Calcular el volumen de agua de un embalse con QGIS 3

En esta ocasión determinaremos el volumen de agua del embalse definido en los artículos anteriores 1, 2 y 3

Se utilizaran dos métodos, con la calculadora Raster y un algoritmo de SAGA.

Datos requeridos

  • Modelo digital de elevación de 10 metros (MDE_10).
  • Raster del espejo de agua (Espejo_agua).

Ambos creados en el artículo“Cuenca y espejo de agua de un embalse QGIS 3”.

Fundamento

Se determinara el volumen entre la capa que representa el espejo de agua y la elevación del Modelo Digital de Elevación (MDE).

Debido a que estamos trabajando con una resolución de 10 metros, cada pixel ocupa un área de 100 m2, mediremos el volumen de cada pixel como un cubo.

La altura del cubo corresponde con la profundidad del cuerpo de agua.

El volumen para un pixel será la diferencia entre la cota del espejo de agua y la elevación del MDE (profundidad), multiplicado por el área del pixel (100 m2)

En consecuencia, la suma del volumen de todos los cubos nos dará el volumen de agua embalsado.

Calculadora Raster

1.- Despliegue las capas del MDE_10  y  espejo_agua

La capa Raster espejo_agua fue generada por una operación aritmética sobre la superficie MDE_10, por lo tanto tienen la misma resolución y extensión.

2.- Elevación de fondo:

Active la calculadora Raster, escriba la ecuación

(espejo_agua@1 = 1) * MDE_10 + (espejo_agua@1 = 0) * 280

Llame al resultado Batimetría.

3.- Calcule la profundidad:

La profundidad es la diferencia entre la altura máxima del nivel de agua (280 ) menos altura de dicho pixel en el MDE.

A continuación, en la calculadora Raster. Escriba la ecuación:

280 – Batimetria

Llame al resultado profundidad

Genera un Raster con las profundidades en el área cubierta por el espejo de agua, podemos observar que oscilan de 4,53 a 18,1 metros.

El resto del Raster tiene valor 0, por lo cual el volumen calculado fuera del espejo de agua será 0.

4.- Volumen:

Menú Procesos > Caja de Herramientas de Procesos, en el Panel busque la etiqueta Raster> Estadísticas de la capa Raster

Esto genera un archivo html, ábralo y busque el resultado de la suma, el valor corresponde a la suma de las profundidades, en este caso 3372.4891967773438

Multiplique el valor por las dimensiones del pixel:  100 m2

Volumen:  337248,9196777 m3

SAGA GIS

Cargue las capas del MDE_10 y Espejo_agua

Determine la elevación de fondo como en el caso anterior. Llame al resultado Batimetria

Volumen

Menú Procesos > Caja de Herramientas de Procesos, en la pestaña SAGA ubique Raster Calculus> Raster Volume

En la pestaña Grid introduzca Batimetría

Luego, en Method seleccione Count Only Below Base Level

Seguidamente, en Base Level 280

Luego clic Ejecutar

Finalmente, seleccione la pestaña Registro, en la parte inferior verá el Volumen estimado, note que es el mismo resultado obtenido anteriormente.

Autor: Luis Eduardo Pérez Graterol
Profesión: Ingeniero en Recursos Naturales
País: Venezuela
Web: www.mundocartogeo.blogspot.com

4 comentarios en “Calcular el volumen de agua de un embalse con QGIS 3”

  1. Hola, muchas gracias, con respecto a (espejo_agua@1 = 1) * MDE_10 + (espejo_agua@1 = 0) * 280

    Puedes explicar un poco el significado de la fórmula? gracias y disculpe la ignorancia.

    Saludos

    Responder
    • Saludos:
      – (espejo_agua@1 = 1) * MDE_10 la condicional selecciona solo los pixeles del espejo de agua, luego se le asigna el valor de elevación del MDE
      (espejo_agua@1 = 0) * 280 esta condicional selecciona el resto del raster y le asigna el valor de 280
      Posteriormente restamos el resultado por 280. El espejo de agua le quedan los valores de profundidad y el resto del area queda valor 0, porque se resta 280 – 280

      Responder

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