If you have areas of NoData in your DEM, there are several ways to remove them. If you have a small to medium sized areas of NoData you can average the values surrounding the No-Data areas and then assign that value to the No-Data cells (for large No-Data areas, you may have to do this several times to close the holes. For small areas, this works well.):

ArcMap: Spatial Analyst: Raster Calculator:

Int ( Con( isnull( [raster] ), focalmean( [raster] , rectangle, 3, 3 ), [raster] ) )

30

Then make permanent the resulting grid:

ArcMap: Right Click on Grid: Make Permanent Make Buffer for the Rio Conchos Basin

Create Feature Class Open ArcMap. Add the Feature Class Cuencas from the RioFlorido Geodatabase.

31

Use the Select button and visually select the Rio Conchos Basin. Hold down the shift key so that you can select more than one at a time. Open the layer attribute table for the layer Cuencas and press the Selected button. This will show you the items you have selected.

32

• In ArcMap, Right Click on Cuencas and select Data/Export Data ... to produce a new

theme.

• In the Save As Type box, select Personal Geodatabase feature class. Browse inside the RioFlorido geodatabase to the Basemap feature dataset, name this new feature class as RioConchosCuencas, and then click Save.

• ArcMap is now ready to export selected features to a new RioConchosCuencas feature

class, so click OK. Add this theme to the Map.

• Remove the Cuencas Layer from the map and zoom to the RioConchosCuencas feature class.

33

• Dissolve the RioConchosCuencas feature class into a single feature: RioConchosBasin.

• In ArcMap, launch the ArcToolbox application and go to Data Management Tools→Generalization→Dissolve.

34

• Select RioChochosCuencas as the input field and RioConchosBasin as the output field.

35

The result si as follows:

36

Create Basin Buffer

• Create a 10 km buffer around the RioConchosBasin feature class and call it ConchosBufferWatershed.

• In ArcMap, launch the ArcToolbox application and go to Analysis

Tools→Proximity→Buffer.

37

• Select and drag the RioConchosBasin feature layer as the Input feature.

• Save the output in the RioFlorido geodatabase, inside the Basemap feature dataset, and call it ConchosBufferWatershed.

• Specify a 10 km buffer in the “Linear unit” option and click OK.

38

The result is shown below.

39

• Add a field of “One” to the ConchosBufferWatershed feature data class

• Select ConchosBufferWatershed and Right Click to Open Attribute Table

• In the Attribute Table select Options: Add Field: Name [One]: Short Integer

• In the Attribute Table, select Field [One]: Right Click: Calculate Values. Calculate Values: Value of One = 1

• Create raster RasConchos from ConchosBufferWatershed using the

• ArcMap: Spatial Analyst: Convert: Features-to-Raster

• Input Feature: ConchosBufferWatershed

40

• Attribute to Use: [One]

• cell size = 30

• Output Feature: PreProcessGrids\RasConchos

Clip DEM to Rio Conchos Basin with Buffer

• Add the basin DEM raster pro_conchos to the Map.

• Clip the basin DEM raster pro_conchos to the area of the RasConchos mask.

ArcMap: Spatial Analyst: Raster Calculator: [RasConchos] * [pro_conchos]

41

• If you like the temporary [Calculation] raster, make it permanent, by right clicking on the [Calculation] Layer and selecting Make Permanent and name it DEM_Conchos and save it in the Preprocess folder. The final result is

Local DEM Data Sets

INEGI Data

In case you don’t want to use the SRTM data, you may prefer to use the raster dataset of the Rio Conchos basin collected from the Mexican National Institute of Statistics, Geography, and Informatics (INEGI). This DEM had a cell size of 104 m and a Lambert Projection. Change projection from Lambert to Albers

• Open the ArcMap and add the Rio Conchos DEM. You can see that the original projection is Lambert Datum NAD27, and it has a grid cell size of 104 m.

42

Change the projection parameters from Lambert to the Albers equal area. The Albers equal area projection was chosen as the official parameter to build the binational Rio Grande/Bravo basin geodatabase. The parameters for this projection are as follows:

Albers Equal Area False Easting: 1000000 False Northing: 1000000 Central Meridian: -103 Standard Parallel 1: 27.416666666 Standard Parallel 2: 34.916666666 Latitude of Origin: 31.166666666 GCS North American 1983 Datum: D North American 1983 Prime Meridian: 0 • To do this task, open the ArcWorkstation and use the project grid option

43

• Start ArcInfo by clicking Start-Programs-ArcGIS and ArcWorkstation • At the arc prompt, change the working directory to

C:\ArcHydroCourse_IBWC_July2005\July20Wed\8_WRAPHydro_Overview\8c_RioFloridoBaseGrids_Exerc_Part\

and then type GRID. This starts something called GRID. With GRID, we can perform raster operations. At the grid prompt, type Conchos_Alb = projectgrid (conchos_lmb, #, nearest) to project this original DEM. The # symbol means the input projection has been defined. Nearest neighbor assignment is the resampling technique of choice for categorical data since it does not alter the value of the input cells. Once the location of the cell's center on the output raster dataset is located on the input raster, nearest neighbor assignment will determine the location of the closest cell center on the input raster, and assign the value of that cell to the cell on the output raster.

• Type the parameters for your new projection. When finished, your screen should look like the image below.

44

Implementación ArcHydro en Formato Raster1

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1

AGREGAR LOS DATOS DEL TERRENO....................................................................... 2

PREPROCESAMIENTO DEL TERRENO ........................................................................ 2 1. Reacondicionamiento del DEM .............................................................................................. 4 2. Llenado de huecos del DEM (Fill the sinks)........................................................................... 6 3. Asignación de direcciones de flujo (Flow Direction) ............................................................. 8

APPENDIX – DERIVING DRAINAGE LINES FROM A DEM ........................................ 12 4. Flow Accumulation............................................................................................................... 12 5. Stream Definition.................................................................................................................. 13 6. Stream Segmentation ............................................................................................................ 15 7. Catchment Grid Delineation ................................................................................................. 17 8. Catchment Polygon Processing............................................................................................. 19 9. Drainage Line Processing ..................................................................................................... 20 10. Drainage Point Processing .................................................................................................. 21

INTRODUCCIÓN El propósito de este ejercicio es ilustrar, paso por paso, el uso de las funciones disponibles en las herramientas Arc Hydro para Análisis de Rasters. Este es un documento de ejercicios enfocado en el cómo, no en el porqué. Incluye poca explicación sobre la implementación u operación interna de las herramientas. Este documento está dirigido a practicantes del área de recursos hidráulicos con experiencia en ArcGIS y que quieren aprender como usar las herramientas (La ayuda en línea ofrece mayor detalle sobre su operación) En este ejercicio, el usuario realizará análisis de drenaje sobre un modelo de terreno para la cuenca del río Florido, que forma parte de la cuenca del río Conchos ubicado en el Noroeste de Mexico. Las herramientas de Arc Hydro son usadas para obtener varios juegos de datos que colectivamente describen los patrones de drenaje de la cuenca. El análisis de rasters se realiza para generar datos sobre la dirección de flujo, acumulación de gastos, definición de corrientes, segmentación de corrientes y líneas de drenaje de puntos seleccionados. Estos datos son usados luego para desarrollar una representación vectorial de las subcuencas y líneas de drenaje de los puntos seleccionados. La utilidad de las herramientas de Arc Hydro es demostrada aplicándolas en el desarrollo de atributos que pueden ser útiles en modelación hidrológica. Para lograr estos objetivos, al usuario le son presentadas características y funciones importantes de las herramientas Arc Hydro, tanto en ambiente raster como en ambiente vectorial.

Para realizar este ejercicio, usted necesita tener una computadora, en la que corra la versión ArcInfo de ArcGIS. Los datos se proporcionan en el CD del curso en el directorio \ArcHydro_Monterrey\Exercises_Data\Participant 1 Preparado por David R. Maidment, Daene C. McKinney, Sergio I. Martínez, y Oscar Robayo. Traducido y adaptado por Carlos Patino

1

Los archivos de datos usados en este ejercicio es la feature class RioFloridoFlowLine incluida en el feature Dataset BaseMap de la geodatabase RioFlorido (ver el ejercicio anterior), y el modelo digital de elevación flor_dem (DEM por sus siglas en Inglés) generado en el ejercicio anterior para la cuenca del río Florido

Agregar los datos del terreno Abra ArcMap y guarde un nuevo documento como ArcHydroRaster.mxd en el directorio de trabajo \ArcHydro_Monterrey\Exercises_Data\Participant

Haga click en el icono para añadir el raster flor_dem • • Agregue la feature class RioFloridoFlowLine

Preprocesamiento del terreno El preprocesamiento del terreno usa el modelo digital de elevación MDE (o DEM) para identificar el patrón de drenaje superficial. Una vez preprocesado, el DEM y sus derivados pueden ser usados para el trazado de la cuenca y para la generación de la red de corrientes. Todos los pasos del menú de preprocesamiento del terreno deben ser realizados en orden secuencial, desde arriba hasta abajo. Todo el preprocesamiento debe ser completado antes de que puedan ser usadas las funciones de procesamiento de cuencas. El reacondicionamiento del DEM (DEM Reconditioning) y el llenado de huecos (Filling links) pueden no ser requeridos,

2

dependiendo de la calidad inicial del DEM. Pero realizando el reacondicionamiento del DEM usted puede estar seguro que cada punto de la red de corrientes representará una celda (celda de corriente) para la cual usted puede procesar y calcular atributos. Tenga cuidado, algunos de los procesos del terreno pueden tomar algún tiempo para terminar. Procesos como el llenado de huecos y la acumulación de flujo tomaron alrededor de 10 minutos para ser efectuados en una de nuestras computadoras, ¡por favor sea paciente! Compruebe que la barra de herramientas ArcHydro ha sido agregada y esta desplegada en ArcMap. Si no es así, utilice la opción Tools: Customize y active la casilla Arc Hydro Tools y presione el botón Close. La barra de herramientas ArcHydro debera aparecer ahora y usted puede ubicarla donde mejor le convenga en el área de menús.

Los datos para ser usados para la creación de un modelo de datos ArcHydro pueden ser guardados en cualquier geodatabase y cargados en ArcMap. Todos los datos vectoriales generados con las herramientas ArcHydro serán almacenados en una nueva geodatabase que se crea automáticamente y que tiene el mismo nombre de su documento de ArcMap y en el mismo directorio donde su documento ha sido guardado (a menos que usted especifique alguna otra geodatabase en su directorio de trabajo). Automáticamente los nuevos rasters generados durante la aplicación de las herramientas ArcHydro serán guardados en un subdirectorio que tendrá el mismo nombre de la tabla de contenidos de su documento de ArcMap (llamado Layers por default y que se genera en el mismo directorio donde su documentos de ArcMap es guardado). Usted puede especificar algun otro fólder para almacenar la información vectorial, raster y series

3

de tiempo con la función ApUtilities>Set Target Locations que esta contenida en el menú principal de las herramientas ArcHydro.

1. Reacondicionamiento del DEM Esta función modifica el DEM imponiendo features lineales sobre el (burning/fencing). Este proceso incluye:

• Tener una red de ríos y un modelo digital de elevación (DEM); • Crear un raster de corrientes basado en la red de ríos; y • Elevar o bajar las celdas del raster de corrientes del DEM alrededor del vector de líneas

de corriente. Es una implementación del método AGREE desarrollado en la Universidad de Texas en Austin en 1997. Para una referencia completa sobre este procedimiento refiérase a la liga de la Web http://www.ce.utexas.edu/prof/maidment/GISHYDRO/ferdi/research/agree/agree.html. La función necesita que el DEM y la feature class lineal (como la red de corrientes) estén presentes en el documento de ArcMap. • Seleccione la opcion Terrain Preprocessing | Data Management Terrain Preprocessing

de las herramientas ArcHydro

4

• Seleccione el raster flor_dem como el DEM de entrada y la feature class RioFloridoFlowLine como AGREE Stream.

• Selecciones la opción Terrain Preprocessing | DEM Reconditioning.

Verificar que el programa ha asignado correctamente el DEM de entrada y la red de ríos (AGREE Stream). El raster de salida se denomina Agree DEM (que es el nombre asignado por el programa automáticamente).

•

5

Dependiendo del tipo de computadora que este usando, este proceso puede tardar de 5 a 10 minutos. Después que el proceso de “quemado” ha sido completado, abra ArcCatalog para verificar los archivos que han sido generados. Un nuevo fólder llamado Layers, que contiene la información raster generada con las herramientas ArcHydro, aparece ahora en su directorio de trabajo, así como la geodatabase ArcHydroRaster.mdb que toma automáticamente el nombre del documento de ArcMap y que tendrá la información vectorial generada en este proceso de análisis del terreno. Esto sucede en caso que no haya seleccionado adecuadamente su directorio de trabajo en la parte de “set target locations”

2. Llenado de huecos del DEM (Fill the sinks) Esta función llena los huecos en presentes en la malla (o grid). Si celdas con mayor elevación rodean a una celda, el agua es atrapada en esa celda y no puede fluir. La función Fill Sinks modifica el valor de la elevación para eliminar este problema.

6

• Seleccione el raster AgreeDEM en la casilla AGREE DEM dentro del manejador de datos

de la barra de herramientas ArcHydro.

Seleccione la opción Terrain Preprocessing | Fill Sinks.

•

7

• Confirme que el archivo de entrada para el DEM es “AgreeDEM” (o su DEM original en caso que no se haya realizado el reacondicionamiento). El archivo de salida se nombra en la casilla llamada HydroDEM. El nombre proporcionado automáticamente puede ser cambiado.

• Presione el botón de OK. Una vez que este proceso haya sido completado, una nueva capa

con el nombre de “Fil” será agregado a la tabla de contenidos de su documento en ArcMap. Este proceso tarda entre 10 -15 minutos, sea paciente! 3. Asignación de direcciones de flujo (Flow Direction) Modelo Digital de Elevación (DEM por sus siglas en Ingles)

8

Definición de celdas

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

50

cell size

cell

(cell value)

elevation of cell

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

50

cell size

cell

(cell value)

elevation of cell

Modelo de ocho direcciones En este modelo el agua puede fluir hacia una de las 8 celdas adyacentes. Cada celda tendrá asignado un valor basado en la ruta con mayor pendiente.

32

16

8

64

4

128

1

2

32

16

8

64

4

128

1

2

128

1

2

Raster de direcciones de flujo

2 2 4 4 8

1 2 16

1 2 4 8 4

128 1 2 4 8

2 1 4 4 4

11

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

Elevation Direction

Direction (Digital)

2 2 4 4 8

1 2 16

1 2 4 8 4

128 1 2 4 8

2 1 4 4 4

11

2 2 4 4 8

1 2 16

1 2 4 8 4

128 1 2 4 8

2 1 4 4 4

11

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

67 56 49 46 50

12 11 12

53 44 37 38 48

58 55 22 31 24

61 47 21 16 19

3453

Elevation Direction

Direction (Digital)

9

Esta función calcula la dirección de flujo para una malla dada. Los valores en las celdas de la malla de dirección de flujo indican la dirección del descenso máximo para cada celda • Seleccione la opción Terrain Preprocessing | Flow Direction.

Verificar que el archivo de entrada en la casilla HydroDEM sea el raster “Fil”. El archivo de salida será el raster de direcciones de flujo, llamado por default “Fdr”. Usted puede cambiar este nombre si así lo desea.

•

• Presione el botón OK. Una vez que se haya completado el proceso, el raster de direcciones de flujo “Fdr” será agregado automáticamente a la tabla de contenidos del documento en ArcMap.

10

11

APPENDIX – Deriving Drainage Lines from a DEM In case that you do not have a good set of basin flow lines, you can derive them directly from the DEM by following the remaining steps in this Appendix. 4. Flow Accumulation This function computes the flow accumulation grid that contains the accumulated number of cells upstream of a cell, for each cell in the input grid. • Select Terrain Preprocessing | Flow Accumulation.

Confirm that the input of the Flow Direction Grid is “Fdr”. The output is the Flow Accumulation Grid having a default name of “Fac” that can be overwritten.

•

• Press OK. Upon successful completion of the process, the flow accumulation grid “Fac” is added to the map. This process takes about 8 minutes!

12

5. Stream Definition This function computes a stream grid which contains a value of "1" for all the cells in the input flow accumulation grid that have a value greater than the given threshold. All other cells in the Stream Grid contain no data. • Select Terrain Preprocessing | Stream Definition.

13

Confirm that the input for the Flow Accumulation Grid is “Fac”. The output is the Stream Grid. “Str” is its default name that can be overwritten.

•

A default value is displayed for the river threshold. This value represents 1% of the maximum flow accumulation: it is the recommended threshold for stream determination. However, any other value of threshold can be selected. Smaller threshold will result in denser stream network and usually in a greater number of delineated catchments.

• Press OK. Upon successful completion of the process, the stream grid “Str” is added to the map.

14

6. Stream Segmentation

This function creates a grid of stream segments that have a unique identification. Either a segment may be a head segment, or it may be defined as a segment between two segment junctions. All the cells in a particular segment have the same grid code that is specific to that segment. • Select Terrain Preprocessing | Stream Segmentation.

15

Confirm that “Fdr” and “Str” are the inputs for the Flow Direction Grid and the Stream Grid respectively. The output is the Link Grid, with the default name “Lnk” that can be overwritten.

•

• Press OK. Upon successful completion of the process, the link grid “Lnk” is added to the map.

16

7. Catchment Grid Delineation This function creates a grid in which each cell carries a value (grid code) indicating to which catchment the cell belongs. The value corresponds to the value carried by the stream segment that drains that area, defined in the stream segment link grid • Select Terrain Preprocessing | Catchment Grid Delineation.

17

Confirm that the input to the Flow Direction Grid and Link Grid are “Fdr” and “Lnk” respectively. The output is the Catchment Grid layer. “Cat” is its default name that can be overwritten by the user.

•

Press OK. Upon successful completion of the process, the Catchment grid “Cat” is added to the map.

18

8. Catchment Polygon Processing This function converts a catchment grid into a catchment polygon feature. • Select Terrain Preprocessing | Catchment Polygon Processing.

Confirm that the input to the CatchmentGrid is “Cat”. The output is the Catchment polygon feature class, having the default name “Catchment” that can be overwritten.

•

• Press OK. Upon successful completion of the process, the polygon feature class “Catchment” is added to the map.

19

9. Drainage Line Processing This function converts the input Stream Link grid into a Drainage Line feature class. Each line in the feature class carries the identifier of the catchment in which it resides. • Select Terrain Preprocessing | Drainage Line Processing.

20

Confirm that the input to Link Grid is “Lnk” and to Flow Direction Grid “Fdr”. The output Drainage Line has the default name “DrainageLine”, that can be overwritten.

•

Press OK. Upon successful completion of the process, the linear feature class “DrainageLine” is added to the map.

•

10. Drainage Point Processing This function allows generating the drainage points associated to the catchments.

Select Terrain Preprocessing | Drainage Point Processing. •

21

Confirm that the input to Drainage Line is “DrainageLine”, and the input to Catchment is “Catchment”. The output is Drainage Point, having the default name “DrainagePoint” that can be overwritten.

•

Press OK. Upon successful completion of the process, the point feature class “DrainagePoint” is added to the map.

22

23

1

11

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Generalidades del proceso WRAPHydroGeneralidades del proceso WRAPHydro

Carlos PatinoAgosto, 2005

22

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Descripcion de las herramientas Descripcion de las herramientas WRAPHydroWRAPHydro

2

33

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Modelo de datos WRAPHydroModelo de datos WRAPHydro

•• La estructura ArcHydro permite la conexión de La estructura ArcHydro permite la conexión de las bases de datos goerefenciadas con los las bases de datos goerefenciadas con los modelos hidrológicosmodelos hidrológicos

•• El modelo de datos WRAPHydro ha sido derivado El modelo de datos WRAPHydro ha sido derivado del modelo ArcHydro y fue diseñado para el del modelo ArcHydro y fue diseñado para el calculo de parámetros hidrológicos requeridos calculo de parámetros hidrológicos requeridos por el modelo WRAP, el cual es utilizado para el por el modelo WRAP, el cual es utilizado para el calculo de disponibilidad y asignación del agua calculo de disponibilidad y asignación del agua en el estado de Texas. en el estado de Texas.

44

Center for Research in Water ResourcesCenter for Research in Water ResourcesThe University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Estructura del modelo WRAPHydroEstructura del modelo WRAPHydro

Proceso WRAPHydro1

1 Introducción ............................................................................................................................ 3

1.1 Equipo de cómputo, software y datos requeridos ........................................................... 3

2 Inicio del proceso.................................................................................................................... 3

2.1 Datos básicos necesarios................................................................................................. 3

2.2 Selección del polígono que describe la subcuenca del río Florido ................................. 4

2.3 Creación de la red geométrica usando la feature class “WRAPFlowLine” como objetos

complejo (complex edge)............................................................................................................ 6

2.4 Asignación de HydroIDs regionales a cada uno de los elementos de la feature class

WRAPFlowLine ....................................................................................................................... 10

2.4.1 Iniciando el proceso de asignación de HydroIDs a las líneas de drenaje

WRAPFlowLines.................................................................................................................. 12

2.4.2 Asignación del HydroIDs a los elementos WRAPFlowLines .............................. 15

3 Proceso WRAPHydro ........................................................................................................... 16

3.1 Calcule los catchments para cada uno de los segmentos incluidos en la feature class

WRAPFlowLine ....................................................................................................................... 16

3.2 Crear una relación topológica entre la feature class WRAPFlowLine y

WRAPCatchments .................................................................................................................... 20

3.3 Seleccione todas las líneas de corriente en la cuenca y expórtelas como una nueva

feature class llamada “WRAPEdge”......................................................................................... 21

3.4 Selección de los catchments que drenan a las líneas de corriente seleccionadas en el

paso anterior.............................................................................................................................. 26

3.5 Convertir los WRAPCatchments seleccionados en un poligono llamado “Basin” ...... 28

3.6 Crear una mascara “Mask” de la feature class “Basin” ................................................ 30

3.7 Copiar los puntos de control dentro de la feature dataset “PreProcess” ....................... 31

3.8 Crear una nueva red geométrica con las feature classes SnapControlPoint y

WRAPFlowLine ....................................................................................................................... 36

1 Versión original en inglés por Carlos Patiño y Tim Whiteaker. Traducido y adaptado por Carlos Patiño. Center for

Research in Water Resources – Universidad de Texas en Austin; Agosto, 2005

1

3.9 Asigne direcciones de flujo a la red geométrica creada en el paso anterior ................. 38

3.10 Seleccione los SnapControlPoints que participan en la red geometrica ....................... 38

3.11 Crear la feature class “WRAPJunction” ....................................................................... 40

4 CALCULO DE LOS PARÁMETROS HIDROLÓGICOS EN LA SUBCUENCA............ 40

4.1 Exportar los BaseControlPoint dentro de la feature class ControlPoint ....................... 40

4.2 Crear una nueva red geométrica con las feature classes WRAPJunction y WRAPEdge

41

4.3 Haga una copia de la feature class WRAPJunction ...................................................... 42

4.4 Borre los elementos WRAPJunction e impórtelos nuevamente de la copia creada en el

paso anterior.............................................................................................................................. 43

4.5 Asignar direcciones de flujo ......................................................................................... 46

4.6 Asignar HydroIDs a las feature classes WRAPJunction y WRAPEdge....................... 47

4.7 Determinar el parámetro NextDownID ........................................................................ 49

4.8 Determinar el atributo “LengthDown” ......................................................................... 51

4.9 Determinar el parámetro JunctionID ............................................................................ 53

4.10 Delinear el área de drenaje hacia cada WRAPJunction................................................ 55

4.11 Calculo del área de drenaje, CN y precipitación para los polígonos WRAPWatershed57

4.12 Acumular los valores del área de drenaje, CN y precipitación para cada

WRAPJunction ......................................................................................................................... 59

4.13 Asignar JunctionIDs a los SnapControlPoints.............................................................. 60

4.14 Copiar los parámetros de la feature class “WRAPJunction” a la feature class

“ControlPoint” .......................................................................................................................... 64

2

1 Introducción El objetivo del presente ejemplo es aplicar las herramientas de WRAPHydro a la subcuenca del

río Florido, para después integrar los resultados como parte del proceso integral en la cuenca del

río Bravo. Las fases principales de este ejercicio comprenden la creación de los datos base,

definida como pre procesamiento de la información, parametrización de la cuenca, y por ultimo

el proceso de regionalización

Después que los datos base han sido creados, se hace el análisis inicial del área en estudio

realizando algunos pre procesos requeridos para el cálculo de los parámetros finales de la

cuenca. Este pre proceso consiste básicamente en delimitar el parte aguas de la cuenca para

determinar la extensión total que será empleada en proceso futuros.

Una vez determinada la extensión total que se va a utilizar, se aplican las herramientas del

WRAPHydro para el cálculo de los parámetros hidrológicos en la subcuenca del río Florido.

Después de haber calculado los parámetros hidrológicos, se aplica el proceso de regionalización

para integrar este resultado con los obtenidos en las otras subregiones hidrológicas, y de esta

manera conformar el resultado final para toda la cuenca del río Bravo.

1.1 Equipo de cómputo, software y datos requeridos Para realizar este ejercicio es necesario tener una computadora que cuente con ArcGIS con acceso en ArcInfo y la extensión de análisis espacial (Spatial Analyst) activada.

Las herramientas de ArcHydro y WRAPHydro deben ser instaladas previamente en su computadora. Estas herramientas pueden ser obtenidas directamente del sitio de ESRI en Internet

http://support.esri.com/index.cfm?fa=downloads.dataModels.filteredGateway&dmid=15

Las herramientas de WRAPHydro se pueden obtener de la página Web del Dr. David Maidment en la siguiente dirección:

http://www.ce.utexas.edu/prof/maidment/grad/whiteaker/hydrotools.html

2 Inicio del proceso 2.1 Datos básicos necesarios

• El polígono que describe la cuenca del río Florido y su hidrografía

• Feature class que incluya los puntos de control previamente identificados

3

• Modelo Digital de Elevación (DEM) de la cuenca del río Florido con el área buffer

incluida

• Raster que incluye los valores para el número de curva (CN) y el raster de precipitación

medial anual para la cuenca del río Florido con el área buffer incluida.

2.2 Selección del polígono que describe la subcuenca del río Florido

• Abra ArcMap y guarde el documento como WRAPHydroProcess.mxd

• Agregue la feature class RioFloridoBasin que se encuentra en la feature Dataset

BaseMap de la geodatabase RioFlorido.mdb de su fólder de ejercicios.

• Agregue la feature class BufferWatershed que se encuentra en la feature Dataset BaseMap

4

• Agregue la feature class RioFloridoFlowLine a su documento de ArcMap. Esta feature class fue generada en el ejercicio anterior y describe al elemento WRAPFlowLine en la terminología del proceso WRAPHydro.

5

• Agregue los rasters de precipitación (Flor_prgrid) y número de curva (flor_cngrid) de la cuenca del río Florido que se encuentran en el fólder \ArcHydro_Monterrey\Exercises_Data\Participant\Rasters\BaseGrids. Agregue además los rasters “fil” y de direcciones de flujo “fdr” que se encuentran en su directorio de trabajo en el fólder \ArcHydro_Monterrey\Exercises_Data\Participant\Rasters\PreProcessGrids. Recuerde que estos rasters fueron generados en el ejercicio anterior.

2.3 Creación de la red geométrica usando la feature class “WRAPFlowLine” como objetos complejo (complex edge)

• Guarde el documento en ArcMap y cierre la aplicación • Abra la aplicación de ArcCatalog y presione el botón derecho del ratón en la Geodatabase

“RioFlorido.mdb” y seleccione la opción New: Feature Dataset • Nombre “PreProcess” a esta nueva feature Dataset • Importe los parámetros de proyección de la feature Dataset BaseMap • Exporte la feature class RioFloridoFlowLine que se encuentra en la feature Dataset

BaseMap dentro de la feature Dataset PreProcess y llámele WRAPFlowLine • Seleccione la feature Dataset PreProcess y presione el botón derecho del ratón • Seleccione New→Geometric Network. Se abrirá una pantalla denominada “Build

Geometric Network Wizard”

6

• Presione la opción “Next” para pasar a la siguiente etapa del proceso • Seleccione la opción “Build a geometric network from existing features” y continúe con

el proceso • Elija la feature class WRAPFlowLine para crear la red geométrica. Teclee el nombre

WRAPFlowLineNetwork para la red que va a ser creada, y continúe con el proceso

• Seleccione “Yes” para preservar los valores existentes (Enabled values) y seleccione

“Next”

7

• Seleccione que esta de acuerdo con la construcción de la red geométrica utilizando

WRAPFlowLine como elementos complejos para su creación. Continúe con el proceso

• Elija “No” para la opción de “Snap the features”. Esto preservara los elementos en su

posición original. Continúe con el proceso.

8

• Seleccione que “No” desea ponderar los valores en la red, y continúe con el proceso

• Finalice el proceso presionando la tecla “Finish”. Una vez que el proceso ha sido

concluido, usted podrá verificar que existen dos nuevas feature classes llamadas “WRAPFlowLineNetwork” y “WRAPFlowLineNetwork_Junctions” dentro del feature Dataset “PreProcess”

9

2.4 Asignación de HydroIDs regionales a cada uno de los elementos de la feature class WRAPFlowLine

Los HydroIDs regionales para las SubCuencas consistirán de un número entero de 10 dígitos. El primer digito representa el lado de la cuenca del Río Bravo, el numero 2 para el lado Mexicano, los siguientes dos dígitos describen el numero de la subregion hidrológica, 02 para la cuenca del Río Conchos, que es donde se encuentra ubicada la subcuenca del río Florido. Los siguientes dos dígitos describen el tipo de información geográfica que se esta manejando, en este caso se asignara el numero 01 para los puntos de control, 02 para las líneas de corriente, 03 para los cuerpos de agua, 04 para las SubCuencas, y así sucesivamente. Los últimos cinco dígitos se utilizan para describir el número del elemento, así que podríamos tener hasta 99,999 puntos de control, líneas de corriente, etc.

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Descripcion grafica de los HydroIDs regionales

• 1st digit (Casilla azul): Region Hidrologica • 2nd two digits (Casillas amarillas): Sub Region hidrologica • 3rd & 4th digits (Casillas rojas): Feature Class

– Control Point: 01 – HydroEdge: 02 – WaterBody: 03 – Watershed: 04 – Y asi sucesivamente

• 5th – 9th digits (Casillas verdes): Numero del elemento (1 - 99 999) Basados en esta clasificación, todos los HydroIDs regionales que caen dentro de la subcuenca del río Florido iniciaran con el numero 2, que indica que están en el lado Mexicano de la cuenca del río Bravo, seguido por los números 02 que significan que estas corrientes caen dentro de la subregion hidrológica del río Conchos, los siguientes dos números serán 02, que indica que estos elementos son líneas de corriente; por lo que todas las corrientes que se encuentran en la feature class WRAPFlowLine tendrán un HydroID que inicia con el numero 20202, y los últimos dígitos describirán el numero particular para cada una de ellas.

• Cierre la aplicación ArcCatalog y abra el documento WRAPHydroProcess.mxd en ArcMap

• Agregue la feature class WRAPFlowLine y remueva la capa RioFloridoFlowLine • Elija la opción Set Target Locations en el menú ApUtilities. Seleccione la opción

HydroConfig de la ventana que aparece ahora en su pantalla.

• Seleccione el fólder \Rasters\WRAPHydroGrids para guardar los resultados de operaciones con rasters y la geodatabase RioFlorido.mdb para guardar los resultados en formato vector.

11

2.4.1 Iniciando el proceso de asignación de HydroIDs a las líneas de drenaje WRAPFlowLines

• Inicie el modo de edición seleccionando “Editor” y presione “Start Editing” [En caso que la barra “Editor” no se encuentre visible, vaya a View Toolbars Editor para agregarla]

12

• Abra al manejador de tablas de HydroIDs que se encuentra en la opción ApUtilities en el menú principal de ArcHydro y vaya a la opción “LayerKey Table”

• Teclee botón derecho del ratón in el primer renglón vacío en el campo “Layer Name”, y presione Add

• Teclee WRAPFlowLine como el “Layer Name”, y asigne el número 1 al campo “Layer

Key”. Presione OK.

• Seleccione la pestaña “HydroID Table” para introducir el valor inicial del HydroID para la feature class WRAPFlowLine en este caso. Presione el botón derecho del ratón sobre la palabra “OTHERS” en el campo Layer Key y presione Add.

13

• Teclee el valor 1 en el campo “Layer Key”, e introduzca el valor 2020200000. De esta

manera el programa asignara el valor HydroID 2020200001 a la primera línea de corriente, 2020200002 a la segunda, y así sucesivamente.

• Cierre la aplicación “HydroID Tables Manager” y finalice el proceso de edición.

14

2.4.2 Asignación del HydroIDs a los elementos WRAPFlowLines

• Seleccione el opción “Attribute Tools” en el menú principal de las herramientas ArcHydro, y seleccione “Assign HydroID”

• Ilumine la feature class WRAPFlowLine, y presione OK para asignar los valores HydroIDs a cada uno de los elementos de esta feature class. Cuando el proceso finalice, usted podrá verificar el rango asignado, y conocer el número total de líneas de corriente que esta procesando.

15

• Verificar que el raster de direcciones de flujo (Flow Direction grid) aparezca abajo de las feature classes incluidos en el documento, de otra manera usted tendrá problemas cuando asigne los valores HydroIDs a los elementos.

3 Proceso WRAPHydro 3.1 Calcule los catchments para cada uno de los segmentos

incluidos en la feature class WRAPFlowLine

• Seleccione la opción “Settings” incluida en las herramientas de WRAPHydro. Esta opción le permitirá especificar los nombres de las capas (Layers), nombre de los campos y otros valores requeridos durante la aplicación de las herramientas WRAPHydro

• Elija el botón “Options” de la herramienta “Settings” • En la sección denominada “Watershed Delineation”, especifique la feature class

WRAPFlowLine como la capa base y los HydroIDs como el atributo original. Presione OK

Las herramientas del WRAPHydro utilizan los parámetros definidos en la extensión “Spatial Analyst”, por lo que es muy importante verificar que los valores de la extensión y el tamaño de celda sean los correctos en la extensión de análisis espacial, antes de iniciar con el delineamiento de los catchments para cada uno de los segmentos aplicando WRAPHydro.

• Para ello seleccione el botón “Options” en las herramientas “Spatial Analyst” [En caso que esta herramienta no este visible, agréguela con las instrucciones View toolbars Spatial Analyst.]

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• Seleccione la opción “Extent” y elija “Same as Layer Fdr”. Seleccione ahora la opción

“Cell Size” y elija “Same as Layer Fdr” también. • Presione la tecla OK

• Elija la opción “Advanced Tools” de las herramientas WRAPHydro y seleccione

“Delineate Watersheds” para realizar el calculo del catchment a cada uno de los elementos de WRAPFlowLine

17

• Guarde el resultado como “WRAPCatchments” dentro del feature Dataset “PreProcess”

Las herramientas de WRAPHydro leen los parámetros de entrada que se le asignaron anteriormente para calcular un WRAPCatchment para cada uno de los WRAPFlowLine

18

Usted puede verificar que cada uno de los catchments delineados en este proceso tiene asignado un valor en el campo “DrainID”, que deber ser igual al valor HydroID de la corriente hacia la cual drena.

19

3.2 Crear una relación topológica entre la feature class WRAPFlowLine y WRAPCatchments

• Dentro de la tabla de contenido de capas de ArcMap seleccione y oprima el botón derecho del ratón en WRAPFlowLine, elija la opción “Joins and Relates” y presione “Relate”

• Seleccione los HydroID como el valor que se va a utilizar para establecer la relación en

WRAPFlowLine • Elija WRAPCatchments como la feature class con el que se va a relacionar

WRAPFlowLine • Selecciones el campo DrainID como el valor que se usara para la relación dentro

WRAPCatchments • Nombre a la relación como “WRAPFlowLineHasWRAPCatchments” • Presione la tecla OK para crear la relación

20

3.3 Seleccione todas las líneas de corriente en la cuenca y expórtelas como una nueva feature class llamada “WRAPEdge”

El objetivo de esta parte del proceso es seleccionar las líneas de corriente que drenan a la cuenca del río Florido y exportarlas dentro de una nueva feature class llamada WRAPEdge dentro de una nueva feature dataset que se llamara WRAPHydro

• Cierre ArcMap y abra la aplicación ArcCatalog • Crear una nueva feature dataset dentro de la geodatabase RioFlorido.mdb y llamele

WRAPHydro. Esta nueva feature dataset tendrá las mismas propiedades geograficas que la feature dataset Preprocess.

• Primero tiene que asignar las direcciones de flujo a cada una de las líneas de corriente que participan en la red geométrica. Para ello seleccione la opción “Set Flow Direction” dentro de “Network Tools” que están incluidas en las herramientas de ArcHydro.

21

• Elija la feature class WRAPFlowLine para definir el campo “Edge Layer”. Presione OK • Defina que las direcciones de flujo serán asignadas a partir de la información contenida

en el campo “FlowDir” del WRAPFlowLine. Seleccione OK

22

• Para verificar que las direcciones de flujo fueron asignadas de forma correcta, oprima el botón “Flow” dentro del “Utility Network Analyst” y elija la opción “Display Arrows”. El Resultado se muestra a continuación.

Para seleccionar todos los WRAPCatchments que definen la subcuenca del río Florido, primero tiene que identificar todas las líneas de corriente que contribuyen a la subcuenca. Para ello se colocara una bandera en el punto de salida de la subcuenca utilizando las herramientas “Utility Network Analyst”, pero antes se debe cambiar el formato de resultados para que el rastreo de las corrientes aparezcan seleccionadas de forma automática

• Abra las herramientas “Utility Network Analyst”, seleccione Analysis Options. [Si esta barra de herramientas no aparece, agréguelas con las instrucciones View Toolbars Utility Network Analyst.]

23

• En el botón “Results” elija la opción “Selection” para que el resultado aparezca seleccionado automáticamente

• Seleccione la herramienta “Add Edge Flag Tool”, que se encuentra en el menú “Utility Network Analyst”

• Seleccione la opción de agregar la bandera a una línea de corriente (Add Edge Flag) • Posicione la bandera en la línea de corriente más cercana a la salida de la subcuenca del

río Florido. La siguiente imagen muestra la ultima línea de corriente que pertenece a la

24

subcuenca del río Florido, que es donde se pondrá la bandera. Note que esta línea se encuentra aguas arriba de la última línea del WRAPFlowLine, pero recuerde que esta feature class incluye un buffer de 10 Km., por lo que es recomendable agregar el polígono original que describe la subcuenca del río Florido para tener una idea de la ubicación de la última corriente.

• Seleccione la opción “Trace Upstream” como la opción de rastreo de las corrientes dentro de las herramientas “Utility Network Analyst”

• Seleccione el botón de las herramientas “Utility Network Analyst” para realizar el

rastreo. Todas las líneas de corriente incluidas en la feature class WRAPFlowLine y que drenen hacia la subcuenca del río Florido serán seleccionadas de forma automática.

25

• Exporte las líneas de corriente de la feature class WRAPFlowLine que han sido

seleccionadas dentro del feature Dataset WRAPHydro, y llámele WRAPEdge a esta nueva clase.

3.4 Selección de los catchments que drenan a las líneas de corriente seleccionadas en el paso anterior

Una vez que todas las corrientes que fluyen hacia la subcuenca del río Florido han sido seleccionadas, usted puede seleccionar sus correspondientes catchments, debido a que existe una relación entre ellos.

• Con las corrientes seleccionadas, presione el botón derecho del ratón en la feature class WRAPFlowLine que se encuentra en la tabla de contenidos de ArcMap. Seleccione la opción “Open Attribute Table”

• Haga Click en Options Related Tables de la tabla de atributos, y selecciona la relación con los WRAPCatchments

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• Después de unos momentos, la tabla de atributos de la feature class WRAPCatchment aparece automáticamente, con los catchments seleccionados que drenan hacia las líneas de corrientes seleccionadas en el WRAPFlowLine

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3.5 Convertir los WRAPCatchments seleccionados en un poligono llamado “Basin”

Crear los WRAPCatchments seleccionados como un solo polígono, el cual define el parte aguas de la subcuenca

• Dentro de la tabla de atributos de WRAPCatchments presione el botón derecho del ratón sobre el campo HydroCode para y elija la opción “Calculate Values”

• Asignar el valor de 1 al campo HydroCode usando la calculadora de campos. La

operación se realizara solo para los WRAPCatchments seleccionados.

• Ahora todos los WRAPCatchments seleccionados tendrán el valor de 1 en el HydroCode

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• Abra la aplicación ArcTool box dentro de ArcMap. Seleccione la herramienta Data Management Tools→Generalization →Dissolve

• Seleccione la feature class WRAPCatchments como el archivo de entrada. Exporte los

resultados como una nueva feature class llamada “Basin” dentro del feature dataset PreProcess. Elija disolver todas las características seleccionadas basadas en el atributo HydroCode y presione el botón OK.

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La Feature class “Basin” incluye la subcuenca del río Florido delineada a partir del raster de direcciones de flujo “Fdr”.

3.6 Crear una mascara “Mask” de la feature class “Basin” Crear la mascara de la feature class “basin” para recortar los rasters de las direcciones de flujo “Fdr”, numero de curva (CN) y precipitación media. Para ello utilice la herramienta de análisis espacial (Spatial Analyst extension)

• Aplique la metodología ya conocida para crear la mascara de la feature class “basin”. Recuerde que la extensión de las mascara debe cubrir toda la región que se esta analizando, y que cada una de las celdas de este raster tiene un valor unitario. Llámele “BasinMask” a este nuevo raster y guárdelo en el fólder “PreProcessGrids”.

• Recorte los rasters de direcciones de flujo “Fdr”, número de curva “Flor_CNgrid” y precipitación “Flor_PrGrid” utilizando la calculadora de rasters incluida en la extensión de análisis espacial. Agregue estos rasters en caso que no aparezcan en la tabla de contenido de su documento en ArcMap. Estos se deben encontrar en los fólderes “PreprocessGrids” y “BaseGrids”. Los raster resultantes se llamaran WRAPFdr, WRAPCn y WRAPPr, y deberán ser guardados en el fólder llamado “WRAPHydroGrids”

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• Hasta aquí se han creado los rasters que serán utilizados durante el proceso

WRAPHydro, y que cubren la subcuenca del río Florido

3.7 Copiar los puntos de control dentro de la feature dataset “PreProcess”

Haga una copia de los puntos de control base contenidos en la feature class “BaseControlPoint” dentro de la feature dataset “PreProcess” y llámele “SnapControlPoint”. Para ello realice los siguientes pasos:

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• Abra ArcCatalog y exporte el shapefile “BaseControlPoint” que se encuentra en su fólder de trabajo como una nueve feature class llamada “BaseControlPoint” dentro de la feature Dataset “BaseMap” de la geodatabase RioFlorido.mdb. Cierre ArcCatalog.

• Abra su documento WRAPHydroProcess.mxd in ArcMap y agregue la feature class “BaseControlPoint”.

• Abra la tabla de atributos de la feature class “BaseControlPoint” y haga la operación

Options Add Field.

• Llámele WRAPCode a este nuevo campo, y seleccione que será una variable tipo “Text”.

Introduzca una longitud de 15 caracteres y oprima OK. Este nuevo campo se utilizara como el identificador de puntos durante el proceso.

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• Seleccione el campo WRAPCode y presione el botón derecho del ratón. Vaya a la opción “Calculate Values”

• Copie los valores del campo CRWR_ID dentro del campo WRAPCode. Para ello utilice la calculadora de campos “Field calculator”

• Oprima el botón derecho del ratón en la feature class “BaseControlPoint” y selecciones

la opción “Export Data” • Llámele “SnapControlPoint” a esta nueva feature class y guárdelo en el feature Dataset

“PreProcess” de la geodatabase “RíoFlorido.mdb”

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Cambie la ubicación de los SnapControlPoint, de tal forma que todos ellos se ubiquen a por lo menos 100 metros de las líneas de corriente WRAPFlowLine.

• Inicie el modo de edición dentro de ArcMap • Use la opción “Select by Location” para seleccionar todos los SnapControlPoints

ubicados a por lo menos 100 metros de las líneas de corriente contenidas en la feature class “WRAPFlowLine”

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En este momento han sido seleccionados todos los SnapControlPoints que se encuentran ubicados en un radio de 100 m de las líneas de corriente de la feature class “WRAPFlowLine”. Sin embargo existen puntos que quedaron aislados, lo que significa que se encuentran más allá de 100 metros del WRAPFlowLine.

• Abra la tabla de atributos de la feature class “SnapControlPoint” • Seleccione Options Switch Selection

Ahora han sido seleccionados los SnapControlPoints que se encuentran ubicados más allá de 100 metros de las líneas de corriente

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• Utilice la herramienta “Edit Sketch” para mover los puntos que han sido seleccionados dentro del radio de 100 metros de las líneas de corriente, o hacia alguna otra ubicación apropiada de la red de ríos. [Es muy importante que configure la opción “Snapping” dentro del menú “Editor” antes de mover los puntos, de tal manera que los puntos se moverán hacia la líneas de corriente y no los vértices]

3.8 Crear una nueva red geométrica con las feature classes SnapControlPoint y WRAPFlowLine

Borre la versión anterior de la red geométrica y cree una nueva usando las feature classes “SnapControlPoint” y “WRAPFlowLine”, y sobreponga en las líneas de corriente todos los puntos que se encuentren a una distancia de por lo menos 100 metros.

• Guarde y cierre el proceso de edición en ArcMap. Cierre ArcMap

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• Abra ArcCatalog. Presione el botón derecho del ratón sobre el feature WRAPFlowLineNetwork localizado en el feature Dataset “PreProcess” y elija la opción “Delete” para borrar la red geométrica.

• Construya una nueva red geométrica basada en las feature classes SnapControlPoint y WRAPFlowLine. Elegir la opción de crear dicha red con segmentos complejos (Complex edge)

• Seleccione la opción “Snap” y elija la feature class SnapControlPoint para ser superpuesto a las líneas de corriente con una tolerancia de 100 m

• No especifique algun origen o salida de cuenca (sources o sinks), así como tampoco ningún valor ponderado en la red. Oprima el botón “Finish” para completar el proceso, y verifique que todos los puntos de la feature class “SnapControlPoint” han sido desplazados a las líneas de corriente del WRAPFlowLine

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3.9 Asigne direcciones de flujo a la red geométrica creada en el paso anterior

• Cierre ArcCatalog • Abra el documento “WRAPHydroProcess.mxd” en ArcMap • Seleccione la opción Network Tools Set Flow Direction dentro de las herramientas de

ArcHydro • Seleccione la feature class WRAPFlowLine como el archivo de entrada en el campo

“Hydro Edge” • Asigne las direcciones de flujo basado en la información contenida en el campo

“FlowDir”. Oprima OK

3.10 Seleccione los SnapControlPoints que participan en la red geometrica

Realice un rastreo hacia aguas arriba “trace upstream” para seleccionar los SnapControlPoints que están superpuestos sobre las líneas de corriente.

• Coloque una bandera en el SnapControlPoint mas cercano a la salida de la subcuenca, usando para ello la herramienta “Utility Network Analyst”

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• Vaya a la opción Analysis Options de la barra de herramientas de “Utility Network Analyst” para verificar que los resultados serán desplegados como una selección

• Elija la opción “Trace Upstream” como la tarea a realizar • Presione el botón de ejecución “Solve” para llevar a cabo el rastreo

Como puede darse cuenta, todos los elementos que están participando en la red geométrica han sido seleccionados.

• Abra la tabla de atributos de la feature class SnapControlPoint

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Note que no todos los SnapControlPoints han sido seleccionados. Esto se debe a que existen dos o más puntos para una misma posición. Cuando esto sucede, solo uno de los puntos es considerado para participar en la red geométrica. Así que si tres puntos están ubicados en la misma posición, solo uno de ellos será seleccionado cuando se efectúa el rastreo hacia aguas arriba. Solamente los SnapControlPoints que están participando en la red geométrica serán exportados dentro de una nueva feature class llamada “WRAPJunction”. Esto asegura la creación de una red geométrica “limpia” que es necesaria para el cálculo de los parámetros hidrológicos.

3.11 Crear la feature class “WRAPJunction”

• Exporte los SnapControlPoints que han sido seleccionados a una nueva feature class dentro de la feature Dataset WRAPHydro y llámela “WRAPJunction”

4 CALCULO DE LOS PARÁMETROS HIDROLÓGICOS EN LA SUBCUENCA

4.1 Exportar los BaseControlPoint dentro de la feature class ControlPoint

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Exporte la feature class BaseControlPoint a la feature Dataset “WRAPHydro” y llámele “ControlPoint” a esta nueva feature class.

• Salve su documento y cierre ArcMap

4.2 Crear una nueva red geométrica con las feature classes WRAPJunction y WRAPEdge

Creación de una nueva red geométrica con la participación de las feature classes WRAPJunction y WRAPEdge, considerando este ultimo como un elemento simple dentro de la red. En esta parte del proceso usted va a generar una nueva red geométrica llamada WRAPNetwork, usando para ello la feature class WRAPEdge como elemento simple y el WRAPJunction creado anteriormente. Una vez que la red ha sido generada, se asignaran las direcciones de flujo utilizando para ello la información contenida en el campo “FlowDir” de la feature class WRAPEdge

• Abra ArcCatalog y genere una nueva red geométrica con la participación de WRAPJunction y WRAPEdge. Elija las opciones que se muestran a continuación.

• Una vez que la red geométrica ha sido creada cierre ArcCatalog

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4.3 Haga una copia de la feature class WRAPJunction

• Abra su documento dentro de ArcMap y agregue las feature classes WRAPEdge y WRAPJunction si no aparecen en la tabla de contenido de su documento.

La feature class WRAPEdge será usado para la delineación de los áreas de drenaje a cada uno de los segmentos. Cada una de las áreas de drenaje estará relacionada con el WRAPJunction hacia el cual fluye la corriente. Sin embargo, pueden existir algunos WRAPJunctions que están ubicados a la mitad de un segmento que define alguna corriente. Debido a que la red geométrica se genero usando el WRAPEdge como elemento simple en vez de complejo, es posible dividir el segmento en caso que un punto este ubicado en medio de este. Para ello se necesita agregar nuevamente los WRAPJunctions para que la división de los segmentos se realice en forma automática.

• Exporte todo los puntos de la feature class “WRAPJunction” a una nueva feature class que le llamara WRAPJunction_copy. Guarde esta ultima en el feature Dataset “WRAPHydro”

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4.4 Borre los elementos WRAPJunction e impórtelos nuevamente de la copia creada en el paso anterior

Borre todas los elementos de la feature class “WRAPJunction”. Insértelos nuevamente usando los datos contenidos en WRAPJunction_copy, usando el comando “Load Objects”.

• Seleccione la opción “Start Editing” para iniciar el proceso de edición • Presione el botón derecho del ratón sobre la capa “WRAPJunction” ubicada en la tabla de

contenido de ArcMap. Vaya a la opción “Selection” y elija “Select All”

• Borre todas las características seleccionadas presionando la tecla Borrar de su teclado, o

vaya al menú principal de edición y seleccione “Delete”. Todos los elementos contenidos en la feature class “WRAPJunction” serán borrados.

• Revise que la feature class “WRAPJunction” aparezca como opción en el campo

“Target” de la barra de herramientas de edición.

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El botón “Load Objects” es una herramienta Standard de ArcGIS que se activa cuando se encuentra abierta alguna sesión en el modo de edición

• Agregue el botón “Load Objects” en caso que no aparezca. Para ello elija la opción Tools Customize del menú principal. Presione la opción “Commands”, elija la categoría “Data Converters” y arrastre el comando “Load Objects” a la barra de edición

• Seleccione el botón “Load Objects” • Presione el botón del fólder , busque y abra la feature class WRAPJunction_Copy • Selecciones la opción de agregar “Add” esta feature class

• Oprima el botón “Next” • Las feature classes WRAPJunction y WRAPJunction_Copy tienen la misma tabla de

atributos, así que vaya al siguiente paso

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• Seleccione la opción “Load all of the source data” y continúe con el proceso

• Los datos no necesitan ser removidos o validados, así que acepte los parámetros que

aparecen automáticamente y siga con el proceso para terminar de importar la información. Ahora todos los WRAPJunctions están de regreso.

45

4.5 Asignar direcciones de flujo Después que se han llamado nuevamente los WRAPJunctions, usted debe asignar nuevamente las direcciones de flujo a la feature class WRAPEdge

• Para ello use la herramienta “Flow Direction” contenida en la barra de herramientas ArcHydro. Recuerde que la asignación de las direcciones de flujo a las líneas de corriente se basa en la información contenida en el campo “FlowDir”

46

4.6 Asignar HydroIDs a las feature classes WRAPJunction y WRAPEdge

Utilice la opción “HydroID tables manager” para asignar HydroIDs regionales a cada punto y línea de corriente, incluidos en las feature classes “WRAPJunction” y “WRAPEdge” respectivamente

• Para ello inicie el modo de edición, si es que no lo ha hecho todavía • Elija la opción “HydroID Tables Manager” ubicada en “ApUtilities” de las herramientas

de ArcHydro • Vaya a la opción “Layer Key” y agregue las feature classes “WRAPEdge” y

“WRAPJunction” como números clave 2 y 3 respectivamente.

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• Vaya al botón de HydroID y asigne los valores iniciales del HydroID para los números

clave 2 y 3. Este HydroID estará compuesto de 10 dígitos. El primero describe la cuenca a la que pertenece, 1 si es el lado americano y 2 si se encuentra en el lado mexicano, que es nuestro caso. Los siguientes dos dígitos describen el numero de subregion hidrológica en la que se esta trabajando. En nuestro caso corresponde a la subregion del río Conchos, por lo que le asignaremos el valor 02. Los siguientes dos dígitos describen el tipo de elemento del cual se trata. Para este ejercicio se asignara el valor 01 para describir puntos (WRAPJunctions) y 02 para las líneas de corriente (WRAPEdge). Los últimos cinco dígitos representan el numero del elemento, el cual puede alcanzar un valor de hasta 99,999 posiciones.

48

• Seleccione la opción “Assign HydroID” del botón de atributos en las herramientas de

ArcHydro • Elija la opción “Overwrite Existing HydroID” para reemplazar algunos valores que ya

existan en los feature classes WRAPJunction y WRAPEdge

4.7 Determinar el parámetro NextDownID Determine el punto inmediato aguas abajo “Next Downstream ID” para cada uno de los WRAPJunctions

• Elija la opción “Find Next Downstream Junction” ubicada en la herramienta de Atributos del ArcHydro

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• Seleccione la feature class WRAPJunction como el archivo de entrada en el campo “Hydro Junction” y presione OK. El identificador HydroID es utilizado como el campo en común para todos los junctions en la red geométrica. Este es el campo que se usa para asignar el valor “NextDownID” para cada uno de los HydroJunctions.

• En caso que la opción HydroID no aparezca como el campo en común, agregue la feature class “WRAPNetwork_Junctions” de la feature Dataset WRAPHydro.

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• Vaya a las herramientas de ArcHydro y asigne los HydroIDs a los elementos de la feature class “WRAPNetwork_Junctions”. No se preocupe de la definición de HydroIDs regionales para esta feature class.

• Remueva la feature class “WRAPNetwork_Junctions” de su documento de ArcMap e intente nuevamente determinar el valor NextDownID para la feature class WRAPJunction.

• El campo “NextDownID” en la tabla de atributos de la feature class “WRAPJunction” aparece con los valores calculados. Estos valores corresponden al HydroID del correspondiente punto consecutivo en la red hacia aguas abajo.

4.8 Determinar el atributo “LengthDown” Calculo de las longitudes hacia aguas abajo hasta la salida de la cuenca para cada WRAPJunction

• Seleccione la opción “Calculate Length Downstream for Junctions” en las herramientas de Atributos “Attribute Tools” de ArcHydro

51

• Seleccione la feature class “WRAPJunction” como el parámetro de entrada en el campo “Hydro Junction”. Presione OK

• Elija el campo “Shape_Length” de la feature class WRAPEdge y continúe con el proceso

• El valor de la longitud hacia aguas abajo hasta la salida de la cuenca para cada uno de los WRAPJunctions ha sido calculado. La distancia aparece en metros.

52

4.9 Determinar el parámetro JunctionID Calcule los valores para el campo “JunctionID” de la feature class “WRAPEdge”

• Haga click en la opción “Settings” de la barra de herramientas WRAPHydro para desplegar los parámetros de entrada

• En el botón “Layers” seleccione la feature class WRAPJunction como el parámetro de entrada en el campo “WRAPJunction”, ‘WRAPEdge” en el campo “WRAPEdge” y “SnapControlPoint” como parámetro de entrada en el campo “ControlPoint”

• Seleccione los parámetros que se muestran a continuación para la opción “Fields”

53

• Compruebe que ningún elemento esta seleccionado • Elija la opción “IDs to Edges” en el botón “Advanced Tools” del menú de las

herramientas WRAPHydro

• Presione OK cuando aparezca el mensaje recordandole que las direcciones de flujo deben

estar asignadas. Recuerde que este paso ya fue ejecutado • Presione “Yes” para asignar valores IDs para todas las líneas de corriente

Todas las líneas de corriente comprendidas entre dos WRAPJunctions tendrán el mismo JunctionID, el cual corresponde al HydroID del WRAPJunction hacia el cual fluyen.

54

4.10 Delinear el área de drenaje hacia cada WRAPJunction. Delinear las áreas de drenaje que contribuyen a cada WRAPJunction mediante el uso de la feature class WRAPEdge y el raster de direcciones de flujo WRAPFdr Una vez que todos los JunctionID de las líneas de corriente han sido calculados, se utiliza la herramienta “Delineate Watersheds” del WRAPHydro para delinear las áreas que drenan hacia cada WRAPJunction. Las área de drenaje son calculadas a partir del raster de direcciones de flujo “WRAPFdr” y la feature class WRAPEdge. El resultado será una nueva feature class que se llamara WRAPWatershed. En este proceso se calcula un área de drenaje para cada una de las líneas de corriente. Posteriormente se consolidan automáticamente todas las áreas que drenan hacia un mismo WRAPJunction, puesto que todas las líneas de corriente entre dos WRAPJunction tienen el mismo valor JunctionID, que a su vez corresponde al HydroID del WRAPJunction. El campo DrainID de la feature class WRAPWatershed será igual al valor HydroID WRAPJunction hacia el cual drena.

• Abra la ventana “Settings” de las herramientas WRAPHydro • Seleccione WRAPFdr como el raster de direcciones de flujo “Flow Direction Raster”,

WRAPCn como el raster de numero de curva “Curve Number raster”, y WRAPPr como el raster de precipitación media “Precipitation Raster”

55

• Oprima el botón “Options” • En la sección “Watershed Delineation”, elija la feature class WRAPEdge como el

parámetro de entrada “Source Layer”, y el valor del JunctionID como atributo “Source Attribute”. Elija que el cálculo de las áreas se hará en kilómetros cuadrados. Oprima OK y cierre la ventana “Settings”

• Seleccione la opción “Delineate Watersheds” localizada en las herramientas avanzadas

“Advanced Tools” del WRAPHydro. • Guarde el resultado como WRAPWatershed dentro del feature Dataset WRAPHydro

Hasta ahora ha sido delineada el área de drenaje para cada uno de los WRAPJunction

56

4.11 Calculo del área de drenaje, CN y precipitación para los polígonos WRAPWatershed

Calcule los valores del área de drenaje, el numero de curva y la precipitación media para cada uno de los elementos de la feature class “WRAPWatershed” Estos valores serán almacenados en los campos DrainArea, AvgCN y AvgPR de la feature class WRAPWatershed. El valor del número de curva y la precipitación anual corresponden al valor promedio de todas las celdas del raster en cuestión.

• Abra la ventana “Settings” de las herramientas WRAPHydro • Verificar que la feature class “WRAPWatershed” aparezca como el parámetro de entrada

en el campo “Watershed”, y que todos sus campos aparezcan con su correspondiente parámetro en el botón “Fields”

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• Seleccione el botón “Options” en la ventana de “Settings”. Verificar que las unidades del área de drenaje estén en kilómetros cuadrados. Presione OK y cierre la ventana “Settings”

• Seleccione la opción “Watershed Drainage Área” dentro de las herramientas avanzadas del WRAPHydro para el calculo de las áreas de drenaje de cada una de las WRAPWatersheds

• Los valores del campo “DrainArea” de la feature class “WRAPWatershed” han sido

calculados

• Seleccione la opción “Watershed CN and Precip” de las herramientas avanzadas del

WRAPHydro

En esta parte del proceso se calcularon los valores promedios del Numero de Curva y precipitación de cada uno de los componentes de la feature class ‘WRAPWatershed”

58

4.12 Acumular los valores del área de drenaje, CN y precipitación para cada WRAPJunction

Consolide los valores del área de drenaje, número de curva y precipitación media a cada uno de los WRAPJunction

• Copie los valores del campo DrainID al campo JunctionID dentro de la feature class WRAPWatershed. Use para ello la calculadora de campos “field calculator”

Una vez que los valores incrementados para el área de drenaje, número de curva y precipitación anual han sido determinados para cada uno de los WRAPWatershed, es posible consolidar los valores para cada uno de los WRAPJunctions, de tal forma que estos sean influidos por toda el área que se encuentra aguas arriba de ellos.

• Seleccione la opción “Acummulate CN, Precip and Área” dentro de las herramientas avanzadas del WRAPHydro

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El programa despliega un mensaje acerca de los parámetros que han sido calculados al terminar el proceso.

Los valores correspondientes al área de drenaje fueron acumulándose hacia aguas abajo y almacenados en el campo DrainArea de la feature class “WRAPJunction”. Los valores del número de curva y precipitación son valores promedio ponderados a cada WRAPJunction a partir de los valores de las WRAPWatersheds, y aparecen almacenados en los campos “AvgCN” y “AvgPR”.

4.13 Asignar JunctionIDs a los SnapControlPoints El ultimo paso en el calculo de los parámetros es copiar la información de la tabla de atributos de la feature class WRAPJunction a todos los puntos incluidos en el feature class ControlPoint, que recuerde contiene los puntos de control en su posición original.

• Abra la ventana “Settings” de las herramientas “WRAPHydro”. Verificar que la feature class “SnapControlPoint” esta definido como el parámetro de entrada en el campo “Control Point”, y que todos sus campos contengan la información correcta en la opción “Fields”

• Seleccione la opción “IDs to Control Points” del botón “CP Tools” del menú de las herramientas WRAPHydro

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El valor JunctionID de cada SnapControlPoint es el HydroID de su correspondiente WRAPJunction. Recuerde que estos se encuentran ubicados en la misma posición

• Transfiera los parámetros de área de drenaje, precipitación media y número de curva a los

SnapControlPoints. Para ello utilice la opción “Params to Control Points” dentro del botón “CP Tools” de las herramientas WRAPHydro

Finalmente se requiere copiar los parámetros hidrológicos calculados a la feature class ControlPoint, que mantiene los puntos en su posición original. El feature class SnapControlPoint es utilizado en esta parte del proceso, ya que contiene los puntos que coinciden con el WRAPJunction, y a su vez mantiene una relación con los puntos en su posición original (Control Point). Asigne el valor JuntionID a cada uno de los puntos de control originales, que no necesariamente coinciden con los WRAPJunctions. Recuerde que cada SnapControlPoint cuenta con un atributo llamado WRAPCode, que es el mismo para su correspondiente Control Point. Este valor es usado para establecer una relación entre las feature classes “SnapControlPoint” y “ControlPoint”

61

• Oprima el botón derecho del ratón en el feature class ControlPoint de su documento en ArcMap. Elija la opción “Join and Relates”→ “Join” para compartir la tabla de atributos de la capa “SnapControlPoint”

• Use el atributo WRAPCode como el valor común entre las dos tablas de atributos

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• Abra la tabla de atributos de la feature class “Control Point” una vez que haya establecido

la relación entre ambas tablas • Copie los valores JunctionID de la feature class “SnapControlPoint” a la feature class

“ControlPoint”. Utilice para ello la calculadora de campos.

• Remueva la opción de compartir las tablas de atributos en el feature class “ControlPoint”.

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4.14 Copiar los parámetros de la feature class “WRAPJunction” a la feature class “ControlPoint”

Ahora existe una relación de clases de “uno con varios” puntos entre las feature classes “WRAPJunction” y “ControlPoint”. La opción “Params to Control Points Tool” será usada para copiar los parámetros hidrológicos calculados en los WRAPJunctions dentro de la feature class “ControlPoint”. Cada valor JunctionID dentro de “ControlPoint” esta relacionado con un HydroID de la feature class “WRAPJunction”.

• Actualice la ventana “Settings” de las herramientas WRAPHydro, de manera que ahora debe asignar el feature class “ControlPoint”, en lugar del “SnapControlPoint”, dentro del campo “Control Point”. Verificar que todos los campos del botón “Fields” se encuentren asignados correctamente, especialmente los correspondiente a la opción “Control Point”

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Uno de los parámetros requeridos por el modelo WRAP es el NextDownID para cada uno de los puntos de control “ControlPoints”. Antes que las herramientas WRAPHydro puedan determinar este valor, usted debe asignar el identificador HydroID para cada uno de los puntos “ControlPoints” en caso que no haya sido determinado previamente.

• Utilice las herramientas de ArcHydro para definir el identificador HydroID a la feature class “ControlPoint”. Sobrescriba cualquier valor anterior que tenga en este campo.

Note que un propio valor ID (no necesariamente un HydroID regional) puede ser utilizado como identificador de la feature class “ControlPoint”. Para ello solo cambie el valor en el campo “HydroID” (y por supuesto el campo NextDownID también) para la capa ControlPoint en la opción “Settings” de las herramientas de WRAPHydro.

• Elija la opción “Params to Control Points” dentro del botón “CP Tools” de la barra de herramientas WRAPHydro

• Ahora usted podrá verificar que todos los parámetros hidrológicos calculados para los

WRAPJunctions han sido copiados a los puntos de control originales contenidos en la feature class “Control Point”. En esta parte del proceso se determina el NextDownID de la feature class “Control Point” a partir de los HydroIDs previamente asignados, y que no necesariamente corresponden a los HydroIDs de los WRAPJunctions.

65

Aplicación del proceso de regionalización a la cuenca del Río Bravo1

REGIONALIZACIÓN La técnica de regionalización permite dividir una región grande en varias subregiones hidrológicas, en las que se puede aplicar los procesos y análisis de raster más fácilmente. En el ejercicio anterior usted calculó los parámetros hidrológicos para la subcuenca del río Florido, que pertenece a la cuenca del río Conchos. En este ejercicio usted combinara los resultados obtenidos para las otras subregiones hidrológicas, y calculara los parámetros hidrológicos para toda la cuenca del río Bravo del lado Mexicano. Después que se ha completado el cálculo de parámetros para una de las SubCuencas en el ejercicio anterior, usted no tendrá que aplicar el proceso para todas las subregiones hidrológicas. Estos procesos ya han sido realizados y sus resultados se encuentran en carpetas organizados por subregiones hidrológicas, donde podrá encontrar una geodatabase para cada subregion.

1 Versión en Inglés por Carlos Patiño y Tim Whiteaker. Traducido y adaptado por Carlos Patiño Center for Research in Water Resources – Universidad de Texas en Austin; Agosto 2005

1

Proceso de Regionalización (Los pasos del 1-5 han sido ejecutados para usted)

1. Los rasters para cada una de las subregiones hidrológicas fueron procesados usando un buffer de 10 Km, tal como se mostró en el ejercicio aplicado a la cuenca del río Florido

2. Fue determinado el parte aguas y definida la cuenca para cada una de las subregiones, aplicando el método descrito en el ejercicio anterior

3. Se determino el punto de salida de la cuenca para cada una de las subregiones hidrológicas

4. Se calcularon las features classes WRAPWatersheds para cada uno de los WRAPJunctions localizados en cada una de las subregiones

5. Se calcularon los parámetros hidrológicos para cada una de las feature classes WRAPWatershed

------------------------------------------------------------------ Después de haber calculado los parámetros para cada una de las subregiones hidrológicas, usted puede ahora unir su información que se encuentra en formato vector y acumular el valor de los parámetros en toda la red hidrográfica.

6. Se unirán todos las feature classes WRAPEdges, WRAPJunction, WRAPWatershed. El resultado será guardado en la geodatabase “WRAPHydro”

• Crear una nueva feature class vacía en la feature Dataset “WRAPHydro” de la

geodatabase “Regionalization.mdb” • Abrir ArcCatalog y presione el botón derecho del ratón sobre la feature Dataset

“WRAPHydro”. Seleccione New → Feature Class y llámela WRAPEdge

2

• Elegir la opción que aparece automáticamente para almacenar los parámetros de la nueva tabla/feature class. Presione “Next”

• Vaya a la opción de propiedades geométricas y seleccione la opción como línea en

vez de polígono.

3

• Importe los atributos a partir de cualquier WRAPEdge de las subregiones hidrológicas.

• Presione el botón “Finish” para completar el proceso.

4

• Aplique el mismo procedimiento para crear una nueva feature class vacía dentro de la feature Dataset WRAPHydro para almacenar las feature classes WRAPJunction y ControlPoint como puntos y la feature class WRAPWatershed como polígono.

• Abra ArcMap y agregue todos las feature classes WRAPEdge, WRAPJunction y WRAPWatershed de cada subregion hidrológica. Guarde su documento como con el nombre de “Regionalization.mxd”

5

• Una todos los WRAPEdges en una sola feature class usando la herramienta “Append” incluida en la caja de herramientas “Data Management Tools” de la aplicación ArcToolbox tal y como se muestra a continuación. Esta función une múltiples feature classes dentro de una sola (Todas las feature classes deben tener los mismos atributos, de otra manera aparece un mensaje de error)

• Seleccione las capas WRAPEdge de la tabla de contenido en su documento de ArcMap y arrástrelas como el archivo de entrada de este proceso de unión. Elija la feature class WRAPEdge vacía que genero anteriormente como el archivo de salida y oprima OK. Recuerde que esta feature class vacía se encuentre en la feature Dataset WRAPHydro de la geodatabase Regionalization.mdb.

6

• A continuación se muestran los resultados para la nueva feature class “WRAPEdge”

7

• Una todas las WRAPWatersheds de cada subregion hidrológica utilizando la herramienta

“Append”. Guarde este resultado en la feature class vacía WRAPWatershed que se encuentra en la feature Dataset WRAPHydro de la geodatabase Regionalization.mdb

• Una todos los puntos de control “ControlPoints” incluidos en cada subregion hidrológica utilizando la herramienta “Append”. Guarde el resultado dentro de la feature class ControlPoints que se encuentra incluida en la feature Dataset WRAPHydro de la geodatabase Regionalization.mdb

8

• Una todos los puntos de control “WRAPJunctions” incluidos en cada subregion hidrológica utilizando la herramienta “Append”. Guarde el resultado dentro de la feature class WRAPJunction que se encuentra incluida en la feature Dataset WRAPHydro de la geodatabase Regionalization.mdb

9

7. Actualizar el valor NextDownID para cada punto de salida de las subregiones hidrológicas

El parámetro “NextDownID” debe ser recalculado para los puntos de salida de la cuenca de cada una de las subregiones hidrológicas. Para ello primero debe generar una red geométrica.

• Guarde su documento en ArcMap y cierre la aplicación • Abra ArcCatalog • Genere una nueva red geométrica utilizando la feature class “WRAPEdge” como

elemento simple y “WRAPJunction”. Siga la metodología aplicada en la subcuenca del río Florido

A continuación debe asignar las direcciones de flujo a esta nueva red geométrica • Cierre ArcCatalog y abra su documento en ArcMap • Utilice las herramientas “ArcHydro” para asignar las direcciones de flujo. Use el atributo

“FlowDir” de la feature class “WRAPEdge” Ahora puede asignar el nuevo NextDownID a los puntos de salida

• Abra la tabla de atributos de la feature class “WRAPJunction” y seleccione el punto de salida de la cuenca de cada una de las subregiones hidrológicas. Estos puntos tendrán un valor de menos uno en su campo “NextDownID”

• Use la herramienta “Find Next Downstream Junction” de ArcHydro para definir el

NextDownID para los WRAPJunctions seleccionados. • Recuerde de agregar la feature class “WRAPNetwork_Junctions” a su documento

de ArcMap. Esta feature class fue generada automáticamente al crear la red geométrica.

• Determine el identificador HydroID para los elementos contenidos en la feature class WRAPNetwork_Junctions. Si no lo hace, las herramientas de ArcHydro no reconocen el campo HydroID como el identificado en común al momento de determinar el valor NextDownID.

• Ahora puede remover la feature class “WRAPNetwork_Junctions” de su tabla de contenidos.

• Seleccione la opción “Attribute Tools” de las herramientas ArcHydro y aplique la opción “Find Next Downstream Junction” para todos los WRAPJunctions seleccionados (recuerde que estos aparecen con el valor de -1). El valor HydroID es definido como el campo en común para todos los junctions en la red.

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Una vez que las feature classes han sido unidas y la conectividad de la red establecida, es posible acumular los parámetros hidrológicos a través de toda la red hidrográfica. Deseleccione la características seleccionadas.

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8. Consolidación de los parámetros hidrológicos para cada uno de los WRAPJunction

• Abra la ventana “Settings” de las herramientas WRAPHydro • Seleccione la nueva feature class “WRAPWatershed” como el parámetro de entrada en el

campo “Watershed Layer” y “WRAPJunction” como la feature class de entrada en el campo “WRAPJunction”. Verificar que todos los campos de la opción “Fields” estén debidamente llenados. Oprima OK para cerrar la ventana “Settings”

• Elija la opción “Accumulate CN, Precip, and Área” contenida en el “Advanced Tools” del menú de WRAPHydro. Las unidades del área de drenaje son millas cuadradas. Multiplique este valor por 2.588881 para obtener el resultado en kilómetros cuadrados.

9. Cálculo de la longitud hacia aguas abajo para cada WRAPJunction

• Use las herramientas ArcHydro para el cálculo de las longitudes hacia aguas abajo para cada WRAPJunction. Seleccione el atributo “Shape_Length” como el atributo en común para todos los WRAPEdges en la red geométrica. Este atributo será usado para calcular las longitudes hacia aguas abajo.

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10. Copie los parámetros consolidados a los puntos de control originales

• Agregue una nueva feature class que contenga todos los puntos de control para el río Bravo. Llámele “ControlPoint”. Seleccione esta feature class como el parámetro de entrada en la opción “ControlPoint” de la ventana “Settings” de WRAPHydro. Verificar que todos los campos se encuentren debidamente llenados en la opción “Fields”

• Como podrá observar, la nueva feature class “ControlPoint” tiene ya asignados los JunctionID que fueron calculados durante el proceso que se siguió para cada subregion hidrológica, por lo que solamente se requiere aplicar la herramienta “Params to Control Points” de la barra WRAPHydro para copiar los parámetros consolidados a los puntos de control originales.

Los valores de los campos “NextDownID”, CN, Precipitación media y área de drenaje han sido ahora calculados para todos los puntos de control ubicados en la cuenca del río Bravo.

11. Copiar el valor de las longitudes hacia aguas abajo “LengthDown” para cada uno de los ControlPoint

Las herramientas WRAPHydro no pueden copiar por si mismas la longitud hacia aguas debajo de los WRAPJunction a la feature class “ControlPoint”. Para ello se necesitar establecer una relación entre las tablas de atributos de estas dos feature classes, con la ayuda de la opción “Join”

• Presione el botón derecho del ratón en la feature class “ControlPoint” dentro de ArcMap y genere una nueva unión con la tabla de atributos de la feature class “WRAPJunction”. El parámetro JunctionID de la feature class “ControlPoint” se usara para establecer la relación con el valor HydroID de la feature class “WRAPJunction”

• Abra la tabla de atributos de la feature class “ControlPoint”

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• Utilice la calculadora de campos para copiar los valores del campo “LengthDown” de la tabla WRAPJunction a la tabla de ControlPoint

Ahora los puntos de control localizados en la cuenca del río Bravo contienen la información de los parámetros hidrológicos ya descritos. La última parte de este ejercicio consiste en la creación de una red esquemática. Este tipo de red nos ayuda a verificar la conectividad de los elementos que están participando en la cuenca del río Bravo.

12. Crear una red esquemática Esta función de las herramientas ArcHydro permiten generar un esquema Nodo-Línea. Los nodos representan los centros de los elementos WRAPWatersheds y los WRAPJunctions. Esta función requiere que la relación topológica entre los WRAPWatersheds y el elemento de salida identificado por su respectivo WRAPJunction haya sido establecido con la ayuda de los campos JunctionID – HydroID, y también el NextDownID de los WRAPJunctions deben ser establecidos a través del campo NextDownID. Para esta parte del proceso se utilizan las feature classes WRAPJunction, WRAPEdge, y WRAPWatershed

• Aplique la herramienta “Node/Link Schema Generation” contenida en la opción “Network Tools” del menú ArcHydro

• Seleccione la feature class “WRAPWatershed” como parámetro de entrada en el campo “Watershed Polygons” y “WRAPJunction” como parámetro en el campo “Junctions”

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Ahora ha sido creada la red esquemática para la cuenca del río Bravo. Esta red muestra la conexión entre las feature classes “WRAPWatershed” y “WRAPJunction” como un esquema de puntos y líneas.

Felicidades!!!! Usted ha completado el proceso de regionalización aplicando las herramientas ArcHydro y WRAPHydro.

15

Series de tiempo ArcHydro1

Implementación de la estructura ArcHydro En la primera parte de este ejercicio usted aplicara el esquema ArcHydro y algunas de las herramientas ArcHydro implementadas en ArcMap. Este ejercicio asume que usted ya ha preparado los datos para la aplicación del esquema y que estos datos se encuentran en una geodatabase llamada ArcHydro (La cual fue preparada para la cuenca del río Florido). En la última parte del ejercicio serán aplicadas algunas de las herramientas ArcHydro, por lo que la conectividad de la red geométrica debe ser previamente establecida. A continuación se enlistan los archivos requeridos para este ejercicio.

• ArcHydroRioFlorido.mdb: Es un archivo igual al que usted generó en el ejercicio anterior más una tabla llamada TSType.

• FrameworkWithTimeSeriesSchema.mdb: El esquema que va a ser aplicado a su modelo de datos.

• TimeSeriesRF.xls: es un archivo de Excel con series de tiempo de varios de los monitoring points de la cuenca del río Florido. Estas series de tiempo serán cargadas a la geodatabase una vez que ésta esté preparada.

Ok…. Iniciemos con nuestra aventura!!!! Esta parte del ejercicio también requiere que tenga disponibles e instaladas las herramientas Arc Hydro. Con lo que usted está comenzando es una geodatabase preliminar de ArcHydroRioFlorido.mdb que luce así:

1 Preparado por David R. Maidment, Sergio Martinez, Carlos Patino, Oscar Robayo, and Victoria Samuels. Traducido y adaptado por Carlos Patino.

1

Aplicación del Esquema

Adición del Schema Creation Wizard a ArcCatalog

El Esquema de Arc Hydro (Arc Hydro Schema) es una geodatabase sin datos que contiene los nombres estándar de los atributos de las features classes de ArcHydro y las relaciones entre las features classes. Aplicando este esquema a su dataset del río Florido, sus feature classes adquirirán estos nombres y relaciones. Para esto, necesitamos el Schema Creation Wizard.

Si el Schema Creation Wizard ya ha sido añadido a ArcCatalog, salte al siguiente paso, Connect to the Repository. (1) Haga clic derecho en el área gris en ArcCatalog donde están los botones y seleccione Customize. Usted también puede hacer clic en el Customize del menú Tools. (2) Haga clic en la pestaña Commands.

(3) Si “Case Tools” aparece en la lista de categorías, salte al paso (4) de esta sección. Si “Case Tools” no están en la lista de categorías, haga clic en “Add from file” y navegue al directorio Bin donde ArcGIS fue instalado (/arcexe9/bin). Seleccione SchemaWiz.dll y haga clic en Open, luego clic en OK. Si usted no ve SchemaWiz.dll en /arcexe/bin, puede estar ahí pero invisible. Use Tools/Find File en Windows Explorer para localizar el archivo, y entonces registre el .dll usando RegCat.exe, que está localizado también en /arcexe9/bin (Este puede también ser invisible). Use Tools/Find File para localizar RegCat.exe, haga clic sobre él y cree un acceso directo en su escritorio. Arrastre el archivo SchemaWiz.dll al acceso directo de RegCat.exe, finalmente este programa le preguntará donde quiere registrar el .dll. Seleccione ArcMap, ArcCatalog y ArcTools. Ahora, cuando usted vaya a la lista de categorías verá que la

opción Case Tools está disponible y el icono del Schema Creation Wizard está visible. (4) Haga clic in “Case Tools” en la lista de categorías.

2

(5) Arrastre el comando Schema Wizard a una barra de herramientas (junto a cualquier icono existente).

(6) Haga clic en Close. (7) Cierre ArcMap de tal forma que sólo ArcCatalog esté abierto.

Conectar con el Depósito (Repository)

(1) En el árbol de ArcCatalog, haga clic en la geodatabase ArcHydroRioFlorido, a la que usted aplicará el esquema; la geodatabase se abre y usted puede ver que contiene la feature dataset ArcHydro.

(2) Haga clic en el botón Case Schema Creation parra lanzar el asistente de creación del esquema (Schema Creation Wizard). Usted puede recibir un mensaje que diga que esta acción requiere una versión ArcGIS o ArcEditor de ArcGIS. En ese caso, vaya a Programs/ArcGIS/Desktop Administrator y elija ArcGIS o ArcEditor.

(3) Haga clic en Next para saltar la introducción, haga clic en el botón de radio Model stored in Repository Database y luego en Browse para seleccionar la database del depósito (en este

3

ejercicio, ArcHydroFrameworkSchema.mdb). Ignore los requerimientos de nombre de usuario y contraseña. Haga clic en Next para continuar.

(4) Haga clic en el nombre del modelo de objetos en el depósito par el cual usted quiere genera el esquema (FrameworkWithTimeSeries Data Model: FrameworkWithTimeSeries).

4

(5) Haga clic en Next. Este proceso puede tomar unos pocos minutos. Una pantalla puede aparecer preguntándole si usted quiere usar los valores por omisión o los valores de una corrida previa. Seleccione usar los valores por omisión. Presione Next.

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Una vista de árbol del esquema representado en el modelo es visualizada. Usando esta vista de árbol, usted puede ahora seleccionar las clases de objetos (tablas), feature dataste, y feature classes de su modelo UML para el cual usted quiere generar el esquema. Las Feature classes representadas con una sombra roja han sido detectadas automáticamente por el asistente de creación del esquema debido a que tienen correctos los nombres estándar de ArcHydro. Si alguna clase no ha sido reconocida usted deberá hacer clic sobre ella y presionar el botón Properties situado en la esquina inferior derecha. Haga clic en la caja Feature class already exists in database y luego en OK.

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Si usted genera un esquema para datasets que no existen en ArcHydroRioFlorido.mdb, se crearán nuevos datasets pero no tendrán datos almacenados. Usted puede volver posteriormente cuando tenga los datos y reaplicar el esquema para incluir los nuevos datos en su modelo Arc Hydro. Usted puede especificar la referencia espacial de un nuevo feature dataset seleccionando el dataset y haciendo clic en Properties. Si usted genera un esquema para feature classes que no existen, se crearán clases vacías (tablas sin renglones).

Seleccione las feature datasets

• Presione el botón de propiedades dentro de la feature dataset ArcHydro • Presione la botón “show details” dentro de la ventana Feature Dataset Properties para

verificar la referencia espacial de esta feature Dataset.

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• Presione el botón de OK para cerrar la ventana de propiedades.

Fije las Propiedades de las Feature Classes

(1) Haga doble clic en “Watershed” y la caja de diálogo Watershed Properties aparecerá. (2) Haga clic en la lengüeta Exists. Note que en la parte superior de la ventana hay una palomita

junto a “Feature class already exists in database” y Watershed esta en la lista de la caja Feature Class. En esta ventana usted comparará los campos que fueron definidos en el modelo UML a los que ya existen en la feature class Watershed.

(3) En la columna “In existing object”, haga clic en cada renglón con “click to select…” en él. Esto indica que el Field (o campo) no existe en la feature class. Seleccione <Add Field> del menú para añadir el campo. Usted necesita hacer clic derecho para seleccionar <Add Field> y esto parece trabajar mejor cuando usted lo hace al lado derecho del mensaje “click to select…” en la tabla.

(4) Repita el paso (3) para todas las clases UML (o campos) que no existen (todas las celdas con

“click to select…”). Nota: para este ejercicio solo seleccione <Add Field> para todas las clases UML en la caja de diálogo Watershed Properties.

(5) Su caja de diálogo deberá parecerse a la mostrada después de que usted haya emparejado

todos los campos (después de cambiar celdas de click to select… a <Add Field> en la columna derecha).

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(6) Haga clic en OK y usted volverá al asistente del esquema. (7) Repita los pasos 1 a 4 y 6 para todas las feature classes principales en ArcHydro (Watershed,

HydroEdge, HydroJunction, Waterbody y MonitoringPoint). Usted deberá tener <Add Field> en todos los campos faltantes en las clases existentes. Si usted no puede añadir un campo y solo tiene disponible <None> como opción, vaya a ArcCatalog y busque en los atributos del Arc Hydro dataset original un atributo de tal nombre y bórrelo.

(8) Haga clic en OK y usted deberá regresar al asistente del esquema.

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Crear el esquema Una vez que usted se haya conectado con el depósito y seleccionado las clases del modelo UML para el cual usted quiere generar el esquema, tiene todo listo para que el asistente finalmente cree el esquema en la geodatabase. Haga clic en Next. En este punto, usted puede revisar las opciones que especificó en el asistente del esquema. Si usted quiere cambiar algo, deberá hacer clic en Back y cambiar los parámetros apropiados.

Haga clic en Finish para generar el esquema en la geodatabase. La generación puede durar un rato. Diga No si usted no quiere ver el logfile (o Yes si usted lo quiere ver). ¡Usted ha generado un esquema! Si usted ve las feature classes con las que acaba de trabajar en ArcMap, verá que lo que usted ha hecho es crear una serie de atributos adicionales a la derecha de sus tablas de atributos –estos son los atributos estándar de Arc Hydro.

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Como Agregar Series de Tiempo Para poder agregar las series de tiempo a la geodatabase que ha preparado en la primera parte de este ejercicio necesita tener listo un archivo con sus datos en formato texto delimitado con tabs. (1) Corra Excel, navegue al directorio en donde extrajo el archivo TimeSeriesRF.xls que se preparó para este ejercicio y ábralo. Este archivo tiene datos de dos estaciones hidrométricas localizadas dentro de la cuenca del río Florido. Usted verá algo como esto:

Los encabezados de las columnas A, B, C y D son los nombres de los campos de la tabla TimeSeries, la estándar para series de tiempo dentro de ArcHydro. El campo FeatureID debe tener el HydroID del MonitoringPoint al que pertenecen los datos. TSTypeID es el identificador del tipo de dato almacenado en cada registro. Para estos datos, se le asignó convencionalmente el número dos al escurrimiento mensual expresado en m3/s. TSDateTime es la fecha en la que se acumulo esta variable, aquí es el día final de cada mes. Finalmente, TSValue es el valor de la variable hidrológica medida. Para poder cargar estos datos en la tabla TimeSeries presente en la geodatabase ArcHydroRioFlorido vamos a guardarlos en un documento de texto. En Excel vaya a Archivo> Guardar como… elija el tipo de archivo como texto delimitado con tabs. Puede dejar el mismo nombre. Y, haga clic en Grabar.

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Abra ArcCatolog y navegue hasta el directorio donde tiene su geodatabase ArcHydroRioFlorido. Haga clic derecho sobre la tabla TimeSeries y vaya a Load Data…

Aparecerá la siguiente ventana, indicándole la función del Simple Data Loader (cargador de datos simples):

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Haga clic en Next. Utilizando el icono de la carpeta abierta vaya a buscar el archivo TimeSeries.txt a su directorio de trabajo. Al elegirlo aparecerá en la caja de texto adyacente al icono mencionado. Haga clic en el botón Add. Si todo marcha bien, usted verá una ventana como ésta:

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Elija Next. Aparecerá la siguiente ventana:

Simplemente haga clic sobre Next. Y se visualizará el siguiente formulario.

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Como los campos del archivo fuente corresponden con los del archivo objetivo, lo único que deberá usted hacer es clic en Next.

Esta ventana hace una última pregunta ¿Desea cargar todos los datos o desea cargar los datos que satisfacen un criterio? Usted deberá elegir la primera opción, tal como se indica en la pantalla. Finalmente aparece una pantalla de resumen, en la que usted puede revisar si todo lo hizo bien. Si algo no está bien, puede regresarse a pasos anteriores usando los correspondientes botones Back o terminar con Finish.

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Después de unos momentos usted puede revisar en el mismo ArcCatalog los datos que se han cargado en la tabla TimeSeries. Deberán ser los mismos que previamente vimos en Excel. Ahora comience a crear un documento cargando las layers Watershed y Waterbody, la red HydroNetwork, y la layer MonitoringPoint. Coloree el mapa para darle una apariencia agradable. Añada etiquetas (labels) al tema MonitoringPoint basándose en el atributo NAME. Seleccione el MonitoringPoint Puente FF.CC. Tal como se muestra en la figura.

Abra la tabla de atributos de la layer MonitoringPoint, haga clic sobre el botón Selected. Se visualizará solo el registro de la estación Puente FF.CC., cuyo HidroID es igual a 5. Haga clic sobre el botón Opciones, vaya a Related tables y luego a MonitoringPointHasTimeSeries: TimeSeries.

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Aparecerá la tabla TimeSeries. Haga clic sobre el botón Selected para ver solo los registros de la estación Puente FF.CC. La cual corresponde a la FeatureID = 5 (5 es el valor de HydroID de la estación seleccionada). Ahora puede usted hacer clic en el botón Opciones de la tabla de atributos de TimeSeries para elegir a su vez Related Tables> TSTypeHasTimeSeries: TSType. Su pantalla lucirá más o menos como la de la figura.

Usted puede elegir el MonitoringPoint con HydroID igual 3 para ver también los datos de la serie de tiempo correspondiente. (A las otras estaciones no se les cargaron series de tiempo. Con esto

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se termina la segunda parte de este ejercicio. Este sencillo ejercicio es sólo una pequeña parte de lo que puede hacer con las series de tiempo definidas en Arc Hydro.

Aplicación de las Herramientas Arc Hydro

Las herramientas Arc Hydro pueden calcular valores para los atributos en una HydroNetwork. Añada la layer de datos HydroNetwork a ArcMap.

Si usted abre las tablas de atributos de las cinco principales features classes (Watershed, HydroEdge, HydroJunction, Waterbody y MonitoringPoint), usted encontrara que las ultimas columnas (Las añadidas por el esquema) de las tablas están vacías con valores <null> en ellas. Las herramientas Arc Hydro serán usadas para poblar algunos de esos campos de atributos.

Aplicación de las Herramientas de Red

Las direcciones de flujo de su red deben fijarse antes de poder aplicar las herramientas de Red. Vaya a Flow > Display Arrows a ver si en su red se han fijado las direcciones de flujo (usted deberá ver flechas en todos los segmentos. Si usted solo obtiene círculos negros usted necesita fijar la dirección de flujo tal como hizo antes. Vaya a Network Tools > Set Flow Direction… para HydroEdge basándose en el campo FlowDir.

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Para calcular distancias a lo largo de la red necesitamos primero calcular la longitud de cada segmento asignando las distancias individuales manualmente. Para determinar los valores del atributo LengthKm, vaya al Editor > Start Editing, abra la tabla de atributos de HydroEdge, haga clic derecho en el campo LengthKm, y abra Field Calculator. Fije el resultado igual a Shape_Length/1000 (Shape_Length esta expresado en metros en correspondencia con la proyección utilizada) tal como se muestra abajo.

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Ahora podemos usar la herramienta Calculate Length Downstream for Edges para calcular la longitud aguas abajo desde todos los segmentos en nuestra red. Haga clic derecho y abra la tabla de atributos. Usted encontrara la columna LengthDown con valores <null> en ella, y LengthKm con los valores que necesitamos para efectuar este cálculo. Vaya a Attribute Tools > Calculate Length Downstream for Edges. Seleccione HydroEdge para calcular la longitud aguas abajo y LengthKm como el campo de atributo para HydroEdge. Haga clic en OK.

Usted usará ahora Calculate Length Downstream for Junctions para calcular la longitud aguas abajo de todos los nudos o juntas. Haga clic derecho en HydroJunction y abra la tabla de atributos de HydroJunction. Encontrará la columna LengthDown con valores <null> en ella. De manera similar, vaya a Attribute Tools > Calculate Length Downstream for Junctions. Seleccione HydroJunction para calcular la longitud aguas abajo y LengthKm como el atributo para HydroEdge. Haga clic en OK.

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Los valores de la longitud aguas abajo desde las juntas seleccionadas aparecerán en la columna LengthDown de la tabla de atributos. Cierre la tabla de atributos de HydroJunction. Ahora, veamos que es lo que usted ha estado haciendo. Abra la tabla de atributos de HydroJunction y seleccione Properties. Haga clic en la lengüeta Labels y edite las propiedades de Label para fijar como Label attribute a LengthDown. Asegúrese que la caja para “Label Features in this layer” esta seleccionada.

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De la misma manera, fije el Label attribute de HydroEdge como LengthKm. Si usted hace un acercamiento cerca de la salida de la cuenca del río Florido, usted deberá ver algo semejante al siguiente diagrama. La longitud aguas debajo de la junta mas aguas abajo es 0 (esto es a la salida de la cuenca). La suma de las longitudes de los dos primeros segmentos de río aguas arriba de la salida y localizados hacia la izquierda es 0.35 + 3.73 = 4.08 km, la longitud aguas debajo de la HydroJunction a la que llegan esos dos segmentos es 4.08 km, y así sucesivamente para los siguientes segmentos y juntas aguas arriba. El formato por omisión para visualizar los campos puede tener demasiados lugares decimales para ser leído fácilmente. Para corregir esto en Arc Map, haga clic derecho en el nombre del tema, vaya a Properties, seleccione Fields, seleccione el atributo cuya visualización usted quiere alterar, haga clic en Format, y seleccione el formato que usted quiera, en este caso dos decimales para LengthDown. Haga clic en Ok, luego Apply, apague y encienda el etiquetado (labeling), finalmente usted verá las etiquetas en el nuevo formato.

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¡Con esto Usted termina la última parte de este ejercicio!

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