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Calcular el volumen de tierra desplazada en un derrumbe con ArcGIS

Un deslizamiento se denomina como el movimiento de una masa de suelo o roca, a favor de la pendiente por inestabilidad de su talud, causado por diferentes factores, para calcular el volumen desplazado en ArcGIS, se lo realiza por la diferencia de dos modelos de elevación digital (TIN).

Curvas de nivel derrumbe ArcGIS

Creación de un TIN (sin derrumbe)
Para crear un TIN se requiere curvas de nivel (descargar datos del ejemplo), con datos de altitud. La herramienta a usar es Create TIN From Features de la extensión 3D Analyst (en ArcGIS 10 si no se encuentra en la barra de herramientas agregarla arrastrándola desde el menú Customize > Toolbars > Customize > Commands > 3D Analyst).

Interpolación de vectores (shapefiles)
Es recomendable interpolar el polígono de la superficie del derrumbe con el TIN, esto se puede hacer con la herramienta Interpolate Shape ubicada en:

ArcToolbox > 3D Analyst > Functional Surface > Interpolate Shape

Creación de un TIN (con derrumbe)
Para crear un segundo TIN, es necesario a las curvas de nivel eliminar la superficie del derrumbe, esto se lo realiza con la herramienta Erase, ahora con las nuevas curvas de nivel crear el TIN.

ArcToolbox > Analysis Tools > Overlay > Erase

TIN sin y con derrumbe

Recortar TINs (opcional)
En caso que el TIN en sus bordes posea cotas cero (errores en la interpolación por datos altitudinales), es necesario recortar el TIN para evitar errores en los cálculos, se puede crear un polígono que cubra casi la totalidad de la superficie de las curvas de nivel e interpolarlo con el TIN (ver video tutorial al final), posteriormente recortar el modelo de elevación digital.

ArcToolbox > 3D Analyst > TIN Management > Edit TIN

Diferencia entre TINs (cálculo del volumen)
Finalmente se procede a calcular el volumen de tierra desplazada en el derrumbe, calculando la diferencia de ambos TINs, como cuando en la escuela aprendíamos aritmética restar uno del otro.

ArcToolbox > 3D Analyst > Terrain and TIN Surface > Surface Difference

Cálculo del volumen del movimiento de tierra ArcGIS

 

Como resultado se obtiene una capa de polígonos, para determinar el volumen deslizado tan solo basta abrir la tabla de atributos y realizar la diferencia entre todos los valores -1 (Below) y 1 (Above) del campo Code, a continuación el videotutorial del procedimiento.

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8 thoughts on “Calcular el volumen de tierra desplazada en un derrumbe con ArcGIS

  1. Gonzalo

    En la creación de las primeras curvas de nivel, las mismas deben ser creadas antes del derrumbe con el DEM. Muy bueno tu aporte. Gracias.

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  2. Andrés Mauricio

    Cordial Saludo. Puedes habilitar el enlace para descargar los archivos para realizar el tutorial. Muchas Gracias.

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  3. cesar

    Hola, me gustaría saber si esto también se puede utilizar para saber la cantidad de sedimento que es movido en playas por causa de factores como la erosión por mareas o desembocaduras de ríos en playas, tengo los datos ya que estoy trabajando haciendo un levantamiento topográfico en una playa, y haciendo puntos en nivel de marea baja, media, alta y el área seca, también tomando puntos en el área del rió de modo que se puedan ver los cambios, se pueda usar la misma metodología, agradecería mucho su respuesta.

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    • franzpc Post author

      Los puedes hacer, pero recuerda que son estimaciones, y la precisión depende de los datos de entrada, en si son muy buenas las herramientas de Terrain and TIN Surface.

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  4. cesar barrios

    Hola en la playa en la que estoy trabajando, hace poco se extrajo un gran cantidad de arena y me gustaría calcular la cantidad extraída, intente hacer lo mismo que se muestra en el vídeo tutorial pero no me sale bien, al final el resultado que da solo son tres polígonos y no se porque, mira tengo el mapa con los puntos con el hueco hecho por la extracción, entonces mi pregunta, debería hacer un mapa eliminando estos puntos del hueco para proceder a realizar el calculo de volumen extraído, o dejo los puntos con el hueco, el polígono que hago, lo realizo con los puntos mas no se muestra en el resultado del calculo de volumen de los polígonos, espero tu respuesta.

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    • franzpc Post author

      Debes crear los mapas con y sin “hueco”, y seguir el procedimiento, pero más importante que aquello es el detalle de tus datos de entrada (campo), para que la resolución de celda sea por lo menos de un metro (depende de la superficie de tu estudio).

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    • JC Cabrera

      No creo que sea apropiado utilizarlo en tu caso, ya que la remoción en masa (deslizamiento) va en función a la pendiente (entre otros factores) incluso si te das cuenta, el procedimiento que aquí detalla el amigo Franz toma en cuenta eso, la diferencia entre cotas (traduciendo eso genéricamente en pendiente) ya que si viste, se realiza una diferencia para obtener el volumen de talud (diferencia entre “below” y “above”). En tu caso, la remoción de arena de una playa, no es una remoción en masa ni está en función de la pendiente, mas bien está en función a otros factores. No tengo experiencia en ello, pero vamos, las partículas mas gruesas (arenas) por dinámica hidrogeomorfológica se depositan en zonas llanas y ahí no hay pendientes mayores a 1%. Por tanto, no creo que la pendiente sea un factor base para el proceso que describes César Julio. Si estoy mal, corríjanme.

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