Calcular el volumen de una laguna en ArcGIS

Para estimar la capacidad de almacenamiento de cuerpos de agua como lagos, lagunas, estanques o embalses, se puede realizar a través de métodos indirectos, que permiten calcular el volumen de agua retenida, a través de información cartográfica, por ello se requiere la batimetría con su modelo de elevación digital, en la presente entrada el procedimiento de cálculo se ejecuta con las herramientas de la extensión 3D Analyst de ArcGIS.

En este ejemplo, se pretende determinar el volumen de agua de una laguna, se procede a cargar las curvas de nivel del área de estudio (opcional el cálculo del embalse).

Curvas de nivel lago ArcGIS

A partir del campo de altitud se genera una red irregular de triángulos (TIN), con la herramienta Create TIN (la ubicación suele variar dependiendo de la versión de ArcGIS), ubicada en:

ArcToolbox > 3D Analyst Tools> Data Management > TIN

Crear un TIN en ArcGIS

El siguiente paso consiste en establecer la superficie de la laguna (lago o embalse), al convertir de polilínea a polígono la cota correspondiente al perímetro (para el presente ejercicio la cota 2044, también se puede calcular para cada cota de elevación el volumen acumulado, siendo la superficie del espejo de agua de la laguna la cota máxima, así se puede determinar la relación entre el área, capacidad y elevación, con la finalidad de trazar las curvas que muestran el comportamiento del volumen del espejo de agua para cada elevación), con la herramienta Feature To Polygon ubicada en:

ArcToolbox > Data Management Tools > Features

Crear polígonos en ArcGIS

Debido a la naturaleza de un método indirecto, se requiere la comprobación en campo para mayor fiabilidad, otro aspecto de suma importancia es la resolución de la información de entrada, los resultados dependen de la resolución del TIN (o de la precisión de las curvas de nivel), para calcular el volumen de agua retenida y la superficie (sea para el espejo de agua máximo, o para cada cota si se requiere analizar el comportamiento del volumen) se usa la herramienta Polygon Volume (en el campo Input Surface colocar el TIN, en el campo Input Feature Class seleccionar el polígono del espejo de agua, en el campo Height Field dejar en <None> si el polígono es 3D, caso contrario seleccionar el campo que contenga la elevación, y en el campo Reference Plane seleccionar BELOW, el resto de campos mantener por defecto) ubicada en:

ArcToolbox > 3D Analyst Tools > Triangulated Surface

Polygon Volume ArcGIS

El resultado se lo puede observar en la tabla de atributos del polígono del espejo de agua (perímetro de la laguna), la capacidad de almacenamiento se muestra en el campo Volume en metros cúbicos, y en el campo SArea la superficie en metros cuadrados, este procedimiento se lo puede realizar para cada cota de elevación, si se requiere un estudio del comportamiento del volumen acumulado del espejo de agua, para mayor claridad visualizar el siguiente vídeo.

franzpc

18 thoughts on “Calcular el volumen de una laguna en ArcGIS”

  1. Paul dice:

    Muchas gracias Franz, siempre tus tutoriales son de gran ayuda.

  2. gabriela alvarez dice:

    Que diferencia hay entre este método y al usar el calculo de volumen mediante un raster de profundidad, y que diferencias puede haber entre el calculo de volumen mediante comparación de superficie del gis y otro software como Civil 3D.

    1. franzpc dice:

      Si los datos de entrada son los mismos, las diferencias se pueden dar en el algoritmo o modelo matemático que usa cada método o software.

  3. Frank Paul de la Barra dice:

    El Arcgis 10.3, ya tiene una herramienta especifica para calcular volumen.

  4. Javier Zavaleta dice:

    Muy buen aporte para todos. Muchas gracias por tu solidaridad Franz.

  5. armando dice:

    Hola tengo un problema, espero me puedan ayudar. En la herramienta de editor cuando la activo no me aparece el icono de el lápiz para dibujar y otras me aparecen inactivas, me podrían dar un consejo para activarlas, y encontrar el lápiz por favor.

    1. franzpc dice:

      Mueve la barra de herramienta a otro lugar, o desde Customize realiza un reset de la barra.

  6. EDMUNDO dice:

    Gracias franzpc por tus tutoriales y videos meterial de micho valor para los que trabajan de SIG

  7. Royman dice:

    Buenos días amigo , primero felicitarlo, ya que sus tutoriales me han sido de gran ayuda, tengo 9 años trabajando en el área forestal en gis, en una trasnacional llamada smurfitkappa, últimamente he estado pensado migrar, uno de los países en mente en Ecuador, me gustaría saber cómo es la demanda en área laboral para los geógrafos, y disculpa la pregunta que es fuera del tema.

  8. GeЯhad Avendaño Guillén dice:

    Hola buen día ante todo reciba un cordial saludo y felicitarte y agradecerte por los aportes en tu blog sobre ArcGIS, la presente el para preguntarte cual de los varios métodos de cálculo de volúmenes en ArcGIS:
    1. Calcular el volumen de una laguna en ArcGIS
    2. Calcular el volumen de una montaña o elevación en ArcGIS
    3. Calcular el volumen de tierra desplazada en un derrumbe con ArcGIS
    Entonces mi pregunta es ¿Cuál de los tres métodos es el más exacto a la realidad?

    1. franzpc dice:

      Considero que depende de la resolución de la información de entrada.

  9. Franz Reynaldo Llanos dice:

    Muy buen aporte para los que no sabemos manejar bien, gracias Franz

  10. gustavo dice:

    buenazo puedo dar el calculo ahora mas tranquilo.

  11. Carlos dice:

    Hola Franz, piensas que este método puede servir para estimar el volumen de bofedales? Cuál método seria el mas adecuado? Gracias!

    1. franzpc dice:

      No tengo experiencia en bofedales, pero en principio si tiene la topografía del bofedal (sin agua) no veo porque no lo puedas hacer.

  12. Emilio Custodio Gonzales dice:

    Gracias estimado Franz por tus aportes en beneficio de la formacion profesional de los que estamos comprometidos en el uso de estos programas

  13. Juan Torres Batlló dice:

    Buenas tardes Franz, hay algún Model Builder que pueda descargar de Evapotranspiración a través de imágenes Landsat?

    Tengo otra pregunta; cómo se ha calculado la batimetría del lago si éste siempre tiene agua? No entiendo mediante que se consigue la profundiad del lago.

    Muchas gracias, eres un maestro.

    Juan

    1. franzpc dice:

      La batimetría de lagos la pueden hacer con ultrasonido u otras técnicas, para la evapotranspiración puedes usar información de WorldClim.

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