Unir cartografía para estudio hidrológico e hidráulico

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¿Cuántas veces ocurre que para proceder en un estudio hidrológico y/o hidráulico se dispone de información cartográfica de distintos fuentes? No queda más remedio que unir cartografía para proseguir con los trabajos.

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Y esto puede ocurrir a gran escala, es decir en la caracterización hidrológica de una cuenca hidrográfica, como a pequeña escala a nivel de estudio hidráulico de un tramo de río. Pues bien, gracias a las herramientas de programas GIS esto no supone mucho problema… más allá que el de tener que trabajar un poquito la información de partida para unir cartografía.

Unir cartografía para estudio hidrológico

Es uno de las situaciones más habituales en las que te puedes encontrar… Tienes que realizar el estudio hidrológico de una cuenca… Lo primero es ir a buscar la información cartográfica necesaria.

Lo más habitual es acceder a ella mediante el Instituto Geográfico Nacional, donde en su apartado de descargas se puede obtener modelos digitales de elevaciones Lidar con paso de malla 5x5m con resoluciones de 25cm a 50cm por píxel.

Para no quedarte corto en abarcar todo el ámbito de la cuenca, se suele uno descargar más de una hoja… El formato del MDE descargado es un raster que puede ser visualizado en programas GIS.

Con esta información de base en tu disco duro, abres los rasters descargados… y lo que ves es una imagen que parece más una radriografía de rayos X que a un MDE…

unir cartografia_raster

En estas imágenes, cuánto más claro es el color significa que mayor es la cota del terreno que representa ese píxel… Y aunque a primera vista parece que la información no te aporte mucho, lo que sí que queda claro es que cada uno posee su propio rango de alturas, ya que en las zonas de contacto entre hojas del 5000 las tonalidades entre una y otra son distintas…

Y eso es un problema, ya que la delimitación de cuencas cuya superficie abarca más de una hoja no sería correcta… En la siguiente imagen se visualiza una cuenca que abarca más de una hoja de MDE… Te aseguro que si no editas las distintas hojas del MDE, el programa GIS no sería capaz de definir los límites de la cuenca correctamente.

unir cartografia_raster cuenca

No queda más remedio que proceder a unir cartografía, de manera que el producto final será una fusión de hojas del MDE en un único archivo… para ello existen herramientas en programas GIS que permiten realizar esa operación sin ningún problema, de modo que el resultado será el siguiente:

unir cartografia_raster unido

Como ves, ahora la distribución de colores del raster se ha homogeneizado, ya que se trabajará a partir de ahora con un único MDE a partir del cual delimitar y caracterizar las cuencas y poder proceder con tu estudio hidrológico.

Unir cartografía para estudio hidráulico

La misma situación sucede en el caso de un estudio hidráulico… aunque el ámbito de territorio que abarca suele ser mucho menor que el de un estudio hidrológico, a veces da la casualidad que el tramo de río a modelar se ubica en dos hojas distintas del MDE del IGN.

Eso es lo que me pasó en uno de los último servicios que efectué, un estudio hidráulico de dos viaductos, pero en este caso la información cartográfica de referencia no era un MDE si no que una cartografía 1:1.000

Por un lado, parte del tramo de cauce a modelizar quedaba definido en un proyecto cartográfico a escala 1:1000 disponible en el ICC. Pero resultó que la ubicación de los extremos de tramo de río a estudiar, por aquello de definir las condiciones de contorno en HEC-RAS, quedaban fuera de esa cartografía disponible. Por otro lado, pude disponer de una cartografía a escala 1:1000 que abarcaba los tramos de río que me faltaban…

Así que para poder componer un MDE con el que trabajar en vistas a le generación de la geometría en HEC-RAS tuve que realizar distintas estapas:

Primero, hacer limpieza de los archivos dxf de la información cartográfica de referencia de manera que sólo hubiera en ellos puntos y polilíneas 3D de curvas de nivel, límites de campos de cultivo, caminos y otras que pos sus características fueran interesantes de mantener para caracterizar la orografía del terreno.

Segundo, montar un dxf único con todos los elementos resultantes de la limpieza anterior… es decir, unir cartografía en un único archivo que será la base para la siguiente etapa…

unir cartografia_carto1000

… finalmente, generar el MDE definitivo del ámbito de estudio a partir de la anterior cartografía “fusionada”

unir cartografia_carto1000_raster

Ese raster es el punto de partida desde el que proceder con el modelo hidráulico del río, generando el TIN correspondiente que será la base para la generación de la geometría del modelo en HEC-RAS

unir cartografia_carto1000_TIN

Como puedes comprobar se obtiene un TIN que caracteriza con bastante precisión la orografía del terreno, lo cual es un punto de partida básico en el desarrollo de modelo hidráulicos.

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13 Comments

  • carlos dice:

    El articulo es muy interesante, sin embargo si no es una molestia podéis cargar el archivo detal forma que permita la descarga?

    • Jordi Oliveras dice:

      Gracias por tu comentario Carlos.
      Los archivos que se presentan en el post son sólo imagenes… los rásters i TINs originales son demasioado grandes como para subirlos a la web…
      Saludos

  • MANUEL PRECIADO dice:

    Jordi su articulo es interesante e ilustrativo como siempre.Sería muy amable si en caso estuviera realizada por ud. una hoja de calculo en Excel del metodo del numero de curva.

    • Jordi Oliveras dice:

      Gracias Manuel…
      Siento no disponer de una hoja Excel para poder obtener el número de curva.
      Se trata de un proceso que requiere de la definición de diferentes aspectos y características hidrológicas (permeabilidad del suelo y usos) que dificultan poder resumirlo en un Excel.
      Un saludo

  • Estupendo articulo!. Me podrías indicar cuáles son las herramientas en programas GIS para poder unificar las hojas descargadas del IGN.
    Gracias!!

    • Jordi Oliveras dice:

      Gracias Casimiro…
      En ArcGIS se puede hacer desde ArcToolBox, caja de herramientas de Data Management Tools, apartado Raster, sub apartado Raster Data Set, función Mosaic o Mosaic to New Raster.
      En QGIS debe haber alguna función similar en los menús de herramientas de Raster…
      Saludos

  • Alberto Pardo dice:

    Como siempre sus artículos y publicaciones muy ilustrativas. Comedidamente le solicito que cuando le sea posible anexe ejercicios sencillos de resolver y plantillas en Excel para procesos iterativos y cálculos hidráulicos e hidrológicos.

  • Carlos dice:

    Excelentes articulos son de gran utilidad, gracias

  • Jorge dice:

    Hola Jordi, felicitaciones por tu web y muchas gracias por tus artículos; en esta ocasión me surge una pregunta ¿por qué se genera el raster antes del tin en vez de generar de forma directa el tin?
    ¡¡Muchas gracias!!

    • Jordi Oliveras dice:

      Hola Jorge, gracias a ti por visitar el blog!
      Se genera antes el raster para poder “fusionarlos” en una única “fuente de información cartográfica” para después poder generar un TIN completo.
      Saludos

  • beatris garcia ramos dice:

    buenas tardes de donde se obtiene las imagines eh ingresado al Instituto Geográfico Nacional y no pude descargar las fotos me podría ayudar con esta información por favor gracias.