24.4.3. Análisis de Red de Corriente

24.4.3.1. Conexión descendente

Para cada zona en un ráster ingresado (por ejemplo, HUC convertido a cuadrícula) identifica el punto con el ÁreaD8 más grande. Esta se toma como la salida. Se crea un archivo OGR. Usando direcciones de flujo, cada salida se mueve hacia abajo un número específico de celdas de la cuadrícula que es controlable por el usuario (el valor predeterminado es 1). El ID de la ubicación a la que se ha movido el punto se toma como iddown. Se crean dos archivos OGR, uno con los puntos iniciales y otro con los puntos movidos. Ambos contienen id, iddown y AreaD8.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Direcciones de flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo que se codifican mediante el método D8 donde todo el flujo de una celda va a una sola celda vecina en la dirección de descenso más pronunciado.

Área de contribución D8

[ráster]

Una cuadrícula que da el valor del área de contribución en términos del número de celdas de la cuadrícula (o la suma de pesos) para cada celda tomada como su propia contribución más la contribución de los vecinos aguas arriba que drenan en ella utilizando el algoritmo D8. Suele ser el resultado de la herramienta «Área de contribución D8».

Cuenca

[ráster]

Cuadrícula de la cuenca delineada a partir de la función de la cuenca de drenaje del medidor o la función del alcance de la corriente de la cuenca hidrográfica. Otro ráster de cuencas hidrográficas (por ejemplo, HUC) también puede ser utilizado como cuadrículas de cuencas hidrográficas.

Las celdas de la cuadrícula se mueven aguas abajo

[número]

Número de celdas de malla se mueven hacia abajo siguiendo las direcciones de flujo.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Sumidero

[vectorial: de punto]

Un archivo OGR de puntos donde cada punto se crea a partir de la cuadrícula de la cuenca que tiene el mayor área de contribución para cada zona.

Desagües Movidos

[vectorial: de punto]

Un archivo OGR de puntos que define los puntos de desagüe de interés movidos. donde cada desagüe se mueve aguas abajo un número específico de celdas de la cuadrícula usando las direcciones de flujo.

Código Python

Algoritmo ID: taudem:connectdown

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.2. Valor de pendiente ascendente extrema D8

Evalúa el valor de pendiente ascendente extrema (máxima o mínima) de una cuadrícula de entrada según el modelo de flujo D8. Esto está pensado inicialmente para su uso en la generación de ráster de flujo para identificar un umbral del producto del área por la pendiente que da como resultado una red de flujo óptima (según el análisis de caída).

Si se utiliza el shapefile de punto de desagüe opcional, solo las celdas de desagüe y las celdas de pendiente ascendente (según el modelo de flujo D8) de ellas están en el dominio que se va a evaluar.

De forma predeterminada, la herramienta comprueba la contaminación de los bordes. Esto se define como la posibilidad de que se subestime un resultado debido a que las celdas de la cuadrícula fuera del dominio no se cuenten. Esto ocurre cuando el drenaje es hacia adentro desde los límites o áreas con valores de elevación «sin datos». El algoritmo reconoce esto y reporta «sin datos» para el resultado de estas celdas de la cuadrícula. Es común ver rayas de valores «sin datos» que se extienden hacia adentro desde los límites a lo largo de las rutas de flujo que ingresan al dominio en un límite. Este es el efecto deseado e indica que el resultado de estas celdas de la cuadrícula se desconoce debido a que depende del terreno fuera del dominio de los datos disponibles. La comprobación de contaminación de bordes puede desactivarse en los casos en que sepa que esto no es un problema o si desea ignorar estos problemas, si, por ejemplo, el MDE se ha recortado a lo largo de un contorno de cuenca.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Direcciones de Flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo D8 que se define, para cada celda, como la dirección de uno de sus ocho vecinos adyacentes o diagonales con la pendiente descendente más pronunciada. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Direcciones de Flujo D8».

Cuadrícula de Valores Aguas Arriba

[ráster]

Esta es la cuadrícula de valores en la cual se selecciona el valor de pendiente ascendente máximo o mínimo. Los valores más comúnmente utilizados son el producto del área y pendiente necesario al generar rásteres de flujo según el análisis de gota.

Shapefile de Desagües

Opcional

[vectorial: de punto]

Un archivo de forma de puntos que define los desagües de interés. Si se utiliza este archivo de entrada, la herramienta solo evaluará el área de la pendiente aguas arriba de estos puntos de venta.

Comprobar contaminación de borde

[booleano]

Predeterminado: True

Una bandera que indica si la herramienta debe verificar la contaminación del borde.

Usar valor máximo de pendiente aguas arriba

[booleano]

Predeterminado: True

Una bandera para indicar si se debe calcular el valor de pendiente aguas arriba máxima o mínima.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Valores Extremos de Pendiente Ascendente

[ráster]

Una cuadrícula de los valores máximos/mínimos de pendiente aguas arriba.

Código Python

ID Algoritmo: taudem:d8flowpathextremeup

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.3. Cuenca hidrográfica del calibre

Calcula la cuadrícula de la cuenca de drenaje del medidor. Cada celda de la cuadrícula está etiquetada con un identificador (de la columna «id») del medidor al que drena directamente sin pasar por ningún otro medidor.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

A suppr direcciones de flujo D-infinity

DINF_FLOWDIR

[ráster]

Una malla con direcciones de flujo basada en el método de flujo D-Infinity

Cuadrícula de Direcciones de Flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo D8 que se define, para cada celda, como la dirección de uno de sus ocho vecinos adyacentes o diagonales con la pendiente descendente más pronunciada. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Direcciones de Flujo D8».

Sahpefile de Medidores

[vectorial: de punto]

Un shapefile de punto definiendo los medidores hacia los cuales las cuencas hidrográficas serán delineadas. Este shapefile debe tener una columna id. Las celdas de cuadrícula que drenan directamente a cada punto de este shapefile se etiquetarán con esta identificación.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Medidor de la Cuenca de Drenaje

[ráster]

Una cuadrícula identifica cada cuenca hidrográfica. Cada celda de la cuadrícula está etiquetada con el identificador (de la columna id) del medidor al que drena directamente sin pasar por ningún otro medidor.

Archivo de Identificadores Aguas Abajo

[archivo]

Archivo de texto dando la conectividad de pendientes descendentes de la cuenca de drenaje

Código Python

Algoritmo ID: taudem:gagewatershed

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.4. Longitud de Área de Fuente de Flujo

Crea una indicador de cuadrícula (1, 0) que evalúa A> = (M)(Ly) basándose en la longitud de la ruta aguas arriba, las entradas de la malla del área de contribución D8 y los parámetros M e y. Esta cuadrícula indica las posibles celdas de la malla con fuente de flujo. Este es un método experimental con base teórica en la ley de Hack que establece para los flujos L ~ A 0.6. En cambio, para laderas con flujo paralelo L ~ A. Por lo tanto, una transición de laderas a arroyos puede representarse mediante L ~ A 0.8, lo que sugiere identificar celdas de la cuadrícula como celdas de flujo si A> M (L (1/0.8)).

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Longitud

[ráster]

Una cuadrícula de la longitud máxima de pendiente ascendente para cada celda. Esto se calcula como la longitud de la ruta de flujo desde la celda más alejada que drena a cada celda. La longitud se mide entre los centros de la celda teniendo en cuenta el tamaño de la celda y si la dirección es adyacente o diagonal. Es esta longitud (L) la que se usa en la fórmula, A> (M)(Ly), para determinar qué celdas se consideran celdas de flujo. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Cuadrícula de Red».

Cuadrícula de Área de Contribución

[ráster]

Una cuadrícula de valores de área de contribución para cada celda que se calcularon utilizando el algoritmo D8. El área de contribución de una celda es la suma de su propia contribución más la contribución de todos los vecinos de pendiente aguas arriba que drenan hacia ella, medida como un número de celdas. Esta cuadrícula se obtiene típicamente como resultado de la herramienta «Área de contribución D8». En esta herramienta, es el área de contribución (A) el que se compara en la fórmula``A> (M)(Ly)`` para determinar la transición a una corriente.

Umbral

[número]

Predeterminado: 0.03

El parámetro del umbral del multiplicador (M) que se utiliza en la fórmula: A> (M)(Ly), para identificar el inicio de los flujos.

Exponente

[número]

Predeterminado: 1.3

El parámetro exponente (y) que se utiliza en la fórmula: A> (M)(Ly), para identificar el inicio de los flujos. En los sistemas de ramificación, la ley de Hack sugiere que L = 1/M A(1/y) con 1/y = 0.6 (o 0.56) (y alrededor de 1.7). En sistemas de flujo paralelo, L es proporcional a A (y aproximadamente 1). Este método intenta identificar la transición entre estos dos paradigmas mediante el uso de un exponente y en algún punto intermedio (y aproximadamente 1.3).

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Fuente de Flujo

[ráster]

Una cuadrícula de indicador (1,0) que evalúa A> = (M)(L^y), en función de la longitud máxima de la trayectoria aguas arriba, las entradas de la cuadrícula del área de contribución D8 y los parámetros M e y . Esta cuadrícula indica las posibles celdas de la cuadrícula de la fuente de la corriente.

Código Python

Algoritmo ID: taudem:lengtharea

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.5. Mover desagües a flujos

Mueve los puntos de desagüe que no están alineados con una celda de flujo de una cuadrícula de ráster de flujo, aguas abajo a lo largo de la dirección de flujo D8 hasta que se encuentra una celda de ráster de flujo, se examina el número «max_dist» de celdas de cuadrícula o la ruta de flujo sale del dominio ( es decir, se encuentra un valor «sin datos» para la dirección de flujo D8). El archivo de salida es un nuevo shapefile de desagües en el que cada punto se ha movido para que coincida con la cuadrícula ráster del flujo, si es posible. Se agrega un campo «dist_moved» al archivo shapefile de las nuevas salidas para indicar los cambios realizados en cada punto. Los puntos que ya están en una celda de corriente no se mueven y a su campo «dist_moved» se le asigna un valor 0. Los puntos que inicialmente no están en una celda de corriente se mueven deslizándolos hacia abajo a lo largo de la dirección de flujo D8 hasta que ocurra una de las siguientes situaciones: a) Se encuentra una celda de cuadrícula de ráster de flujo antes de atravesar el número «max_dist» de celdas de cuadrícula. En cuyo caso, el punto se mueve y al campo «dist_moved» se le asigna un valor que indica cuántas celdas de la cuadrícula se movió el punto. b) Se atraviesa más del «max_number» de celdas de la cuadrícula, o c) el cruce sucede saliendo del dominio (es decir, se encuentra un valor de dirección de flujo D8 «sin datos»). En cuyo caso, el punto no se mueve y al campo «dist_moved» se le asigna un valor de -1.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Dirección de Flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo D8 que se define, para cada celda, como la dirección de uno de sus ocho vecinos adyacentes o diagonales con la pendiente descendente más pronunciada. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Direcciones de Flujo D8».

Cuadrícula de Flujo Ráster

[ráster]

Esta salida es una cuadrícula de indicador (1, 0) que indica la ubicación de los flujos, con un valor de 1 para cada una de las celdas de los arroyos y 0 para el resto de las celdas. Este archivo es producido por varias herramientas diferentes del conjunto de herramientas «Stream Network Analysis».

Shapefile de Desagües

[vectorial: de punto]

Un archivo de forma de puntos define puntos de interés o desagües que se deberían localizar en un flujo, pero no pueden estar exactamente en el flujo debido al hecho de que las localizaciones de puntos del archivo de forma no pueden haber sido registrados con precisión respecto al ráster de cuadrícula de corriente.

Número máximo de celdas de cuadrícula a atravesar

[número]

Predeterminado: 50

Este parámetro de entrada es el número máximo de celdas de la cuadrícula que los puntos del shapefile de la entrada de desagües se moverán antes de que se guarden en el shapefile de salida de desagües.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Shapefile de Salida de Desagüe

[vectorial: de punto]

Un archivo de forma de puntos que define puntos de interés o de desagüe. Este archivo tiene un punto para cada punto del archivo shapefile de entrada de desagüe. Si el punto original estaba ubicado en un flujo, entonces el punto no se movía. Si el punto original no estaba en un flujo, el punto se movía cuesta abajo de acuerdo con la dirección del flujo D8 hasta que alcanzaba un arroyo o se alcanzaba la distancia máxima. Este archivo tiene un campo agregado adicional «dist_moved» que es el número de celdas que se movió el punto. Este campo es 0 si la celda estaba originalmente en un flujo, -1 si no se movió porque no había una corriente dentro de la distancia máxima, o algún valor positivo si se movió.

Código Python

ID Algoritmo: taudem:moveoutletstostreams

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.6. Peuker Douglas

Crea un indicador de cuadrícula (1, 0) de celdas de cuadrícula curvadas hacia arriba según el algoritmo de Peuker y Douglas.

Con esta herramienta, el MDE se suaviza primero con un núcleo con pesos en el centro, los lados y las diagonales. A continuación, se utiliza el método de Peuker y Douglas (1975) (también explicado en Band, 1986) para identificar celdas de cuadrícula que se curvan hacia arriba. Esta técnica marca toda la cuadrícula, luego examina en una sola pasada cada cuadrante de 4 celdas de la cuadrícula y desmarca la más alta. Las restantes celdas marcadas se consideran «curvadas hacia arriba» y, cuando se ven, se parecen a una red de canales. Esta red de protocanal generalmente carece de conectividad y requiere refinado, temas que fueron discutidos en detalle por Band (1986).

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Elevación

[ráster]

Una cuadrícula de valores de elevación. Esta suele ser la salida de la herramienta «Borrar hueco», en cuyo caso se trata de elevaciones sin huecos.

Peso de Suavizado Central

[número]

Predeterminado: 0.4

El parámetro de peso central utilizado por un núcleo para suavizar el MDE antes de que la herramienta identifique las celdas de la cuadrícula curvadas hacia arriba.

Peso de Suavizado Lateral

[número]

Predeterminado: 0.1

El parámetro de peso lateral utilizado por el núcleo para suavizar el MDE antes de que la herramienta identifique las celdas de la cuadrícula curvadas hacia arriba.

Peso de Suavizado Daiagonal

[número]

Predeterminado: 0.05

El parámetro de peso diagonal utilizado por el núcleo para suavizar el MDE antes de que la herramienta identifique las celdas de la cuadrícula curvadas hacia arriba.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Fuente de Flujo

[ráster]

Un indicador de cuadrícula (1, 0) de celdas de cuadrícula curvadas hacia arriba según el algoritmo de Peuker y Douglas, si se ve, se asemeja a una red de canales. Esta red de protocanal generalmente carece de conectividad y requiere refinado, temas que fueron discutidos en detalle por Band (1986).

Código Python

Algoritmo ID: taudem:peukerdouglas

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

Ver también

  • Band, L. E., (1986), «Topographic partition of watersheds with digital elevation models», Water Resources Research, 22(1): 15-24.

  • Peuker, T. K. and D. H. Douglas, (1975), «Detection of surface-specific points by local parallel processing of discrete terrain elevation data», Comput. Graphics Image Process., 4: 375-387.

24.4.3.7. Flujo de Peuker Douglas

Combina la funcionalidad de las herramientas «Peuker Douglas», «Área de contribución D8», «Análisis de caída de corriente» y «Definición de corriente por umbral» para generar una cuadrícula de indicador de corriente (1,0) donde se ubican las corrientes utilizando un método basado en la curvatura de MDE. Con este método, el MDE se suaviza primero con un núcleo con pesos en el centro, los lados y las diagonales. A continuación, se utiliza el método de Peuker y Douglas (1975) (también explicado en Band, 1986) para identificar las celdas de la cuadrícula que se curvan hacia arriba. Esta técnica marca toda la cuadrícula, luego examina en una sola pasada cada cuadrante de 4 celdas de cuadrícula y desmarca la más alta. Las celdas marcadas restantes se consideran «curvadas hacia arriba» y, cuando se ven, se asemejan a una red de canales. Esta red de protocanal a veces carece de conectividad y/o requiere refinado, temas que fueron discutidos en detalle por Band (1986). El refinado y la conexión de estas celdas de la cuadrícula se logra aquí calculando el área de contribución D8 utilizando solo estas celdas curvadas hacia arriba. A continuación, se utiliza un umbral de acumulación en el número de estas celdas para mapear la red de canales donde este umbral lo establece opcionalmente el usuario, o se determina mediante análisis de gota.

Si se utiliza el análisis de gota, en lugar de proporcionar un valor para el umbral de acumulación, el valor del umbral de acumulación se determina buscando el rango entre los parámetros de análisis de gota «Inferior» y «Superior», utilizando el número de pasos del parámetro «Número». Para conocer la ciencia detrás del análisis de gota, consulte Tarboton, et al. (1991, 1992) y Tarboton y Ames (2001). El valor del umbral de acumulación que se selecciona es el valor más pequeño donde el valor absoluto de la estadística t es menor que 2. Esto se escribe en el archivo de texto de la tabla de análisis de gota. El análisis de gota solo es posible cuando se han especificado desagües, porque si se analiza un dominio de red completo, ya que el umbral varía, es posible que los flujos más cortos que drenan por el borde no cumplan con el criterio del umbral y se excluyan del análisis. Esto hace que la definición de la densidad de drenaje sea problemática y es algo inconsistente comparar estadísticas evaluadas en dominios diferentes.

Parámetros

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Fuente de Flujo

[ráster]

Un indicador de cuadrícula (1, 0) de celdas de cuadrícula curvadas hacia arriba según el algoritmo de Peuker y Douglas, si se ve, se asemeja a una red de canales. Esta red de protocanal generalmente carece de conectividad y requiere refinado, temas que fueron discutidos en detalle por Band (1986).

Código Python

ID Algoritmo: taudem:peukerdouglasstreamdef

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.8. Combinación área pendiente

Crea una cuadrícula de valores de área de pendiente = (Sm) (An) en función de las entradas de la cuadrícula de pendiente y área de captación específica, y los parámetros m y n. Esta herramienta está diseñada para usarse como parte del método de delineación del ráster de flujo de área-pendiente.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Pendiente

[ráster]

Esta entrada es una cuadrícula de valores de pendiente. Esta cuadrícula se puede obtener de la herramienta «D-Infinity Flow Directions».

Cuadrícula de Área de Contribución

[ráster]

Una cuadrícula que da el área de captación específica para cada celda tomada como su propia contribución (longitud de celda de cuadrícula o suma de pesos) más la contribución proporcional de los vecinos de ladera ascendente que drenan en ella. Esta cuadrícula se obtiene normalmente de la herramienta «Área de contribución D-Infinity».

Exponente de Pendiente

[número]

Predeterminado: 2

El parámetro exponente de inclinación («m») que será usado en la fórmula: «(Sm) (An)», que que se usará para crear la cuadrícula area-inclinación.

Exponente de Área

[número]

Predeterminado: 1

El parámetro de exponente de área (n) que se usará en la fórmula: (Sm)(An), que se usa para crear la cuadrícula de área-pendiente.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Área-Pendiente

[ráster]

Una cuadrícula de valores de área-pendiente = (Sm)(An) calculada a partir de la cuadrícula de pendiente, cuadrícula de área de captación específica, parámetro de exponente de pendiente m y parámetro de exponente de área n.

Código Python

ID Algoritmo: taudem:slopearea

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.9. Definición de flujo de Area y pendiente

Crea una cuadrícula de valores de área de pendiente = (Sm) (An) en función de las entradas de la cuadrícula de pendiente y área de captación específica, y los parámetros m y n. Esta herramienta está diseñada para usarse como parte del método de delineación del ráster de flujo de área-pendiente.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Direcciones de flujo D8

[ráster]

Area de contribución D-Infinity

[ráster]

Una cuadrícula que da el área de captación específica para cada celda tomada como su propia contribución (longitud de celda de cuadrícula o suma de pesos) más la contribución proporcional de los vecinos de ladera ascendente que drenan en ella. Esta cuadrícula se obtiene normalmente de la herramienta «Área de contribución D-Infinity».

Pendiente

[ráster]

Esta entrada es una cuadrícula de valores de pendiente. Esta cuadrícula se puede obtener de la herramienta «D-Infinity Flow Directions».

Cuadrícula de Máscara

[ráster]

Sumidero

[vectorial: de punto]

Cuadrícula de Huecos Rellenos para análisis de gota

[ráster]

Área de contribución D8 para el análisis de gotas

[ráster]

Exponente de Pendiente

[número]

Predeterminado: 2

El parámetro exponente de inclinación («m») que será usado en la fórmula: «(Sm) (An)», que que se usará para crear la cuadrícula area-inclinación.

Exponente de Área

[número]

Predeterminado: 1

El parámetro de exponente de área (n) que se usará en la fórmula: (Sm)(An), que se usa para crear la cuadrícula de área-pendiente.

Umbral de Acumulación

[número]

Umbral Mínimo

[número]

Umbral Máximo

[número]

Umbral de número de gotas

[número]

Tipo de paso de umbral

[enumeración]

Predeterminado: 0

Opciones:

  • 0 — Logarítmico

  • 1 — Lineal

Comprobar contaminación de borde

[booleano]

Seleccione el umbral por análisis de gota

[booleano]

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Ráster de flujo

[ráster]

Área de Pendiente

[ráster]

Una cuadrícula de valores de área-pendiente = (Sm)(An) calculada a partir de la cuadrícula de pendiente, cuadrícula de área de captación específica, parámetro de exponente de pendiente m y parámetro de exponente de área n.

Pendiente Máxima Acendente

[ráster]

Análisis de gota

[archivo]

Código Python

ID Algoritmo: taudem:slopeareastreamdef

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.10. Definición de corriente por Umbral

Opera en cualquier cuadrícula y genera un indicador de cuadrícula (1, 0) que identifica celdas con valores de entrada >= al valor de umbral. El uso estándar es utilizar una cuadrícula de área de origen acumulada como cuadrícula de entrada para generar una cuadrícula ráster de flujo como salida. Si usa la cuadrícula de máscara de entrada opcional, limita el dominio que se está evaluando a celdas con valores de máscara >= 0. Cuando usa una cuadrícula de área de contribución D-infinity (*sca) como cuadrícula de máscara, funciona como una máscara de contaminación de bordes. La lógica del umbral es:

src = ((ssa >= thresh) & (mask >= s0)) ? 1:0

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Fuente de Flujo Acumulado

[ráster]

Esta cuadrícula acumula nominalmente alguna entidad o combinación de entidades de la cuenca. Las entidades exactas varían según el algoritmo ráster de la red de flujos que se utilice. Esta cuadrícula debe tener la propiedad de que los valores de las celdas de la cuadrícula aumentan de forma monótona aguas abajo a lo largo de las direcciones de flujo D8, de modo que la red de arroyos resultante sea continua. Mientras esta cuadrícula procede a menudo de una acumulación, otras fuentes como una función de máxima pendiente aguas arriba también producirán una cuadrícula adecuada.

Umbral

[número]

Predeterminado: 100

Este parámetro se compara con el valor de la cuadrícula Fuente de Flujo Acumulado (*ssa) para determinar si la celda debe considerarse una celda de flujo. Los flujos se identifican como celdas de cuadrícula para las que el valor ssa es >= este umbral.

Cuadrícula de máscara

Opcional

[ráster]

Esta entrada opcional es una cuadrícula que se utiliza para enmascarar el dominio de interés y la salida solo se proporciona cuando esta cuadrícula es >= 0. Un uso común de esta entrada es usar una cuadrícula de área de contribución D-Infinity como máscara para que la red de arroyos delineada esté restringida a áreas donde el área de contribución D-infinito sea disponible, replicando la funcionalidad de una máscara de contaminación de borde.

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Flujo Ráster

[ráster]

Este es un indicador de cuadrícula (1, 0) que indica la ubicación de los arroyos, con un valor de 1 para cada una de las celdas de los arroyos y 0 para el resto de las celdas.

Código Python

ID Algoritmo: taudem:threshold

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.11. Definición de flujo con análisis de gota

Combina la función de la herramienta «Análisis de caída de gota» y las herramientas «Definición de corriente por umbral». Aplica una serie de umbrales (determinados a partir de los parámetros de entrada) a la cuadrícula de fuente de flujo acumulado de entrada (ssa) y genera los resultados en la tabla de estadísticas de caída de flujo (drp.txt). Luego genera una cuadrícula de ráster de flujo, que es un indicador de cuadrícula (1,0) de celdas de flujo. Las celdas de flujo se definen como aquellas celdas donde el valor de fuente de flujo acumulado es >= el umbral óptimo según se determina a partir de las estadísticas de caída de flujo. Existe una opción para incluir una entrada de máscara para replicar la funcionalidad para usar el archivo *sca como una máscara de contaminación de bordes. La lógica del umbral debe ser: src = ((ssa >= thresh) & (mask >=0)) ? 1:0

Parámetros

Salidas

Código Python

ID Algoritmo: taudem:streamdefdropanalysis

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

24.4.3.12. Análisis de caída de gota

Aplica una serie de umbrales (determinados a partir de los parámetros de entrada) a la cuadrícula de fuente de flujo acumulada de entrada (*ssa) cuadrícula y genera los resultados en el archivo *drp.txt la tabla de estadísticas de caída de flujo . Esta función está diseñada para ayudar en la determinación de un umbral geomorfológicamente objetivo que se utilizará para delinear flujos. Análisis de Gota intenta seleccionar el umbral correcto automáticamente mediante la evaluación de una red de flujos para un rango de umbrales y examinando la propiedad de caída constante de los flujos de Strahler resultantes. Básicamente, hace la pregunta: ¿Es la caída de flujo media para los flujos de primer orden estadísticamente diferente de la caída de flujo promedio para los flujos de orden superior, utilizando una prueba T. La caída de Gota es la diferencia de elevación desde el principio hasta el final de un flujo definida como la secuencia de enlaces del mismo orden de flujo. Si la prueba T muestra una diferencia significativa, entonces la red de transmisión no obedece esta «ley», por lo que es necesario elegir un umbral mayor. El umbral más pequeño para el cual la prueba T no muestra una diferencia significativa da la red de corrientes de resolución más alta que obedece a la «ley» de caída de gota constante de la geomorfología, y es el umbral elegido para el mapeo «objetivo» o automático de corrientes de la MDE. Esta función se puede utilizar en el desarrollo de rásteres de red de arroyos, donde la(s) característica(s) exacta(s) de la cuenca hidrográfica que se acumularon en la cuadrícula de fuente de flujo acumulado varían según el método que se utilice para determinar el ráster de la red de flujo.

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Broscoe (1959) identificó la «ley» de caída constante de gota. Para conocer la ciencia detrás del uso de esto para determinar un umbral de delimitación del flujo, consulte Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton y Ames (2001).

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Área de contribución D8

[ráster]

Una cuadrícula de valores de área de contribución para cada celda que se calcularon utilizando el algoritmo D8. El área de contribución para una celda es la suma de su propia contribución más la contribución de todos los vecinos de la pendiente ascendente que drenan hacia ella, medida como un número de celdas o la suma de cargas de peso. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Área de contribución D8». Esta cuadrícula se utiliza en la evaluación de la densidad de drenaje informada en la tabla de caída de arroyos.

Cuadrícula de Dirección de Flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo D8 que se define, para cada celda, como la dirección de uno de sus ocho vecinos adyacentes o diagonales con la pendiente descendente más pronunciada. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Direcciones de Flujo D8».

Cuadrícula de Elevación de Relleno de Huecos

[ráster]

Una cuadrícula de valores de elevación. Esta suele ser la salida de la herramienta «Borrar hueco», en cuyo caso se trata de elevaciones sin huecos.

Cuadrícula de Fuente de Flujo Acumulado

[ráster]

Esta cuadrícula debe aumentar monótonamente a lo largo de las direcciones de flujo D8 de la pendiente aguas abajo. Se compara con una serie de umbrales para determinar el comienzo de los flujos. A menudo se genera al acumular alguna característica o combinación de características de la cuenca con la herramienta «Área de contribución D8», o utilizando la opción máxima de la herramienta «Ruta de Flujo Extremo D8». El método exacto varía según el algoritmo que se utilice.

Shapefile de Desagües

[vectorial: de punto]

Un shapefile de puntos que define las fuentes aguas arriba de las que se realiza el análisis de caída.

Umbral Mínimo

[número]

Predeterminado: 5

Este parámetro es el extremo más bajo del rango buscado para posibles valores de umbral usado en el análisis de gota. Esta técnica busca el umbral más pequeño en el rango donde el valor absoluto del estadístico t es menor que 2. Para la ciencia detrás del análisis de gotas, ver Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton y Ames (2001).

Umbral Máximo

[número]

Predeterminado: 500

Este parámetro es el extremo más alto del rango buscado para posibles valores de umbral usando el análisis de gota. Esta técnica busca el umbral más pequeño en el rango donde el valor absoluto del estadístico t es menor que 2. Para la ciencia detrás del análisis de gotas, ver Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton y Ames (2001).

Número de Valores Umbral

[número]

Predeterminado: 10

El parámetro es el número de pasos en los que dividir el rango de búsqueda cuando se buscan posibles valores de umbral mediante el análisis de gota. Esta técnica busca el umbral más pequeño en el rango donde el valor absoluto del estadístico t es menor que 2. Para la ciencia detrás del análisis de gotas, ver Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton y Ames (2001).

Espaciado para Valores Umbral

[enumeración]

Predeterminado: 0

Este parámetro indica si se debe utilizar un espaciado logarítmico o lineal al buscar posibles valores de umbral mediante el análisis de gota.

Opciones:

  • 0 — Logarítmico

  • 1 — Lineal

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Gota a Flujo D-infinity

[archivo]

Este es un archivo de texto delimitado por comas con la siguiente línea de encabezado:

Threshold,DrainDen,NoFirstOrd,NoHighOrd,MeanDFirstOrd,MeanDHighOrd,StdDevFirstOrd,StdDevHighOrd,T

El archivo luego contiene una línea de datos para cada valor de umbral examinado, y luego una línea de resumen que indica el valor de umbral óptimo. Esta técnica busca el umbral más pequeño en el rango donde el valor absoluto del estadístico t es menor que 2. Para conocer la ciencia detrás del análisis de gotas, ver Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton y Ames (2001).

Código Python

ID Algoritmo: taudem:dropanalysis

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.

Ver también

  • Broscoe, A. J., (1959), «Quantitative analysis of longitudinal stream profiles of small watersheds», Office of Naval Research, Project NR 389-042, Technical Report No. 18, Department of Geology, Columbia University, New York.

  • Tarboton, D. G., R. L. Bras and I. Rodriguez-Iturbe, (1991), «On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data», Hydrologic Processes, 5(1): 81-100.

  • Tarboton, D. G., R. L. Bras and I. Rodriguez-Iturbe, (1992), «A Physical Basis for Drainage Density», Geomorphology, 5(1/2): 59-76.

  • Tarboton, D. G. and D. P. Ames, (2001), «Advances in the mapping of flow networks from digital elevation data», World Water and Environmental Resources Congress, Orlando, Florida, May 20-24, ASCE, https://www.researchgate.net/publication/2329568_Advances_in_the_Mapping_of_Flow_Networks_From_Digital_Elevation_Data.

24.4.3.13. Alcance del Flujo y Cuenca de Drenaje

Esta herramienta produce una red vectorial y un shapefile a partir de la cuadrícula ráster de la secuencia. La cuadrícula de dirección del flujo se utiliza para conectar trayectorias de flujo a lo largo del ráster de flujo. Se calcula el orden de Strahler de cada segmento de la corriente. La subcuenca que drena a cada segmento de arroyo (tramo) también está delineada y etiquetada con el identificador de valor que corresponde al atributo WSNO (número de cuenca) en el Shapefile de Alcance de Flujo.

Esta herramienta ordena la red de flujos de acuerdo con el sistema de pedidos de Strahler. Los flujos que no tienen otros arroyos drenando en ellos son el orden 1. Cuando dos tramos de flujos de diferente orden se unen, el orden del tramo aguas abajo es el orden del tramo entrante más alto. Cuando dos tramos de igual orden se unen, el orden de alcance descendente aumenta en 1. Cuando más de dos tramos se unen, el orden de alcance descendente se calcula como el máximo del orden de alcance entrante más alto o el segundo orden de alcance entrante más alto + 1. Esto generaliza el definición común a los casos en los que más de dos tramos se unen en un punto. La conectividad topológica de la red se almacena en el archivo Stream Network Tree (Arbol de Red de Drenaje), y las coordenadas y atributos de cada celda de la cuadrícula a lo largo de la red se almacenan en el archivo Network Coordinates (Coordenadas de Red).

La cuadrícula ráster de flujos se utiliza como fuente para la red de flujos y la cuadrícula de dirección del flujo se usa para rastrear conexiones dentro de la red de flujos. Las elevaciones y el área de contribución se utilizan para determinar los atributos de elevación y área de contribución en el archivo de coordenadas de la red. Los puntos en el archivo shapefile de desagües se utilizan para dividir lógicamente los tramos de arroyos para facilitar la representación de las cuencas hidrográficas aguas arriba y aguas abajo de los puntos de muestreo. El programa utiliza el campo de atributo «id» en el shapefile de puntos de desagüe como identificadores en el archivo de árbol de red. Luego, esta herramienta traduce la representación de la red vectorial del archivo de texto en los archivos de árbol de red y coordenadas en un archivo de forma. También se evalúan otros atributos. El programa tiene la opción de delinear una sola cuenca al representar toda el área que drena a la Red de Flujo como un valor único en la cuadrícula de salida la cuenca de drenaje.

Parámetros

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de Elevación de Relleno de Huecos

[ráster]

Una cuadrícula de valores de elevación. Esta suele ser la salida de la herramienta «Borrar hueco», en cuyo caso se trata de elevaciones sin huecos.

Cuadrícula de Dirección de Flujo D8

[ráster]

Una cuadrícula de direcciones de flujo D8 que se define, para cada celda, como la dirección de uno de sus ocho vecinos adyacentes o diagonales con la pendiente descendente más pronunciada. Esta cuadrícula se puede obtener como resultado de la herramienta «Direcciones de Flujo D8».

Área de Drenaje D8

[ráster]

Una cuadrícula que da el valor del área de contribución en términos del número de celdas de la cuadrícula (o la suma de los pesos) para cada celda tomada como su propia contribución más la contribución de los vecinos de pendiente aguas arriba que drenan hacia ella utilizando el algoritmo D8. Esta suele ser la salida de la herramienta «Área de contribución D8» y se utiliza para determinar el atributo de área de contribución en el archivo de coordenadas de red.

Cuadrícula de Flujo Ráster

[ráster]

Un indicador de cuadrícula que indica corrientes, mediante el uso de un valor de celda de la cuadrícula de 1 en las corrientes y 0 fuera de las corrientes. Varias de las herramientas de «Análisis de red de flujo» producen este tipo de cuadrícula. Cuadrúcla de Flujo Ráster se utiliza como fuente para la red de flujo.

Shapefile de Desagües como Redes de Nodos

Opcional

[vectorial: de punto]

Un archivo de forma de puntos que define puntos de interés. Si se utiliza este archivo, la herramienta solo delineará la red de flujo aguas arriba de estos puntos de desagüe. Además, los puntos en Shapefile de Desagües se utilizan para dividir lógicamente los tramos de flujos para facilitar la representación de las cuencas hidrográficas aguas arriba y aguas abajo de los puntos de monitoreo. Esta herramienta REQUIERE QUE HAYA un campo de atributo entero «id» en el Shapefile de Desagües, porque los valores «id» se utilizan como identificadores en el archivo de árbol de red.

Delinear una cuenca hidrográfica

[booleano]

Predeterminado: True

Esta opción hace que la herramienta delinee una sola cuenca al representar el área completa que drena a la red de flujo como un valor único en la cuadrícula de la cuenca de drenaje de salida. De lo contrario, se delimita una cuenca hidrográfica separada para cada tramo de arroyo. El valor predeterminado es Falso (cuenca de drenaje separada).

Salidas

Etiqueta

Nombre

Tipo

Descripción

Cuadrícula de orden de flujo

[ráster]

La Cuadrícula de Orden de Flujo tiene valores de celdas de flujos ordenados según el sistema de pedidos de Strahler. El sistema de pedidos de Strahler define las corrientes de orden 1 como tramos de corriente que no tienen ningún otro tramo que los atrape. Cuando dos tramos de flujo de diferente orden se unen, el orden del tramo de flujo aguas abajo es el orden del tramo de entrada más alto. Cuando dos tramos de igual orden se unen, el orden de alcance aguas abajo aumenta en 1. Cuando más de dos tramos se unen, el orden de alcance aguas abajo se calcula como el máximo del orden de alcance entrante más alto o el segundo orden de alcance entrante más alto + 1. Esto generaliza el definición común a los casos en los que más de dos trayectos de flujo llegan a unirse en un punto.

Cuadrícula de Cuenca de Drenaje

[ráster]

Esta cuadrícula de salida identifica el alcance de cada cuenca hidrográfica con un número de identificación único, o en el caso donde se marcó la opción delinear una cuenca de drenaje, toda el área que drena a la red de flujos se identifica con una identificación única.

Shapefile de Alcance de Flujo

[vectorial: lineal]

Esta salida es un shapefile de polilínea que proporciona los enlaces en una red de drenaje. Las columnas de la tabla de atributos son:

  • LINKNO — Número de enlace. Un número único asociado con cada enlace (segmento de canal entre uniones). Esto es arbitrario y variará según la cantidad de procesos utilizados.

  • DSLINKNO — Número de enlace del enlace aguas abajo. -1 indica que esto no existe

  • USLINKNO1 — Número de enlace del primer enlace aguas arriba. (-1 indica que no hay enlace aguas arriba, es decir, para un enlace de origen)

  • USLINKNO2 — Número de enlace del segundo enlace aguas arriba. (-1 indica que no hay un segundo enlace aguas arriba, es decir, para un enlace de origen o un punto de monitoreo interno donde el alcance está dividido lógicamente pero la red no se bifurca)

  • DSNODEID — Identificador de nodo para el nodo en el extremo aguas abajo del alcance de la corriente. Este identificador corresponde al atributo «id» del shapefile de Desagües utilizado para designar nodos

  • Order — Orden del flujo del emisor

  • Length — Longitud del enlace. Las unidades son las unidades de mapa horizontales de la cuadrícula MDE subyacente

  • Magnitude — Magnitud Shreve del enlace. Este es el número total de fuentes aguas arriba

  • DS_Cont_Ar — Área de drenaje en el extremo aguas abajo del enlace. Generalmente, esta es una celda de rejilla aguas arriba del extremo de aguas abajo porque el área de drenaje en la celda de rejilla del extremo de aguas abajo incluye el área de la corriente que se une

  • Drop — Descenso desde el principio hasta el final del enlace

  • Slope — Pendiente media del enlace (calculada como caída/longitud)

  • Straight_L — Distancia en línea recta desde el inicio hasta el final del enlace

  • US_Cont_Ar — Área de drenaje en el extremo aguas arriba del enlace

  • WSNO — Número de cuenca. Referencia cruzada a los archivos de cuadrícula *w.shp y *w que dan el número de identificación de la cuenca que drena directamente al enlace

  • DOUT_END — Distancia al desagüe final (es decir, el punto más aguas abajo en la red de corrientes) desde el extremo aguas abajo del enlace

  • DOUT_START — Distancia al desagüe eventual desde el extremo aguas arriba del enlace

  • DOUT_MID — Distancia al desagüe eventual desde el punto medio del enlace

Arbol de Conectividad de Red

[archivo]

Esta salida es un archivo de texto que detalla la conectividad topológica de la red almacenada en el archivo Árbol de Red de Flujo. Las columnas son las siguientes:

  • Link Number (Arbitrary — variará dependiendo del número de procesos utilizados)

  • Número del punto de inicio en archivo (*coord.dat) de coordenadas de red (indexado desde 0)

  • Número del punto final en archivo (*coord.dat) con coordenadas de red (indexado desde 0)

  • Número de enlace siguiente (aguas abajo). Apunta al número de enlace. -1 indica que no hay enlaces descendentes, es decir, un enlace terminal

  • Primer número de enlace anterior (aguas arriba). Apunta al número de enlace. -1 indica que no hay enlaces aguas arriba

  • Segundo número de enlace anterior (aguas arriba). Apunta al número de enlace. -1 indica que no hay enlaces aguas arriba. Donde solo un enlace anterior es -1, indica un punto de monitoreo interno donde el alcance está dividido lógicamente, pero la red no se bifurca

  • Orden de Estaciones de enlace

  • Identificador del punto de supervisión en el extremo descendente del enlace. -1 indica que el extremo aguas abajo no es un punto de monitoreo

  • Magnitud de red del enlace, calculada como el número de fuentes aguas arriba (siguiendo a Shreve)

Coordenadas de Red

[archivo]

Esta salida es un archivo texto que contiene las coordenadas y atributos de puntos a lo largo de la red de cursos de agua. Las columnas son las siguientes:

  • Coordenada X

  • Coordenada Y

  • Distancia a lo largo de los canales hasta el extremo aguas abajo de un enlace de terminal

  • Elevación

  • Área contribuyente

Código Python

Algorithm ID: taudem:streamnet

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

El algoritmo id se muestra cuando pasa el cursor sobre el algoritmo en la caja de herramientas de procesos. El diccionario de parámetros proporciona los NOMBRES y valores de los parámetros. Consulte Utilizar algoritmos de procesamiento desde la consola para obtener detalles sobre cómo ejecutar algoritmos de procesamiento desde la consola de Python.