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SIG

Crear un mapa de isoyetas e isotermas en ArcGIS

En esta entrada se muestra el procedimiento para realizar isolíneas (isoyetas, isotermas, isobaras) en ArcGIS, en base a las estaciones meteorológicas (datos del ejercicio) distribuidas alrededor de la Provincia de Loja.

Antes de iniciar debemos conocer que las isolíneas representan en un mapa líneas, rectas o curvas, que describen la intersección de una superficie mediante la interpolación de uno o más planos horizontales, formando gradientes relativos de la variable o parámetro estimado, con el fin de interpretar gráficamente. Por ejemplo una isoyeta, isoterma e isobara representan la precipitación, temperatura y presión respectivamente en una unidad de tiempo considerada sobre una superficie.

Para crear una isolínea es necesario contar con una capa de puntos de las estaciones meterológicas (mínimo tres) georreferenciada y con su respectiva proyección definida.

Estaciones meteorológicas ArcGIS

En caso de contar con la información meteorológica dentro de una tabla de Excel, se puede agregar dentro de ArcMap dichos datos con la herramienta Add XY Data, seguidamente exportar la tabla como shapefile (Clic derecho sobre la capa > Data > Export Data).

Para realizar este procedimiento es necesario contar con la extensión Spatial Analyst, dirigirse a la caja de herramientas ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation.

Interpolation Spatial Analyst Tools
En esta dirección contamos con un conjunto de herramientas de interpolación, de acuerdo al Centro de Recursos de ArcGIS las conceptualiza de la siguiente manera:

  • IDW (Distancia Inversa ponderada), este método presupone que la variable que se representa cartográficamente disminuye su influencia a mayor distancia desde su ubicación de muestra (es el método más simple, es inversamente proporcional a la distancia).
  • Kriging, es un procedimiento geoestadístico avanzado que genera una superficie estimada a partir de un conjunto de puntos dispersados con valores z, usar la herramienta Kriging en forma efectiva implica una investigación interactiva del comportamiento espacial del fenómeno representado por los valores z antes de seleccionar el mejor método de estimación para generar la superficie de salida (muy empleada en suelos y geología).
  • Natural Neighbor,  interpola una superficie de ráster a partir de puntos utilizando una técnica de vecinos naturales (útil cuando existen muchos puntos de entrada).
  • Spline, utiliza un método de interpolación que estima valores usando una función matemática que minimiza la curvatura general de la superficie, lo que resulta en una superficie suave que pasa exactamente por los puntos de entrada (empleada cuando cuando las superficies varían suavemente).

Interpolación Kriging IDW en ArcGIS

Una vez definido el método de interpolación (para este ejemplo Kriging, aunque Spline es recomendado en pluviometría, pero lo uso debido a la irregularidad de los datos, y, para definir mejor el comportamiento) abrir la herramienta Kriging.

Kriging en ArcGISEn Input point features seleccionar la capa de puntos (estaciones meteorológicas), en Z value fiel el campo de la tabla que contiene los datos de las isolíneas (precipitación, temperatura, presión, etc), en Output surface raster selecionar el directorio, ahora es posible perzonalizar en las propiedades del raster.

Como paso final se procede a crear las isolíneas, para ello vamos a utilizar la herramienta Contornos (la misma que se utiliza para crear curvas de nivel) que se encuentra en la caja de herramientas ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Surface > Contour, al ejecutarla en el cuadro de diálogo rellenamos los datos, Input raster el raster creado anteriormente (Kriging), Output polilyne features definir el directorio para salvar el shapefile y Contour interval permite fijar un intervalo de las isolíneas, esto depende de la superfice, varianza y parámetros bajo un criterio técnico. En caso de requerir polígonos vectoriales es necesario Reclasificar el raster (Spatial Analyst Tools > Reclass> Reclassify), y posteriormente transformarlo como vector (Conversion Tools > From Raster > Raster to polygon). Lo interesante de ArcGIS es que cuenta con un potente set de herramientas que nos permiten llegar a un objetivo por diversas formas.

 Mapa de isoyetas en ArcGIS

 

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44 thoughts on “Crear un mapa de isoyetas e isotermas en ArcGIS

  1. nicolas

    hola franz

    No me es posible crear un IDW con attribute table. Cuál es el procedimiento para que, con el arcgis, construya un mapa interpolado cuyo raster resultante permita consultar el attribute table?

    Tengo entendido que se trata de construir un raster multibandas. Cualquier ayuda, a mi correo, será muy agradecida.

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  2. Cristhian

    Hola Franz.
    Muy útil tu información, de lejos lo mejor de la red.
    Me surge una duda y es como obtener el shape que me delimita un lugar, puesto que ya tengo los datos y el mapa queda muy bien representado con sus isoyetas, peor no tengo la información de fronteras para cercar y referenciar el mapa.
    Gracias.

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    • franzpc Post author

      Estimado Cristhian!

      Podrías dibujar manualmente el polígono que requieres, o en tal caso solicitar tu área administrativa en una institución encargada de aquello en tu localidad, si es a una microcuenca puedes visitar la entrada de delimitación de microcuencas.

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  3. Jc Cabrera

    Hola Franz, me parece que para el caso de Isoyetas el hecho de trazarlas con una interpolación simple como las que ofrece ArcGIS no es muy recomendable. Recuerda que la precipitación está influida por factores globales y regionales y para ello hay que tener en cuenta un factor de anisotropía y en mi experiencia nunca ha estado de más hacer otro tipo de análisis como índices de vegetación y fotointerpretación para hacer ajustes. Saludos

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    • franzpc Post author

      Correcto tienes toda la razón, en realidad esta entrada es para realizar un trabajo básico, si se requiere mayor precisión y calidad, se requieren parámetros adicionales (como los que mencionas), por ejemplo combinando las herramientas de ArcGIS y Erdas se puede obtener un mejor resultado, muchas gracias por tu observación.

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  4. Julio Cesar Montes Mendoza

    Hey amigo mucho gusto mi nombre es Julio Montes lo felicito por su página muy interesante. Quisiera ver si me podía ayudar con unas cosas, mire soy estudiante de Ingeniería Agronómica y estoy interesado en un tema que tiene aquí, es el de crear un mapa de localización en ArcGis, quería saber si es muy amable y me brinda la información de todo ese tema. Lo necesito para brindar una exposición sobre todo eso. Es muy importante para la nota de mi pase de año. Por favor. Si sería muy amable y me brindara algún número para explicarle mejor. Disculpe ante mano el atrevimiento. Muchas Gracias.

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  5. CARLOS

    Hola que tal, me parece genial todo lo que muestras, es muy interesante el manejo del SIG, apenas estoy aprendiendo a utilizarlo y me gustaría saber si puedes generar un video con este post y saber si puedes generar una sobre precipitación, no sé qué se tenga que usar, tipo de vegetación climas etc., espero puedas ayudarme y si lo puedes hacer estaría estupendo.

    Saludos desde México!

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  6. Everth Rios Ledezma

    Excelente, ayuda, lo más completo que he encontrado sobre el cálculo de isoyetas, pero tengo una duda sobre el cálculo de ISOTERMAS, según la teoría la altura influye en la temperatura, como puedo fusionar la temperatura con modelo digital de terreno, para obtener mapa de isotermas en función a alturas y estaciones meteorológicas.
    Por favor alguna metodología, o extensión ARCGIS 9.3.

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    • franzpc Post author

      No soy experto en clima, pero te aconsejaría que interpoles tus datos como un GRID, luego en la herramienta Raster Calculator (de acuerdo a la teoría) uses expresiones que permitan jugar las Isotermas con un Modelo de Elevación Digital. También te recomiendo que pruebes con IDRISI cuenta con excelentes módulos de interpolación y permite mayor ingreso de variables.

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  7. Dino

    Hola Franz, quisiera tu ayuda, quiero hacer un mapa de temperaturas máximas, mínimas y precipitaciones pluviales. Mi problema es que no sé como importar al ArcGis, a pesar que ya tengo el mapa del departamento donde trabajo, quisiera tu ayuda paso a paso, te estaré muy agradecido.

    Atentamente.
    Dino.

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    • franzpc Post author

      Si tienes los datos de temperatura y precipitación en base a estaciones meteorológicas, necesitas contar con las coordenadas de cada estación (leer detenidamente esta entrada y seguir los pasos), también puedes descargar algunos Ráster en WorldClim.

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  8. Anderson

    Gracias por la información de las isoyetas, podrías poner por favor un tutorial sobre como hacer un mapa de anomalías.

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  9. roy antonio

    Solo quiero hacer una pregunta por que no me delimita mi cuenca con el hidrology, ya revise la instalación y me dijeron que algo esta desactivado no se si me podrían ayudar con esto gracias.

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  10. Jose

    Ente todo felicitaciones por tu gran blog. Estoy tratando de armar un plano que represente las fluctuaciones del nivel piezometrico entre 2011 – 2012. Estoy utilizando el Geostatiscal Analyst método kriging pero el gráfico que me arroja es muy distorsionado. Hay forma de suavizar ese gráfico (kriging).

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  11. Carlos

    Hola Franz: Enhorabuena por compartir de forma amigable tu conocimiento y experiencias. ¿Tendrás forma y tiempo de un ejercicio + vídeo similar a interpolación de temperaturas+altitud, esta vez considerando arcgis para la interpolación de la precipitación en montaña con los condicionantes que quisieras contemplar además de la altitud? (aunque sea lo más básico. Algunos mencionados por JC Cabrera). De antemano gracias.

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    • franzpc Post author

      ArcGIS puede interpolar lo que le pongamos en frente, pero la precipitación no depende directamente de la altitud (claro que en zonas montañosas tienden acumularse las nubes, pero no significa que se precipite el agua), para precipitación te recomiendo que interpoles directamente sin considerar la altitud, aunque si tienes información y sobre todo alguna fórmula que considere otras variables, la puedes compartir y usarla en ArcGIS.

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  • franzpc: Con la herramienta Contour.
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  • franzpc: Correcto, es necesario recuperar el GRUB, recuerda primero instalas/actualizas Windows, luego Linux.
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  • Ruben Martinez: Mis mas sinceras felicitaciones Ronald a ti y tus amigos, es un importante aporte para quienes hacen teledetección y seguir adelante, siempre existirán criticas pero bienvenidas las constructivas ademas es un manual libre y no direccionado o vinculado a diversa publicidad que existe en la web. Saludos
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  • Ronin: Que tal amigo, tengo una duda, yo actualmente tengo instalado en mi ordenador Windows 7 y Linux Mint 13, en ese orden de instalación. Ahora me gustaría actualizar a Windows 8 Pro desde Windows 7 sin formatear nada; mi pregunta es si al hacer esto también es reescrito el MBR y se pierde la opción de elegir cualquier sistema o se mantiene el GRUB de Linux actual. Muchas gracias por tu respuesta, saludos
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