El análisis morfométrico de cuencas es un componente crucial en la hidrología y la gestión de recursos hídricos. Tradicionalmente, este proceso requería una inversión significativa de tiempo y estaba propenso a errores humanos. La herramienta «Watershed Morphometric Analysis» para QGIS simplifica este proceso, ofreciendo un análisis completo y preciso en cuestión de segundos.
Descripción de la Herramienta
«Watershed Morphometric Analysis» es un complemento especializado para QGIS que automatiza el cálculo de más de 30 parámetros morfométricos esenciales. Esta herramienta abarca desde mediciones básicas como el área de la cuenca hasta índices complejos como el factor de forma y el tiempo de concentración.
Requisitos Previos
Para utilizar esta herramienta de manera efectiva (puedes descargar los datos aquí), es necesario contar con los siguientes datos:
- Capa de polígono representando el límite de la cuenca.
- Capa de líneas de la red de drenaje, que debe incluir un campo con la clasificación de Strahler. Este campo es esencial para varios cálculos morfométricos.
- Modelo Digital de Elevación (DEM) de la zona de estudio.
Proceso de Instalación
- Abra QGIS.
- Navegue a «Complementos» > «Administrar e instalar complementos».
- En la barra de búsqueda, ingrese «ArcGeek Calculator».
- Seleccione el complemento y proceda con la instalación.
Guía de Uso
- Preparación de Datos:
- Asegúrese de que la capa de ríos contiene un campo con la clasificación de Strahler. Esta información es crítica para el análisis.
- Verifique que todas las capas (cuenca, ríos y DEM) estén en el mismo sistema de coordenadas.
- Ejecución de la Herramienta:
- Acceda a «ArcGeek Calculator» > «Watershed Morphometric Analysis» en la barra de menú «Complementos» de QGIS.
- Configuración de Parámetros:
- Seleccione la capa de la cuenca.
- Elija la capa de la red de drenaje.
- Especifique el campo que contiene la clasificación de Strahler.
- Seleccione el DEM correspondiente.
- Determine el punto de salida de la cuenca en el mapa.
- Inicie el análisis.
- Revisión de Resultados:
- La herramienta generará un informe detallado con todos los parámetros calculados en menos de un minuto.
Parámetros Calculados
La herramienta proporciona un análisis exhaustivo, incluyendo:
- Área y perímetro de la cuenca
- Longitud y ancho de la cuenca
- Factor de forma y relación de elongación
- Densidad de drenaje y frecuencia de corrientes
- Tiempo de concentración (múltiples métodos)
- Número de rugosidad y coeficiente de compacidad
- Relación de bifurcación y textura de drenaje
Ventajas del Uso de la Herramienta
- Eficiencia: Reduce drásticamente el tiempo de análisis.
- Precisión: Minimiza errores de cálculo.
- Consistencia: Garantiza resultados uniformes en todos los análisis.
- Integración: Funciona perfectamente dentro del entorno de QGIS.
- Versatilidad: Aplicable en hidrología, geomorfología, ingeniería ambiental y disciplinas afines.
Franz, mil disculpas, por salirme de este tema…… consultarte si se tiene alguna guía metodológica para el mapeo digital de suelos, temática que es abordada de manera muy vaga y seria muy conveniente que se pueda abordar igual que con los recursos hídricos.
Hola. ¿Puedes agregar las fórmulas y referencias de los índices utilizados? (ArcGeek Calculator)
En el código fuente están las fórmulas, ahí puedes revisar, pero la mayor parte tomé de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S258947142300030X
¿En qué archivo está el código fuente?
en el plugin está el repositorio, con todo te lo dejo aquí, por favor si encuentras un error lo reportas para poder corregir: https://github.com/franzpc/qgis/tree/main/ArcGeekCalculator
Gracias
Gracias. ¿Se hizo la clasificación como baja o alta con base en este estudio?
en ninguna parte se ha hecho la clasificación, solamente se toma los valores mínimos o máximos de elevación de la cuenca (se recorta el DEM con la cuenca).
¿Clasificación en términos de parámetros morfométricos? (Dd, alto bajo, etc.).
Buen día, es una gran aplicación, sin embargo creo que los tiempos de concentración según fórmula de Témez y Bransby-Williams no los calcula correctamente(el resto no los comprobé), Kirpich si parece estar correcto.
Un saludo
Gracias por reportar el inconveniente, estoy usando las fórmulas que se muestran a continuación si crees que las debo corregir con mucho gusto puedo chequear y revisar si hay un error:
Kirpich (1940): tc = (0.0195 * (L^0.77) / (S^0.385)) / 60
Kerby (1959): tc = (0.606 * ((L * n) / sqrt(S))^0.467) / 60
Giandotti (1934): tc = (4 * sqrt(A) + 1.5 * L) / (0.8 * sqrt(H))
Témez: tc = 0.3 * (L * S^0.25)^0.76
USDA: tc = (3.3 * L) / sqrt(S%)
Passini: tc = K * ((A * L)^(1/3)) / (S%^0.5)
Ventura-Heras: tc = K * (A^0.5 / S%)
Bransby-Williams: tc = 0.243 * (L / (A^0.1 * (S*1000)^0.2))
Johnstone-Cross: tc = 2.6 * ((L / (S*1000)^0.5)^0.5)
Clark: tc = 0.335 * ((A / (S*1000)^0.5)^0.593)
Estimado Franz, gracias por los aportes, me parece que en los cáculos para los tiempos de concentración se están tomando los valores de pendientes en porcentaje y según alguna teoría que revisé y usando unas plantillas en hojas de cáculo para comparar los resultados, es que se deberían usar estos valores de pendiente (sea de la cuenca o del curso mayor) en m/m, es decir adimensional.
Saludos cordiales.
Estoy usando las ecuaciones generales, dependiendo el autor uso porcentaje o m/m, la mayor parte de los inconvenientes que veo es que en como delimitan la cuenca hidrográfica y por ende la definición del canal principal. Para los Tc considera el canal principal según la clasificación de Strahler (por ello es importante que revises como está el canal principal, caso contrario que lo extiendas esto también lo incorporé en la herramienta para delimitar cuencas).
Puedes revisar las ecuaciones usadas en el código fuente: https://github.com/franzpc/ArcGeekCalculator/blob/main/scripts/basin_processes.py