Herramientas de Saga Gis en QGis para anlisis hidrolgico

El objetivo de este artculo es dar a conocer las funciones de los mdulos que podran ser de utilidad para el procesamiento y visualizacin de informacin relacionada con el modelamiento de cuencas hidrolgicas. Especficamente este ensayo estar orientado a ver las herramientas del men Procesado en QGis 2.0 basadas en elsoftwareSaga Gis.

El nuevo men Procesado

Dentro de la barra de men del programa QGis 2.0.1se encuentra el botn Procesado. Al hacerclicksobre l se desplegarn 6 opciones: Caja de herramientas, Modelador grfico, Historial y registro, Opciones y configuraciones, Visor de resultados y Comandos.

Dentro de la opcin Caja de herramientas se muestra la lista de todos los algoritmos disponibles agrupados en diferentes bloques, y es el punto de acceso para ejecutarlas, ya sea como un proceso nico o como un proceso por lotes. La caja de herramientas contiene todos los algoritmos disponibles, divididos en grupos predefinidos. Todos estos grupos se encuentran en una categora independiente del rbol llamadoGeoalgorithms. Estos algoritmos se apoyan en otros programas, los cuales son:

GRASS

SAGA

OTB

Algoritmos nativos de QGIS

Mdulos de Saga Gis

Dentro de los mdulos del programa Saga Gis 2.0.8 se necesita ingresar informacin que luego ser procesada bajo el algoritmo deseado y as obtener la data procesada. Para ello es importante tener en cuenta que hay una estructura al ingresar informacin a los mdulos:

Grilla sin depresiones

Output:Ungridsin depresiones u ondonadas.Input Necesaria:DEMUbicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Terrain analysis and morphometry/ Fill sink Saga Gis: Modules/ Terrain analysis/ Processing/ Fill sinkObservaciones: Esta es una herramienta muy til porque al utilizar una opcin que trabaje con el flujo de escorrenta es necesario retirar las depresiones porque a travs de ellas no habr escurrimiento.

Caractersticas esenciales de la cuenca

Output:2grids: Uno que muestra la direccin horizontal a la que se enfrenta a una cuesta de montaa (aspecto). El segundo muestra las pendientes.Input Necesaria: DEM.Opcional:Sink routeser necesario si el DEM de elevacin tiene depresiones.Ubicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Terrain analysis and geomorphology/ Slope, aspect, curvature Saga Gis: Modules/ Terrain analysis/ Morphometry/ Slope, aspect, curvature

Clasificacin de las formas del terreno

Output: Ungriden donde se identifica: pico, hondonadas, paso, descanso convexo, descanso cncavo, cresta y canalInput Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Terrain analysis and morphometry/ Surface specific points Saga Gis: Modules/ Terain analysis/ Morphometry/ Classification/ Surface specific points

Curva hipsomtrica

Output: Datos en forma tabular y grfica que representan la curva hipsomtricaInput Necesaria: DEM.Input Opcional:Sink routeser necesario si el DEM de elevacin tiene depresiones.Ubicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Terrain analysis and morphometry/ Hypsometry Saga Gis: Modules/ Terrain analysis/ Morphometry/ Hypsometry

rea de captacin

Output:Gridsdonde sealan una caracterstica del terreno que aporta escorrenta a unpixel.Catchment area: rea de todas las celdas que drenan a que una.Cathment slope: Pendiente media de todas las celdas que drenan a que una.Catchment hight: Altura media de todas las celdas pendiente arriba menos la altura de la celda consideradaInput Necesaria: DEMInput Opcional:Sink routeser necesario si el DEM de elevacin tiene depresiones.Ubicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ Catchment area (flow tracing) Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Hydrology/ Catchment area/ Parallel Processing , Recursive Upward Processing, Flow TracingObservaciones: En Saga Gis existen ms metodologas que te permiten determinar el rea de captacin que en QGis. Dentro de las opciones que ofrece Saga Gis cada mdulo permite generar ms de ungrid, no slo el rea de captacin, sino algunos otros, que variarn segn el mtodo se escoja. Sin embargo los tresgridssealados comoOutput gridestan presentes en los tres mtodos

rea pendiente arriba (opcin interactiva)

Output: Ungridinteractivo que muestra el rea de todas las celdas que drenan a un pixel especfico.Input Necesaria: DEM.Input Opcional:Sink routeser necesario si el DEM de elevacin tiene depresiones.Ubicacin del mdulo: QGis: No cuenta con este mdulo Saga Gis: Terrain Analysis /Hydrology/ Catchment area/ Upslope Area [Interactive]Nota:Los mdulos interactivos permiten obtener la caracterstica grfica de un punto. Esto quiere decir que al abrir el mdulo este le permitir hacer click sobre un punto delgridy sobre este aparecer la caracterstica a representar, en este caso, la extensin y ubicacin del rea pendiente arriba.

Longitud de la red de flujo

Output: Ungridque muestra la longitud de la red hdricaInput Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: QGis: Procesando/ Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ Flow path length Saga Gis: Modules/ Terrain analysis/ Hydrology/ Fill sink/ Catchment area/ Flow path lengthObservaciones: Esta es una herramienta muy til porque al utilizar una opcin que trabaje con el flujo de escorrenta es necesario retirar las depresiones porque a travs de ellas no habr escurrimiento.

Red hdrica

Output: Ungriddonde se identifican los canalesInput Necesaria: DEMInitiation grid: el cual indica las celdas desde donde la escorrenta empezar. Usualmente se utiliza el Catchment area gridInput Opcional:Initiation Type: permite definir las condiciones a partir de las cuales el flujo comienza (por ejemplo, puede ser mayor o menor a 100000 en unidades del grid)Min. Segment Length: permite determinar una longitud mnima del canal.Ubicacin del mdulo: QGis: Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ Chanel network Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Channels/ Channels network

ndice de humedad/ wetness index

Output: Ungridque representa la tendencia de una celda para producir escorrenta, considerando que un rea con mayor humedad es ms propensa a saturarse. Este es un ndice que est muy relacionado con la humedad del suelo tomando una humedad constante.Input Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ saga wetness index Modules/Terrain analysis/ Basic terrain analysis

Factor LS/ LS factor (Soil Loss Equation)

Output: Ungridque representa el parmetro LS. Este es un parmetro relacionado con la erosin donde se representa la prdida de masa de suelo por unidad de rea.Input Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: Geoalgorithms/ Domain specific/ Terrain analysis and gemorphometry Modules/Terrain analisys/ Hydrology/ Topographic indices/ LS factorObservaciones:El mdulo trabaja con la ecuacin: W = a/ ln SDonde: a: rea de captacin (Catchment area); S: pendiente

ndice topogrfico de humedad/Topographix wetness index (TWI)

Output: Ungridque representa la extensin de la acumulacin del flujo en un punto especfico de la topografaInput Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: QGis: Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ saga wetness index Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Basic terrain analysisObservaciones: Este ndice puede ser utilizado para describir la distribucin espacial de la humedad del suelo y otros procesos relacionados a la topografa. Mientras el rea de captacin aumente y la gradiente de pendiente disminuya, e TWI y la humedad en el suelo aumentarn. Esto conllevara a una mayor correlacin entre la humedad del suelo y TWI que el rea de captacin y el gradiente de pendiente.El mdulo rabaja con la ecuacin: TWI= Ln("f"/Tan("s"))Donde: f:flow accumulation; s:pendiente

Cuenca hidrogrfica

Output: Un grid donde se identifican la o las cuencas/microcuencasInput Necesaria: DEM.Channel networkel cual seala la red hdrica (visto anteriormente)Input Opcional:Sink routeser necesario si el DEM de elevacin tiene depresiones.Min. Sizepermite determinar un tamao mnimo de cuenca en unidades de pixelUbicacin del mdulo: QGis: Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ Watersheed basins Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Channels/ Watherseed basinObservaciones: Otra manera de delimitar el tamao de la cuenca es proporcionando un grid deCannel networkmenos detallados (con un menor nmero de canales)Para la creacin de estegridse considera que todas las celdas que representan una interseccin entre los diferentes segmentos de canal son una desembocadura de las cuencas.

Distancia vertical a la red hdrica

Output:Griddonde identifica la distancia vertical entre elpixely el canal ms cercanoInput Necesaria: DEM.Channel Network, aqu se necesita ingresar ungridya sea elchannel directionochannel network.Opcional:Min. Segment Lengthpermite determinar una longitud mnima del canal .Ubicacin del mdulo:QGis: Geoalgorithms/ Domain specific/ Hydrology/ Vertical distance to channel networkSaga Gis: Modules/Terrain analysis/ Channels/ Vertical distance to channels network

Lneas iscronas de velocidad constante

Output: Ungriddonde se identifican el tiempo (horas), a velocidad constante, que le toma a la escorrenta llegar a la salida de la cuenca desde el interior de un pixel.Input Necesaria: DEM.Ubicacin del mdulo: QGis: No cuenta con este mdulo Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Hydrology/ Dynamics/ Isochrones constant speed [Interactive]Observaciones: A partir del histograma de estegridse puede calcular un hidrograma unitario de la cuenca, superando la precisin de otras alternativas ms sencillas, como el hidrograma unitario triangular. Este no va a ser un hidrograma sinttico, sino una "real", calculado utilizando la informacin de la propia cuenca y algunas leyes fsicas sencillas sobre el flujo de agua. Sin embargo, no es muy realista tener en cuenta en la que el agua se mueve a la misma velocidad a travs de todas las celdas (rea de tiempo por lo general sub-estimado utilizando este mtodo).

Lneas iscronas de velocidad variable

Output: Ungriddonde se identifican el tiempo (horas), a velocidad constante, que le toma a la escorrenta llegar a la salida de la cuenca desde el interior de unpixel.Input Necesaria: DEM. Grid de elevacin, pendiente y rea de influenciaInput Opcional:Curve Number/coeficiente de escurrimiento: se utiliza para estimar la escorrenta de las lluviasMannings N number/ Nmero N de Manning: define la rugosidad de flujo de cada celda, y se utiliza para calcular la velocidad de flujo. Si usted no tiene informacin acerca de estos parmetros cuadriculadaUbicacin del mdulo: QGis: No cuenta con este mdulo Saga Gis: Modules/Terrain analysis/ Hydrology/ Dynamics/ Isochrones variable speed [Interactive]

Relieve de montaa/ Hillshading

Output: Se crea una grilla con sombras permiten percibir mejor el relieve.Input Necesaria: DEMInput Opcional: Se puede elegir entre 3 mtodos:Simple, Differentiate Shadowed Area,Ray Tracing. Siendo el primero el valor tomado por defecto.Exaggeration: Permite modificar el contraste.Ubicacin del mdulo:QGis: Geoalgorithms/ Domain specific/ Viewsheds\Lighting/ Analytical hillshadingSaga Gis: Modules/Terrain analysis/ Lighting/ AnalyticalhillshadingObservaciones: Se logra estegridmodificando los valores del Azimuth y ngulo de declinacin

Notas:1. DEM:Digital Elevation Model/ Modelo digital con informacin de elevacin2. Todos los mdulos cuentan con informacin necesaria sin la cual no procedera la herramienta, pero tambin suelen contar con informacin opcional. Este ltimo tipo puede ser esencial en segn el tipo de informacin necesaria que se ingrese, por ejemplo si se trabaja con un DEM con depresiones se necesitar ingresar ungriddeSink route, de trabajar con un DEM pre procesado por elFill sinkya requerir elgridSink route. Por otro lado la informacin opcional podra mejorar la calidad delgridde salida pero de no tenerla se trabajara con datos ingresados por defecto. Como en elgridHillshading, donde es posible modifica la exageracin para mejorar el contraste pero esta informacin es prescindible.