Tutorial ArcGis V1.2

7/24/2019 Tutorial ArcGis V1.2

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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

TUTORIAL SISTEMAS DE INFORMACINGEOGRFICAS APLICADA A LA HIDROLOGA

ArcGIS

CLV343 - HIDROLOGIA BSICA

Versin 1.2

Diciembre 2015


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Elaboracin:

Vanessa Aigaje (2015-B)

Karina Galindo (2015-B)Carlos Javier Baque (2015-A)

Evelin Alexandra Arvalo (2015-A)

Jaime Sebastin Riofro (2014-B)

Revisin:

Ing. Sebastin Pez B.


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Tabla de contenido:1. Introduccin: ArcMap y sus distintas herramientas ........................................................................ 4

1.1Interfaz y herramientas .............................................................................................................. 4

1.2Conectando nuestra informacin ............................................................................................... 6

1.3 Conociendo las caractersticas de los datos ............................................................................... 8

1.3.1 Datos tipo raster .................................................................................................................. 8

1.3.2 Datos tipo vector ............................................................................................................... 11

2.Caractersticas fsicas de una cuenca hidrogrfica ......................................................................... 12

2.1. Creacin y edicin de datos vectoriales (shapefile) ................................................................ 12

2.1.1 Creacin de archivo vector tipo punto .............................................................................. 12

2.1.2 Edicin de archivo vector tipo punto ................................................................................ 14

2.1.3 Creacin de un archivo vector tipo polgono .................................................................... 16

2.2Extraccin del DEM de la cuenca ............................................................................................ 17

2.3Delimitacin de la cuenca ........................................................................................................ 18

2.4 Exportacin de las capas ......................................................................................................... 29

2.5 Obtencin de las caractersticas fsicas de la cuenca ............................................................... 31

2.5.1 rea, permetro. ................................................................................................................ 31

2.5.2 Longitud del cauce principal ............................................................................................. 31

2.5.3 Extraccin del DEM de la cuenca delimitada ................................................................... 32

2.5.4 reas entre curvas de nivel (curva hipsomtrica) ............................................................. 33

2.5.5 Pendiente de la cuenca ...................................................................................................... 41

2.5.6 Perfil Longitudinal ............................................................................................................ 42

2.5.7 Centroide de la cuenca ...................................................................................................... 44

3. Espacializacin de datos meteorolgicos ...................................................................................... 45

3.1 Preparacin de datos hidrometeorolgicos .............................................................................. 45

3.2Mtodo de los polgonos de Thiessen ...................................................................................... 49

3.3 Mtodo IDW ............................................................................................................................ 51

3.3Isoyetas .................................................................................................................................... 54

4. Elaboracin del mapa de la cuenca ................................................................................................ 56

5. Anexos ........................................................................................................................................... 61

5.1Herramienta Identify ................................................................................................................ 61

5.2 Herramienta Measure ............................................................................................................... 62


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1. Introduccin: ArcMap y sus distintas herramientas

ArcMap es la aplicacin de ArcGIS para explorar, editar, crear y analizar los datosgeogrficos. Los archivos o documentos de ArcMap tienen la extensin .mxd.

Podemos crear un nuevo documento de ArcMap partiendo de cero, utilizar unaplantilla, o tambin abrir un documento previamente creado.

Abrimos ArcMap y nos aparecer por defecto la ventana Getting Startedde la Figura1. Aqu podremos abrir archivos previamente guardados.

Damos clic en Cancely podremos observar la interfaz por defecto del programa.

1.1Interfaz y herramientas

Procederemos a conocer la interfaz y activar las herramientas que nos servirnpara nuestros trabajos. Figura 2.

Seleccionamos la opcin Customizede la barra de mens (File, Edit, ViewHelp).

Figura 1. Ventana inicial


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I. Seleccionamos Toolbarsy activamos las barras:Arc Hydro Tools, Editor,Standardy Tools.

Figura 2. Opcin Customizede la barra de mens

En la barra Standard encontraremos tambin las herramientas:Table ofcontents, Catalog yArcToolBox.

II. Seleccionamos Extensions y activamos las siguientes extensiones: 3D

Analisty Spatial Analyst.

Figura 3. Opcin Customize - Extensionsde la barra de mens


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Figura 4. Interfaz y herramientas de ArcMap

Notas: Las barras activadas las podemos anclar debajo de la barra de mens para que se

nos facilite el uso de las mismas, arrastrndolas donde deseemos. Para activar la barraArc Hydro Tools, debemos instalarla previamente como una

extensin del ArcMap.

1.2Conectando nuestra informacin

El primer paso para comenzar con el uso del programa, ser conectar la carpetaen la cual tenemos guardada la informacin necesaria para realizar nuestrotrabajo. Dentro de sta guardaremos cada cosa que vayamos creando, por ellodebemos recordar cul es su ubicacin y su nombre.

Figura 2.


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I. En la barra Standartbuscamos la opcinAdd Datay seleccionamos.

Figura 5.Add Dataen la barra Standard

II. En la ventana abierta damos clic en Connect To Folder.Buscamos la carpeta donde tengamos guardada la informacin, (Figura 6) yaceptamos.

Nota:

Tambin podemos conectar nuestro contenido desde la barra Catalog, arrastrandolos archivos hasta Table Of Contents.

Figura 6. Conexin de informacin.


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Figura 7. Men Catalog

1.3 Conociendo las caractersticas de los datos

1.3.1 Datos tipo raster

A fin de conocer los datos tipo raster en ArcGIS vamos a introducir laprimera capa,srtm_WGSUTM17S.img. Figura 6.

Para acceder a las caractersticas que traiga consigo la capa(srtm_WGSUTM17S.img) daremos clic derecho sobre la capa yseleccionamos:

Open Attribute Table, el cual muestra la informacin del archivo. Figura 9. Properties, dependiendo de la capa ste abrir una nueva pestaa coninformacin detallada del archivo abierto. Figura 10.


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Nota:

Hacemos clic sobre el cono ubicado en Table of Contentsy se desplegaruna barra de colores la cual podremos escoger entre las distintas opciones.

Escogeremos el seleccionado en la imagen como predeterminado para realizarnuestro trabajo.

Figura 8. Capa srtm_WGSUTM17S.img, por defecto


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Figura 9. Tabla de atributos de un archivo tipo raster.

Figura 10. Propiedades de un archivo tipo raster.


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1.3.2 Datos tipo vector

A fin de conocer los datos tipo vector en ArcGIS vamos a introducir laprimera capa, est_meteo.Para acceder a las caractersticas que traiga consigo la capa est_meteo

daremos clic derecho sobre la capa y seleccionamos:

Open Atribute Table,muestra la informacin del archivo. Figura 11. Properties, en ste capa de igual manera que la tipo raster, podremos

cambiar su configuracinas como: la forma de presentar el cono de lasestaciones meteorolgicas (color y forma) en la pestaa Simbology, tambinmostrar caractersticas de la capa, en nuestro ejemplo los nombres de lasestaciones meteorolgicas en la pestaaLabels. Figura 12.

Nota:

Hacemos clic sobre el cono y se desplegar una pestaa de simbologa dondese puede modificar los smbolos de sta capa raster.

Figura 11. Tabla de atributos de un archivo tipo vector.


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Figura 12. Propiedades de un archivo tipo vector.

2.Caractersticas fsicas de una cuenca hidrogrfica

2.1. Creacin y edicin de datos vectoriales (shapefile)

2.1.1 Creacin de archivo vector tipo punto

I.

Desplegamos Catalog, nos dirigimos a Folder Connections a buscar lacarpeta recin creada en donde guardaremos toda nuestra informacin ydamos clic derecho, seleccionamos newy damos clic en Shapefile. Figura 13(I).

II. En la ventana Create New Shapefileproporcionaremos el nombre que seaconveniente, en Feature Typeseleccionamos el tipo de vector que se desea(en nuestro caso ser tipo punto y tipo polgono) y presionamos Edit, paraeditar las referencias geogrficas de la capa. Figura 13 (II).

III. En la nueva ventana Spatial Reference Propertiesseleccionaremos ProjectedCoordenate Systems -> UTM -> WGS 1984 -> Southem Hemisphere ->WGS 1984 UTM Zone 17S -> Aceptar.Figura 14.

IV. Podremos confirmar la informacin escogida enDescription y damos clic enOK.Figura 15.


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Figura 13. Create New Shapefile (I).

I

II


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III. Seleccionaremos el ltimo icono de la barra Editor para que se despliegueCreate Features, seguido escogemos el punto creado y en la parte inferior enConstruction Toolsseleccionamos: Punto (Point).Figura 17.

IV. En cualquier parte de la seccin de trabajo dar clic derecho y seleccionarAbsolute X, Y a su vez presionar F6. Figura 17.

V. Escribir las coordenadas del punto que simbolizar la estacin meteorolgicacon la que estamos trabajando, en ste caso las coordenadas de la estacinGuayllabamba D.J Pisquey presionamos ENTER en el teclado. Figura 17.

VI. Luego de tener nuestro punto ubicado, en la Barra Editor, guardamos yseleccionamos StopEditing.

Notas: La cuenca Guayllabamba D.J Pisque pertenece a la provincia de Pichincha y sus

coordenadas fueron obtenidas previamente, stas se pueden obtener de la internet,anuarios meteorolgicos y otras fuentes de informacin.

WGS84 UTM 17SNombre N E

GUAYLLABAMBA D.J PISQUE 10000922 788765

Las coordenadas a ingresar son 10000922N para el eje Y y 788765E para el eje delas X respectivamente.

Figura 17. Edicin del shapefile: punto de cierre.


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2.1.3 Creacin de un archivo vector tipo polgono

I. Se debe realizar el mismo procedimiento que con el archivo tipo punto(2.1.1), desde el paso II, ahora con la opcin Polgono (Polygon) en vez dePunto(Point).

II. Tambin realizaremos el procedimiento (2.1.2), para la edicin delpolgono, en Create Featuresseleccionamos al polgono que creamos en elpaso I y en Construction Tools damos clic en Polygon. Figura 18.

III. Ahora en el rea de trabajovamos a dibujar el polgono de modo queabarque un rea mayor a la cuenca. Figura 18.

IV. Al terminar de realizar el polgono presionar F2 para que se cierre y guardeel polgono creado, de igual forma dar clic en Stop Editing.

V. En Table Of Contents podemos ver las capas previamente creadas:Polgonoy Punto de cierre. Figura 18.

Figura 18. Edicin del shapefile: polgono

Nota:Al momento de realizar el polgono, ste debe abarcar completamente a todas lasaportantes que alimentan el cauce principal ya que al no hacerlo vamos a obtenercomo resultado una cuenca cortada como se observar en el paso 10 del literal 2.3,en la Figura 34.


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2.2Extraccin del DEM de la cuenca

I. EnArtoolBoxseguimos las siguientes opciones: Spatial Analyst Tools->Extraction -> Extract by Mask. Figura 19.

II. A continuacin en la ventana Extract by mask (Figura 20), ingresamos: En

Input rasterseleccionamos el DEM principal que es srtm_WGSUTM17Sdel cual se obtendr la informacin.

En Input raster or Feature mask dataescogemos la capa en base a la cualse cortar el DEM original.En Output rasterseleccionamos el nombre y el lugar donde se guardar elnuevo DEM.

III. Damos clic en OK. Y En Table of Contents podemos observar la capacreaday en elrea de trabajo el polgono extrado seleccionado. Figura21.

Figura 19. Extract by Mask Tool. Figura 20. Ventana: Extract by Mask

Figura 21. Capa: Extraccin del Polgono.


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Nota: La extraccin del polgono tambin se puede realizar dando click en Standard->Search (Ctrl + F) -> a continuacin en la barra de bsqueda escribiremos Extract by

Mask, damos enter. Y se repiten los anteriores pasosFigura 22.

Figura 22. Extraccin del polgono-ventana Search

2.3Delimitacin de la cuenca

I. Utilizar la barra de herramientas deArc Hydro Tools.II. En la opcin que elijamos se abrir una ventana la cual en algunos casos

deberemos cambiar valores o seleccionar opciones. (Se indicarn en cadapaso).

III. En las imgenes se muestra la seccin de trabajo con los resultadosobtenidos luego de aplicar cada opcin.

IV. En Table of Contentsse puede observar las capas creados en cada una de lasopciones.

Nota:Todos los archivos que nos pidan guardar lo realizaremos en una misma carpetapara no tener problemas al momento de buscarlos.


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Paso 1. Llenado de depresiones del DEM.

Llenado de depresiones en la cuenca para que sea un flujo continuo, a partir del DEM(extract_pol). En el men Terrain Processingde la barra de herramientas deArc HydroTools seleccionar la opcin DEM Manipulation y Fill Sinks. Mantener los valores

predeterminados por el programa y dar clic en OK. Figura 23

.

Paso 2. Direccin de flujo

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Flow Direction. Mantener los valores predeterminados por el

programa y dar clic en OK. En el raster resultante cada direccin est representada por uncolor. Figura 16.

Figura 23. Llenado de depresiones del DEM.

Paso 2. Direccin de flujo

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Flow Direction. Mantener los valores predeterminados por el

programa y dar clic en OK. En el raster resultante cada direccin est representada por uncolor. Figura 24.


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Figura 24. Direccin de flujo.

Paso 3. Acumulacin de flujo

En la carpeta que contiene nuestros archivos buscamos la subcarpeta ros con nombres, yaadimos la capa ros_y_quebradas (Figura 25). A continuacin en el men TerrainProcessingde la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Flow

Accumulation. Mantener los valores predeterminados por el programa y dar clic en OK.En el raster resultante se muestra la cantidad de celdas que se han acumulado en las grillas;entre ms fuerte es el color hay ms celdas acumuladas. Figura 26.

Figura 25. Seleccin capa ros_y_quebradas


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Figura 26. Acumulacin de flujo.

Paso 4. Definicin de Corriente

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Stream Definition. Mantener los nombres predeterminados por el

programa, colocar enNmero de celdas: 500para tener un rea de aproximadamente 4.5km2(con un tamao de celda de 92m) para definir los cauces y dar clic en OK. El nmerode celdas ingresadas define el tamao de cuenca a partir del cual se crear los cauces yno se definir para reas ms pequeas. Figura 27.


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Figura 27. Definicin de corriente


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Paso 5. Segmentacin de corrientes

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Stream Segmentation. Mantener los valores predeterminados por el

programa y dar clic en OK. Figura 28.

Figura 28. Segmentacin de corrientes.


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Paso 6. Delineacin de las cuencas

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Catchment Grid Delineation. Mantener los valores predeterminados

por el programa y dar clic en OK. Figura 29.

Nota:El resultado obtenido est en archivo tipo raster, en el siguiente paso se transformaa un archivo tipo vector.

Figura 29. Delineacin de las cuencas


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Paso 7. Procesamiento de las cuencas en polgonos individuales

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Catchment Polygon Processing. Mantener los valores

predeterminados por el programa y dar clic en OK. Figura 30.

Figura 30. Procesamiento de las cuencas en polgonos individuales

Paso 8. Procesamiento de la lnea drenajeEn el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcinDrainage Line Processing. Mantener los valores predeterminados

por el programa y dar clic en OK. Figura 31.

Nota: El programanopermite avanzar sin guardar el documento, nos aparece el mensaje:Please save the ArcMap document before continuing.Aqu se realizar el guardado detodo el documento. Damos clic en Filey Save.Figura 32.Si an no se ha guardado el documento colocaremos el nombre que deseemos en nuestrocaso cuenca_tutorial, en el lugar que deseemos.


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Figura 32. Mensaje de Advertencia

Paso 9. Procesamiento de cuencas adjuntas

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Adjoint Catchment Processing. Mantener los valores

predeterminados por el programa y dar clic en OK.

ste proceso vincula cuenca vecinas.Se muestra un cuadro de resumen de todo lo que se

ha encontrado, y resulta un nico polgono unin de todos los anteriores. Figura 24.

Paso 9. Procesamiento de cuencas adjuntas

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Adjoint Catchment Processing. Mantener los valores

predeterminados por el programa y dar clic en OK.

ste proceso vincula cuenca vecinas.Se muestra un cuadro de resumen de todo lo que seha encontrado, y resulta un nico polgono unin de todos los anteriores. Figura 33.

Figura 30. Guardado del documento.

Figura 31. Procesamiento de la lnea de drenaje


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Figura 33. Procesamiento de cuencas adjuntas.

Paso 10. Creacin del polgono de la Cuenca

I. Activar la capa Fac (Acumulacin de Flujo), hacer zoom a la capa losuficiente para ver la relacin en distancia entre el punto de cierre y pixelde la lnea de acumulacin de flujo ms cercano. Figura 34.

II. Seleccionamos Point Delineation de la barra Arc Hydro Tools. Elprograma muestra la ventanaPoint Delineation, mantenemos los valorespredeterminados y presionamosOK. Figura 34.

III. Elcursor se transforma en una cruz (+), lo que nos permite seleccionarel pixel ms cercano al punto de cierre de la cuenca. Seleccionamos el

pixel dando clic, luego de lo que aparecer un nuevo punto. Figura 34.


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IV. Luego de hacer clic en el pixel ms cercano al punto de cierre, aparecerun mensaje para guardar el watershed(cuenca) y damos clic en S. Figura35.

V. Se abrir una ventana para guardar el nombre de la cuenca que hemoscreado, en nuestro caso cuenca_Guayllabamba. (Se puede omitir laintroduccin de texto enDescription). Y dar clic en OK. Figura 35.

Figura 35. Creacin del polgono de la Cuenca 2

Figura 34. Creacin del polgono de la cuenca 1.

I

II

III

IV


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Nota:

Revisar la forma de la cuenca y anotar formas no naturales (lnea recta), como semuestra en la Figura 34. ; Si ocurre esto se debe cambiar el polgono original yvolver a estimar la cuenca hidrogrfica. Figura 36.

2.4 Exportacin de las capas

La exportacin de capas nos sirve para guardar las capas y evitar que sean eliminadascuando se requiera abrirlas en otro computador o cuando apague/reinicie el computador.Todas las capas que creamos son temporales y estos registros no se los puede usar enotros equipos. Ejemplo:

Se recomienda guardar en un solo sitio las capas que se van a exportar.

Figura 36. Formas no naturales de la cuenca.


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Primero iniciaremos exportando los datos del watershed (delineacin de la cuenca)yaque es el resultado de los 10 primeros pasos y debemos procurar no perder stainformacin. Igualmente, las capas que van a ser creadas a continuacin se puedenexportar con el procedimiento mostrado a continuacin.

Procedimiento:Paso 1. Seleccionar la capa que se desee exportar.

I. Clic derecho en la capa de inters ->Data-> Export Data. Figura 37.II. En la ventana Export DataClic en el cono de la carpeta. Figura 37.III. En la ventana abierta Saving Data escogemos donde deseemos guardar y

clic en Save. (Fijarse en Save as Typeest la opcin Shapefile)IV. Clic en Sien la ventana de confirmacin para exportar la capa. Figura 38

Figura 37. Exportacin de datos.

Figura 38. Confirmar Exportacin de datos

I

II


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2.5 Obtencin de las caractersticas fsicas de la cuenca

2.5.1 rea, permetro.

Con el fin de obtener el rea de la cuenca, damos un clic derecho en la capaexportada de la delimitacin de la cuenca (cuenca_Guayllabamba)y seleccionarOpen Attribute Table y podemos observar informacin para los clculos denuestra cuenca como: rea (metros2), permetro (metros), etc. Figura 39.

Figura 39. Tabla de atributos de la capa exportada.

2.5.2 Longitud del cauce principal

En el men Terrain Processing de la barra de herramientas de Arc Hydro Toolsseleccionar la opcin Longest Flow Path for Catchments.Mantener los valores

predeterminados por el programa y dar clic en OK. ste nos proporcionar lainformacin del cauce ms largo, longitud en Kilmetros. Figura 40.


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Tambin se exporta el longestFlowPathCatque es el cauce principal, y se le pude dar elnombre del mismo o uno de nuestra preferencia.

2.5.3 Extraccin del DEM de la cuenca delimitadaAhora extraeremos y sacaremos el DEM solamente de la cuenca ya formada (tal

cual como antes lo hicimos con el polgono). Figura 41.

Figura 41. Extraccin del DEM.

Nota: En este cuadro se muestra la tabla de atributosdel cauce principal. Figura 42.

Figura 40. Longitud del cauce principal

IIII

IV


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Figura 42.Tabla de atributos: cauce principal.

2.5.4 reas entre curvas de nivel (curva hipsomtrica)

PROCEDIMIENTO INDIRECTO

I. Dirigirse a Arc Tool Box -> 3D Analyst Tools-> Raster Surface ->Contour.Figura 43.

II. En la ventana Countour: en Input rasterelegir el DEM extrado de la cuenca(extract_cosan), del que saldrn las curvas de nivel. Figura 43.

III. Escoger un intervalo de curvas de nivel (Countour interval) dependiendo detamao la cuenca. Al menos se debe tener 12 curvas de nivel dentro de la cuenca,en ste caso 400 y damos clic en OK. Figura 43.

Figura 43. Creacin curvas de nivel.


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IV. Para calcular las reas entre curvas de niveldebemosseleccionar:Arc Tool Box(Figura 44)-> Data Management Tools -> Features -> Feature To Polygon.

En Input raster seleccionar las dos capas qu servirn de borde lmite para lospolgonos, (capa de delimitacin de la cuenca y la capa de las curvas de nivel) yse obtiene una capa de polgonos individuales, que sern las reas entre curvas.

Figura 45.V. La tabla de atributos con las propiedades de las reas se observan en la figura

46.

Figura 44. ArcToolbox en la barra Standard

Figura 45. rea entre curvas de nivel.


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Figura 46. Tabla de atributos: rea entre curvas de nivel.

VI. En la tabla de atributos aadir un nuevo campo (columna) a fin de calcular enste la informacin de las reas entre curvas. Desplegamos dentro de la tabla elcono Options -> Add Field y seleccionamos un nombre adecuado (reas_cniv),seleccionamos el Type Doubley OK. Figura 47.

Figura 47. Aadir nuevo campo.


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VII.Luego seleccionamos el campo creado, damos clic derecho y escogemos laopcin Calculate Geometry, en la ventana, seleccionar enProperty: rea y usarcomo predeterminado el sistema de coordenadas con el que estamos trabajando.EnUnits seleccionar las unidades con las que requiera trabajar (km2) y clic enOK. Figura 48.

Figura 48. Aadir propiedades a un nuevo campo.

Nota:

No solamente es posible calcular el rea sino tambin el permetro entre otrasopciones en Property, y es posible cambiar las unidades a las que le resulte msconveniente.

VIII.Escogemos las reas con las que vamos a trabajar, ya que se generan reas muypequeas, seleccionamos solamente las reas representativas. Figura 49.


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PROCEDIMIENTO DIRECTO

I. Dirigirse a:Arc Tool Box-> SpatialAnalyst Tools->Reclass->Reclassify. Figura50.

II. EnInput rasterelegir el DEM extrado de la cuenca (extract_), enReclass fieldescogemos VALUE. En Reclassification damos clic en Classify. Figura 50.

III. En la ventana Clasification en Method escogemos Equal Interval, en Classesseleccionamos el nmero de intervalos (mnimo 12) y damos clic en OK. Figura51.

IV. Nuevamente en la ventanaReclassifyen Output rasterguardamos con el nombreque deseemos, en nuestro caso (curva_hipso) y clic en OK.Figura 52.

V. Como resultado se genera una capa con los diferentes intervalos resaltados con

diferentes colores, el cual podemos cambiar en Table of Contens. Figura 53.

Figura 49. reas entre curvas seleccionadas


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Figura 50. Ventana: Reclassify (I).

Figura 51. Ventana Classification. Figura 52. Ventana Reclassify (IV).

Figura 53. Curva hipsomtrica


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VI. Con el fin de crear una tabla en base a los datos de la capa creada vamos adirigirnos a:Arctoolbox-> Spatial Analyst Tools->Zonal->Zonal StatisticsasTabley generamos la tabla ingresando en Input raster ingresamos la capa creada(curva_hipso), en Zone field seleccionamos VALUE y en Input value rasterescogemos la capa de la cuenca (extrac_), en Output table, seleccionamos un

nombre y lugar donde guardar la tabla que vamos a crear y clic en OK. Figura 54.VII. Podemos observar en la Figura 55, la tabla creada a partir de ste mtodo.

Figura 54. Creacin de tabla de la curva hipsomtrica.

Figura 55. Tabla de datos para la curva hipsomtrica.


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VIII.Vamos a exportar la tabla creada a Excel para poder generar la curva hipsomtrica,nos dirigimos aArctoolbox-> Conversion Tools-> Excel-> Table to Excel, en laventana abierta en Input Table seleccionamos la tabla creada anteriormente(tabla_curvah) y seleccionamos un nombre y lugar donde guardar, finalizamosdando clic enOK. Figura 56.

Figura 56. Conversin de tabla en archivo de Excel.

IX. Abrimos el archivo Excel exportado y vamos a escoger las columnas resaltadas

para crear nuestra curva hipsomtrica. Figura 57.

Figura 57. Curva hipsomtrica.


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2.5.5 Pendiente de la cuenca

I. Arc Tool Box -> 3D Analyst Tools -> Raster Surface -> Slope.Figura 58.II. En el cuadro, Input raster se selecciona el DEM de la cuenca extrada (extrac_),

seleccionamos un nombre para el archivo raster de salida en Output raster, en

Output measurement (optional)seleccionamos PERCENT_RISE (%) y damosclic en OK. Figura 58.

III. Con el fin de obtener los datos de la pendiente media de la cuenca vamos arealizar el mismo procedimiento hecho con la curva hipsomtrica, ingresar en

Arctoolbox-> Spatial Analyst Tools -> Zonal -> Zonal Statistics as Table ygeneramos la tabla ingresando en Input raster ingresamos el DEM de la cuenca,enZone fieldseleccionamosHydroIDy enInput value rasterescogemos la caparecin creada (pendi_cuenca). Figura 59.

IV. Vamos a observar en la Figura 60, la tabla que se ha creado a partir de la capacreada.

Figura 59. Creacin de tabla de la pendiente de la cuenca.

Figura 58. Clculo de la pendiente de la cuenca.


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2.5.6 Perfil Longitudinal

Para obtener el perfil longitudinal del cauce principal de nuestra cuenca vamos arealizar siguiente procedimiento:

I) Dirigirse aArcToolbox-> Functional Surface->Interpolate Shape. Figura61.

II) En la ventana abierta Interpolate Shape vamos a ingresar la siguienteinformacin: en Input Surface ingresar la capa raster con las elevacionesde la cuenca (extrac_), enInput Feature Class nombraremos yguardaremos el archivo que representar el cauce principal de lacuenca. En nuestro caso perfil_longit. Figura 62.

III) Al igual que las capas creadas anteriormente vamos a exportar la capa delperfil longitudinal. Figura 63.

Figura 60. Tabla de pendiente de la cuenca.


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Figura 62. Exportacin de la capa del perfil longitudinal.

Figura 61. Ventana: Interpolate Shape.

Figura 63. Perfil longitudinal del cauce principal.


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2.5.7 Centroide de la cuenca

I. En el men Watershed Processingde la barra de herramientas de Arc HydroTools seleccionar la opcin Drainage Area Centroid, en la ventana que saleseleccionamos la cuenca y damos clic en OK. Figura 64.

II.Dando doble clic sobre el cono del punto creado (Centroid), podemos cambiarel cono y color con el cual se va a representar al centroide. Figura 65.

Figura 64. Drainaje Area Centroid.

Figura 65. Centroide


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3. Espacializacin de datos meteorolgicos

3.1 Preparacin de datos hidrometeorolgicosPrevio a realizar cualquiera de los mtodos siguientes hay que tener listos los datos

de las precipitaciones medias anuales de cada estacin. Al obtener los datos de losanuarios meteorolgicos del INAMHI u otra fuente de informacin puede existir elproblema de que no existen todos los datos de las estaciones por lo que vamos aexportar solamente las estaciones con datos disponibles. El procedimiento es elsiguiente:

I. Inicie activando todas las capas que se pueden observar en Table of Contentscon la que empezaremos a trabajar y se obtuvieron en la parte 2 del tutorial.Figura 66.

Figura 66. Activacin de capas.

II. Creamos un polgono que abarque las suficientes estaciones meteorolgicaspor dentro y fuera de la cuenca. Figura 67.

III.

Realizaremos un clip de las estaciones meteorolgicas dentro del polgonoque creamos anteriormente (Poligon). Figura 68.


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Figura 67. Creacin del polgono

Figura 68. Extraccin de las estaciones meteorolgicas (clip).

IV. Abrir la tabla de atributos de la capa de las estaciones meteorolgicasobtenidas mediante el clip (extrac_pol_cuenca) y seleccionamos lasestaciones que disponen de datos de precipitacin media anual. Figura 69.

V. Agrupar los datos en la tabla para facilidad de trabajo y posteriormenteexportar la capa con las estaciones seleccionadas (extrac_pol_cuenca2).Figura 70.

VI. Crear un nuevo campo en la tabla de atributos de la capa creada anteriormente(extrac_pol_cuenca2), en nuestro caso la llamaremos p_anual. Figura 71.


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Figura 69. Seleccin de las estaciones con informacin disponible.

Figura 70. Estaciones con precipitaciones anuales disponibles.

Figura 71Ingreso del nuevo campo, precipitacin anual.

VII. Editar el nuevo campo creado para ingresar la informacin de la precipitacinmedia anual. En Editorseleccionamos Start Editing-> seleccionamos la capade las estaciones previamente creada (extrac_pol_cuenca2), luego hacemosclic en OK. Figura 72.

VIII. Ahora podremos ingresar los datos de la precipitacin media anual en elcampo p_anual, luego de esto en Editorseleccionar Stop Editing. Figura 73.


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Figura 72. Edicin del campo de las precipitaciones anuales 1.

Figura 73. Edicin del campo de las precipitaciones anuales 2.


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3.2Mtodo de los polgonos de Thiessen

I. Dirigirse aArcToolbox -> Analyst Tools -> Proximity -> Create ThiessenPolygons. Figura 74.

II. EnInput Featuresseleccione la capa recin creada (extrac_pol_cuenca2),

donde solo se encuentren las estaciones dentro del polgono que tienen datosde precipitacin media anual, en Output Feature Classbuscamos el lugardonde deseemos guardar y le damos un nombre. Figura 75.

Figura 74. Ventana: Create Thiessen Polygons.

III. Seleccione Environments y en Processing Extentseleccionamos la capaque creamos, Same as layerPoligon y damos clic en OK. Figura 75.

IV. Volviendo a la ventana anterior damos clic en OK. Y en la Figura 76,podemos observar el resultado de los pasos anteriores.

Figura 75. Ventana: Environment Settings.


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Figura 76. Polgonos de Thiessen

V. Finalizamos haciendo un clip de los polgonos con respecto a la cuenca(Figura 77), donde obtendremos los polgonos correspondientes para cadauna de las estaciones meteorolgicas, y lo podemos observar en la tabla deatributos, Figura 78.

Figura 77. Clip de polgonos.


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Figura 78. Tabla de contenido de los polgonos de Thiessen.

3.3 Mtodo IDWMtodo de interpolacin que permite obtener las isoyetas o isotermas y el valormedio de la precipitacin o temperatura de la cuenca.Procedimiento:

I. Para la interpolacin nos dirigirnos haciaArcToolbox -> Spatial Analyst Tools> Interpolation -> IDW. Figura 79.

II. En Input point featuresintroduzca la capa de las estaciones meteorolgicas(extrac_pol_cuenca2), en elz value field los datos que quiera interpolar en este

caso ser las precipitaciones anuales (p_anual) (Figura 79), enEnvironments modificar en el Processing Extent para que el IDW seextienda por toda el rea de la cuenca, escogemos el DEM de la cuenca (sameas layer extrac_Cosan) y damos clic en OK, Figura 80.

III. Volviendo a la ventana IDW, en Output rasterseleccionar el nombre y lugardonde se desea guardar, en nuestro caso IDW_cuenca, finalmente en Power(optional) ingresar2 y clic en OK. Figura 79.

IV. En la Figura 81, podemos observar el raster creado IDW_cuenca, la cualpodemos modificar la presentacin de los colores de las curvas en Table ofContents.


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Figura 80. Ventana: Environment Settings, IDW.

Figura. 79 Ventana IDW.


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Figura 81. Capa del IDW.

V. Como se puede observar en Propertiesde la capa creada, veremos que sta esun raster, por lo cual vamos a sacar las estadsticas zonales de la precipitacinde igual manera que se realiz en las pendientes de la parte 2. Creamos unExtract by Maskdel IDW para que est dentro del rea de la cuenca.

VI. En Extract by Mask vamos ingresar en Input raster el IDW creado

(IDW_cuenca) y en Input raster or features mask data vamos a ingresar lacapa de la cuenca de donde queremos extraer el IDW, finalmente en Outputrasteringresamos el nombre y lugar donde se requiera guardar en ste casoExtract_IDW. Figura 82.

VII. En la Figura 83, observamos cmo qued finalmente la extraccin del IDW,de igual forma podemos cambiar el color para representarlo de una mejorforma.

Figura 82. Extraccin del raster del IDW


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3.3Isoyetas

I. Con el fin de obtener las isolneas de precipitacin (isoyetas), vamos a crearuna capa en Countour, donde en Input rasteringresaremos seleccionamos lacapa creada anteriormente (Extract_IDW), en Output polyline featuresnombraremos con el nombre de isoyetas y elegiremos la ubicacin a guardar,en Countour intervalescribimos una relacin para que se creen al menos 10

curvas, en ste caso escribimos 200. Figura 84.

Figura 84. Creacin de isolneas de precipitacin (isoyetas).

Figura 83. IDW extrado.


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II. En las propiedades de la capa creada podemos seleccionar la opcin Labelfeactures in this layeren la opcin de Labels yCOUNTOUR enText StringLabel Fieldpara poder observar las alturas de las curvas de nivel, luego de darcli enAceptar. Figura 85.

III. En la Figura 86, podemos observar la capa creada anteriormente con las curvas

de nivel.

Figura 85. Layer Properties de las isoyetas.

Figura 86. Isoyetas


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4. Elaboracin del mapa de la cuencaFinalmente para tener nuestra cuenca en forma de mapa nos dirigiremos al icono deLayouten la parte inferior donde se podr visualizar a nuestra cuenca en un formatosimilar al de una hoja.Para iniciar con la construccin de nuestro mapa, colocaremos en la parte superior deTable of Contents las capas que se observarn en el mapa que en nuestro caso seran:extrac_pol_cuenca2, el DEM de la cuenca (extrac_Cosan), Watershed, polgono ycauce_principal. Figura 87.

Figura 87. Seleccin de capas

EscalaEn la parte superior observaremos una opcin en donde podemos escoger la escala denuestro mapa segn el tamao que deseemos imprimir, en nuestro caso ser 1.250.000.Figura 88.


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Smbolo de norte

En la parte superior damos clic enInsert y escogeremosNorth Arrowv (Figura 89), se nosabrir una ventana en donde podremos seleccionar el smbolo de norte que insertaremosen nuestro mapa y damos clic en OK, Figura 90.Una vez aparezca en smbolo de norte en la hoja podremos modificar su tamao a nuestraeleccin. Figura 91.

Figura 89. Opcin: North arrow Figura 90. Seleccin de smbolo de norte.

Figura 88. Seleccin de escala.

Figura 91. Modificacin del smbolo de norte.


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Barra de escala

En la parte superior en el menInsertselecionamos Scale Bar(Figura 92) y en la ventanaque se nos abre damos clic en OKluego de seleccionar el smbolo mostrado, Figura 93.Una vez que observemos la barra de escala en el mapa damos clic derecho y

seleccionamos Properties(Figura 94), en la ventana que se abre en Scale and Units, enla opcinDivision Unitsescogeremos Kilometersy enLabelpondremos Kmy damos clicenAceptar, Figura 95.

Figura 92. Opcion: Scale Bar... Figura 93. Seleccin de la barra de escala.

Figura 94. Propiedades de la barra de escala. Figura 95. Ventana: Alternating Scale BarProperties.


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Leyenda

En el men Insert seleccionamos Legend, Figura 96. En la parte de Map Layersobservaremos todas las capas que creamos las cuales transportaremos aLegend Items quequeremos mostrar en la leyenda del mapa, en ste caso sera extrac_pol_cuenca2, el DEM

de la cuenca (extrac_Cosan), Watershed y cauce_principaly damos clic en Siguiente,Figura 97. Luego en la ventana que se abre en Legend Title escribiremos Leyendaobservamos tambin que podemos editar el formato del ttulo, Figura 98. Hacemos clicen Siguiente y en la ventana que se abre, Leyend frame en la opcin Borderseleccionaremos 1pto, en Backgroud escogemos color blanco (White) y damos clic enSiguiente, Figura 99. Se abre nuevamente una ventana la que dejaremos las opciones

predeterminadas y damos clic en Siguiente, Figura 100. Para terminar en la ltima ventanadamos clic en Finalizar, Figura 101.

Figura 96. Opcion: Legend... Figura 97. Seleccin de capas

Figura 98. Edicin del ttulo. Figura 99. Edicin de borde.


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Figura 100. Edicin: Legend Items. Figura 101. Ventana final de Legend Wizard.

Finalmente en la Figura 102, podemos observar al mapa de la cuenca.

Figura 102. Mapa de la cuenca.


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5. Anexos

5.1Herramienta Identify

sta herramienta nos permite dependiendo de la capa seleccionadaobtener diferente informacin, as por ejemplo abriendo la capasrtm_WGSUTM17S.img podemos observar la informacin. Figura 103.

Figura 103. Herramienta: Identify.


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5.2 Herramienta Measure

sta herramienta nos permite tomar medidas directas de algunas distancias que seconsidere son necesarias para el objetivo, como ser el caso de la longitud axial de lacuenca para posteriormente calcular el ancho medio y finalmente el factor de forma un

indicativo importante para describir a la cuenca.Seleccionamos la herramienta -> damos un clic en donde deseamos que inicie y laextendemos en toda la longitud que se desea conocer.Observamos en el cuadroMeasurelos resultados en metros. Figura 104.

Nota:En la misma tabla deMeasurese puede modificar las unidades a las que lesconvenga ms, adems calcula otras variables como el rea, la herramienta no eslo ms precisa pero es una muy buena aproximacin a la realidad.

Figura 104. Herramienta: Measure


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Gracias..!

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