Crear un mapa de viento en ArcGIS

En meteorología y oceanografía a menudo se requiere visualizar una magnitud y su dirección del flujo, es decir, la dirección se define por los ángulos, mientras que la magnitud se define por el tamaño del símbolo, también se puede simbolizar una sola capa que represente bien la magnitud o dirección, la presente entrada muestra como elaborar un mapa de viento a partir de datos de velocidad y dirección obtenidos de estaciones meteorológicas, sin bien dicho procedimiento se lo realiza en ArcGIS, la aplicación Golden Surfer también ofrece potentes herramientas para su diseño.

Estación UTMX UTMY Dirección Velocidad
A 615380 9531496 22.5 15
B 616004 9533157 45 14
C 617620 9533808 90 12
D 619191 9532326 135 12
E 621295 9530663 112.5 5
F 622303 9533906 180 5
G 616992 9532169 22.5 13

Como primer paso se procede a representar espacialmente los datos de la tabla (WGS 84 Zona 17 Sur), por medio de la herramienta Add XY Data, seguidamente se interpola (con IDW, Kriging, Spline) los valores de dirección y velocidad del viento para generar su respectivo ráster.

ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation

Dentro del área de estudio generar una malla de puntos aleatorios o regulares (también se podría visualizar solamente los datos de las estaciones actuales), con la finalidad de obtener una mayor distribución de los vectores frente a los puntos de las estaciones, con la herramienta Extract Multi Values to Points ubicada en:

ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Extraction

Se obtiene los valores de los rásteres de dirección y velocidad en la nueva capa de la malla de puntos.

Malla puntos ArcGIS

El siguiente paso consiste simplemente en visualizar la magnitud y la dirección, en las propiedades de la capa que contiene la malla de puntos dentro de la pestaña Symbology dirgirse a Quantities seleccionar Graduated Symbols, en la sección Fields, campo Value seleccionar el campo (magnitud) que contiene los valores de la velocidad, en la parte inferior en Advanced > Rotation seleccionar el campo que contiene los valores de la dirección (del flujo en coordenadas geográficas). También se puede personalizar el tamaño del símbolo y el número de clases.

Symbology Layer Properties

Para personalizar la simbología de las flechas que contienen la dirección del flujo abrir el editor de propiedades de símbolos desde:

Template > Edit Symbol > Character Marker Symbol > ESRI Cartography

Symbol Property Editor

Finalmente seleccionar un símbolo tipo flecha y aceptar todos los cuadros de diálogo abiertos, antes de imprimir o publicar el mapa de viento, se recomienda usar todas sus habilidades para obtener un diseño eficaz y atractivo.

 

Mapa viento
 
Para mayor claridad del procedimiento comparto el siguiente vídeo tutorial.

franzpc

28 thoughts on “Crear un mapa de viento en ArcGIS”

  1. Gerardo martinez dice:

    Estimados al momento de cargar el excel en add xy me sale el siguiente mensaje “fallo al conectarse a la base de datos, ha ocurrido un error de la base de datos subayacente, clase no registrada” sera debido a que no tengo activado alguna extensión o que?, al pasar el excel a texto se puede sin problema.
    Saludos y espero que me ayuden

  2. Alejandro Díaz Ponce dice:

    Buenos días.
    Franz
    Antes que nada un a felicitación por su gran esfuerzo por compartir los conocimientos, estaba revisando tu ejercicio del mapa de vientos y nos muestras siete coordenadas UTM, la única duda es que zona UTM es y el datum utilizado para estos puntos, lo demás es muy claro.

    Gracias estoy atento a tus comentarios.

    Trabajo en Comisión Nacional del Agua CONAGUA en México.
    Saludos.

    1. franzpc dice:

      Gracias por tu observación (en realidad son datos arbitrarios con fines didácticos), he usado WGS84 Zona 17 Sur.

  3. Cesar Palma dice:

    Sigo los pasos Franz pero mi pregunta es como sigo el siguiente paso en donde dice [seguidamente se interpola (con IDW, Kriging, Spline)] ahí es que no puedo continuar con el tutorial

    1. franzpc dice:

      Una vez creada tu capa de puntos debes interpolar para obtener un ráster, para ello te diriges a:

      ArcToolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation

      Abres la herramienta IDW, Kriging o Spline, en valores Z usas el campo Dirección/Velocidad.

      1. Ezequiel Peralta B dice:

        Soy seguidor de estos tutoriales.

        Sigo los pasos Franz pero mi pregunta también es: como sigo el siguiente paso en donde dice [seguidamente se interpola (con IDW, Kriging, Spline)].

  4. Hugo Illescas dice:

    ¿Cómo crear un mapa de vectores considerando el gradiente altitudinal? Es decir, sólo deseo el mapa que indique la dirección del flujo hídrico de la cota más alta a la más baja, utilizando ya sea el MDE o las curvas de nivel. Saludos. Gracias.

    1. franzpc dice:

      No se si te refieres a un mapa de Aspecto (puedes hacer en ArcMap en con la herramienta de Aspect), pero he realizado un mapa de vectores que indica con flechas la dirección de la pendiente, pero en Surfer, tal vez te interese el siguiente enlace.

      http://respuestas.acolita.com/915/agregar-direccion-de-pendientes-a-un-mapa?show=915#q915

  5. KEVIN dice:

    Por favor te agradecería poder ayudarnos con el tema de la interpolación y para crear los puntos.

    Gracias de antemano!

  6. Rafael dice:

    Muchas gracias, estimado, es justo lo que estaba buscando para mejorar un boletín informativo de calidad del aire, voy a probar que tal me va 🙂

    1. Christian dice:

      Cómo podría incluir el modelo de elevación del terreno para generar el campo de viento, mi zona es compleja en topografía. gracias 🙂 .

  7. Luciano dice:

    Hola, una pregunta, es valido aplicar este procedimiento por ejemplo para flujos de agua subterránea? pudiendo ser los parámetros la carga hidráulica y el caudal por ejemplo?

    1. franzpc dice:

      Siempre y cuando represente su magnitud y dirección, no tengo experiencia en aquello.

  8. juan jose peña vento dice:

    Estimado Franz ya no se puede descargar los datos para poder hacer pre practicas espero respuesta

    1. franzpc dice:

      Para la presente entrada debes copiar los datos de la tabla, del resto gran parte tienen archivos disponibles para descargar.

  9. ricardo dice:

    Franz una pregunta ¿la velocidad del viento esta expresada en km/hr y la dirección en grados azimut?

    1. franzpc dice:

      Para el ejemplo en m/s y grados azimuth.

  10. Johana dice:

    Justo lo que necesitaba Franz, me sirvio mucho tu información

  11. jorge dice:

    Franz una pregunta, no me deja hacer la grilla de puntos por me pide obligatoriamente los números de filas y columnas

  12. Jeysson dice:

    Muy buen aporte a incrementar nuestros conocimientos en el Gis. Saludos amigos Gis…

  13. Ivan dice:

    Creo que debes revisar el problema de la interpolación de datos vectoriales como es el caso de dirección o rumbo del viento, ese no es un dato escalar, como es la velocidad, por ejemplo como se interpola un valor de 359º con uno de 1º? debe convertirse a un valor escalar.

    1. franzpc dice:

      Gracias por tus consideraciones, pero debes tomar en cuenta la estructura de los datos, la ubicación de las estaciones. La dirección siempre ha sido un problema, por ello desde los datos crudos no se debe usar promedios, sino dominancia. En ArcMap también se puede hacer una composición de las imágenes (dirección y velocidad) interpoladas en un ráster de dos bandas. En las propiedades de la nueva capa desde la pestaña Symbology > Vector Field señalas las bandas de magnitud y dirección. Puedes chequear el siguiente enlace:
      https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/manage-data/raster-and-images/drawing-raster-data-using-vector-symbols.htm
      Con Golden Surfer puedes usar la herramienta 2 Grid Vector Map.

  14. Ivan Barria dice:

    Este procedimiento tiene un grave error. No Realizar. Revisen aspectos trigonométricos. No se puede interpolar datos en grados. Por ejemplo 350° y 10° da 180°, osea una dirección en otro sentido. No usar.

    1. franzpc dice:

      También considera que la interpolación permite estimar y según el método usado crear una tendencia. Por ello es importante usar la cantidad y ubicación adecuado de las estaciones. Toda estimación esta sujeta a comprobación para ver si responde o no a la realidad. Puedes chequear:
      https://www.arcgis.com/home/item.html?id=9d73d734b276419ab2015eb05c3d976b
      http://giscourse.com/index.php/blog-giscourse/139-building-wind-maps-with-arcgis
      http://gis.stackexchange.com/questions/110136/how-to-generate-wind-direction-raster-using-its-u-and-v-components-in-arcgis

  15. Ivan Barria dice:

    Gracias por tu consideraciones para el método que has expuesto aquí. No obstante el error no radica el la estructura de lops datos ni el la distribución de las estaciones, ni menos si se usa o no dominancia en la dirección del viento. El problema es que los datos no son escalares, por lo que NO SE DEBEN interporlar bajo ninguna caso. Un ejemplo dada dos estaciones cercanas entre si; una con dirección del viento de 359º y otra con 1º. Si interpolas esos datos el resultado es 180º, es decir una dirección opuesta. Asi que corrige los errores de este método parta que otros no incurrir en los mismos ya que tal como lo enuncias NO SIRVE. Deseable poner la conversión de datos en grados a polares. Hay mucha bibliografía al respecto.

    1. franzpc dice:

      Gracias por tu colaboración, si en realidad tiene razón, he estado chequeando información, una solución es transformar la dirección en dos dimensiones (U y V) para poder generar el mapa de la dirección y magnitud como símbolo. Mil gracias por tu corrección. Si usas Golden Surfer existe la herramienta 2-Grid vectro map.

  16. Alberth dice:

    disculpa de donde puedo obtener una base de datos de vientos del estado de Chiapas, México?

    1. franzpc dice:

      En realidad no conozco como funciona en México, asumo que deberías consultar algún instituto meteorológico de tu país.

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