Source: https://it.scribd.com/document/226242370/Anexo-Manual-HidroSIG-v3-0-Beta2
Timestamp: 2020-07-11 08:39:54+00:00

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Anexo_Manual HidroSIG v3.0 Beta2 | Servidor (Computación) | Point and Click
SalvaSalva Anexo_Manual HidroSIG v3.0 Beta2 per dopo
#6Rightsizing
Manual Zelio Cap 03_3
E-BUSINESS Compra de Servidor
Mantenimiento de Equipos Computacionales1
ANEXO - MANUAL DE USUARIO
http://hidraulica.unalmed.edu.co/hidrosig
hidrosig@unalmed.edu.co
Oferta y demanda hídrica “Balance-Hídrico” en la Subregión No. 1 del departamento de Risaralda
1 REQUERIMIENTOS E INSTALACIÓN
3 MANEJO DE LA BASE DE
3.1. CONFIGURACIÓN DE LA BASE DE
4 DESPLIEGUE DE MAPAS
4.1 Abrir un Modelo Digital de
4.2 Abrir una Variable Hidrológica
4.3 Abrir Mapa Vectorial
4.4 Importar ASCII
4.5 Importar SRTM 90
4.6 Importar HSJ 1.8
4.7 Importar Idrisi ®
4.8 Importar DXF
4.9 Exportar a formato ASCII
5 HERRAMIENTAS PARA VECTORIALES
5.1 Editor de Vectoriales
5.2 Almacenamiento de Vectoriales
5.3 Conversión de vectoriales a ráster
6 HERRAMIENTAS GENERALES DE VISUALIZACIÓN DE
6.1 Información sobre los
6.2 Movimientos y zoom sobre un mapa
6.3 Modificación de la Paleta de Colores
6.4 Visualización en 3D
6.5 Visualización de
7 VISUALIZACIÓN DE VARIABLES HIDROLÓGICAS
8 PROCESAMIENTO DE MODELOS DIGITALES DE TERRENO
8.1 Mapas de Variables
8.2 Mapas asociados a la red de drenaje:
8.3 Opciones de procesamiento
9 CORRIENTES Y CUENCAS SOBRE MODELOS DIGITALES DE
9.1 Trazado de corrientes y divisorias de
9.2 Almacenamiento de
9.3 Almacenamiento de Corrientes
10 OTRAS OPCIONES DE MAPA
10.1 Perfiles y Distancia entre dos Puntos
10.2 Extracción de sub-mapas
Instituto del Agua Universidad Nacional de Colombia
Aguas y Aguas de Pereira Departamento de Risaralda
11 VISUALIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE INFORMACIÓN PUNTUAL
11.2 Ubicación de estaciones en mapas
11.3 Capitales y Municipios
11.4 Sitios de
12 OPCIONES DEL SISTEMA
13 ESTIMACIONES
13.1 Caudales medios
13.2 Caudales Máximos y
13.3 Caudales Mensuales
13.4 Erosión
14 ANÁLISIS DE MDT’S Y REPORTE
15 CALCULADORA DE MAPAS
16 PROYECCIÓN DE PUNTOS Y
17 INTERPOLACION
Completación de datos faltantes en los mapas usando
18 MODULO DE SENSORES REMOTOS
18.1 Selección de bandas
18.2 Visualización
18.3 Editor de Clases
18.4 Clasificar
18.5 Configuración del Clasificador de Redes Neuronales
19 ANSET: ANALISIS DE SERIES DE TIEMPO
19.1 Formato del Archivo
19.2 Menú Archivo
19.3 Menú Homogeneidad
19.4 Menú Outliers
19.5 Resultados
19.6 Ventanas Gráficas
El Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia le da la bienvenida a HidroSIG. Éste es, en general, un sistema de información geográfica con herramientas especiales que le permitirán realizar estimaciones y análisis de variables hidrológicas, climáticas y geomorfológicas. La información que HidroSIG permite analizar es de tres tipos básicos: información raster de modelos digitales de terreno y variables hidrológicas distribuidas espacialmente; información puntual de sitios de interés y estaciones de medición hidroclimatológica; y por último información en formato vectorial. El objetivo de este manual es describir en cierto detalle la manera en la cual es posible acceder, visualizar, interactuar y analizar la información a través de HidroSIG.
La estructura de este manual se describe a continuación. La primera parte se ocupa de los requerimientos del sistema y la instalación del software en su computador. Segundo, se describe la interfaz principal y la forma en la que usted tiene acceso a la información contenida en las bases de datos. Posteriormente, se detallan las herramientas de visualización que HidroSIG le brinda y la manera en la cual usted puede interactuar con la información. Por último, en la tercera parte, se explican las herramientas de estimación hidrológica incorporadas en HidroSIG.
Si usted desea más información acerca de HidroSIG, adquirirlo gratis, o realizar actualizaciones de código fuente e información para la base de datos, por favor visite el la página de HidroSIG:
http://hidraulica.unalmed.edu.co/hidrosig/
HidroSIG v. 3.0 incluye caracteristicas nuevas como:
Base de Datos en MYSQL: Las bases de datos de la versión 1.8 han sido implementadas en mysql, un motor de bases de datos que permite acceso vía red a toda la información además de aumentar la eficiencia en gran medida. Soporte para múltiples lenguajes: La versión 3 incluye la opción de cambio de lenguaje. Los lenguajes incluidos son español e inglés, pero puede ser traducido fácilmente a cualquier idioma editando un archivo de texto plano. Nueva estructura de interfaz gráfica: La interfaz gráfica ha sido modificada completamente comparada con la de la versión 1.8. Nuevo módulo de sensores remotos: Permite visualizar y clasificar imágenes de satélite utilizando diferentes algoritmos como paralelepípedo, mínima distancia, máxima probabilidad, redes neuronales, lógica difusa y kohonen. Nuevo módulo de análisis de homogeneidad de series: Permite evaluar si en una serie hidrológica se presentan cambios, tendencias, valores anormalmente extremos (“outliers”) y la independencia de la serie. Modelo de tanques: Permite calcular variables fundamentales en el ciclo hidrológico a nivel mensual como: Caudal superficial y subsuperficial, evapotranspiración real y almacenamiento de agua en el suelo. Realiza una cuenta ambiental teniendo en
cuenta las demandas y vertimientos que se realicen en la cuenca, para definir zonas y épocas de déficit y superávit en el recurso hídrico. Además de toda las capacidades de HidroSIG Java 1.8.
1 REQUERIMIENTOS E INSTALACIÓN.
Para que HidroSIG funcione de manera satisfactoria y los objetos gráficos que él utiliza puedan desplegarse eficientemente, su computador debe contar con al menos, un procesador Pentium de 500MHz ,128 Mb de memoria RAM, 800 Mb de espacio en disco para la base de datos y 70Mb para el programa.
A continuación se describe el proceso de instalación.
ComoHidroSIG posee una arquitectura cliente – servidor en el proceso de instalación se da la opcion de instalar solo el software o instalarlo conjutamente con el servidor de Base de Datos. Lo que se espera es que el programa se utilice en un entorno de red donde se tiene un servidor de Bases de Datos y muchos clientes que poseen solo
el software pero acceden a la Base de Datos localizada en el servidor.
Para instalar HidroSIG ejecute desde su unidad de CD, el archivo Instalar.exe, el programa lo guiará por todo el proceso de instalación.
Lea cuidadosamente la licencia del programa. Si esta de acuerdo seleccione la opción Acepto los términos del acuerdo de licencia, y haga clic en el botón Siguiente, de lo contrario de clic en el botón de Cancelar.
Seleccione la carpeta donde desea instalar HidroSIG.
El proceso de instalación se demorará menos de 2 minutos, dependiendo de su computador y de las bases de datos que esté instalando.
Si esta instalando el servidor, seleccione Si para instalar la Base de Datos o seleccione no para finalizar la instalacion.
Si está instalando la Base de Datos, seleccione el directorio donde desea instalarla. Si es un usuario de Windows, le instalará el motor de Bases de Datos y la Base de Datos de HidroSIG ; de lo contrario solo se copiará la Base de Datos de HidroSIG, por lo cual deberá seleccionar la carpeta donde se encuentran las Bases de Datos de MySQL.
2 INTERFAZ PRINCIPAL.
La interfaz principal de HidroSIG mostrada en la Figura 1 le da acceso a herramientas globales de la aplicación así como a accesos rápidos a los elementos en la base de datos. Sus componentes principales se muestran y explican a continuación:
Figura 1 Componentes principales de la interfaz principal de HidroSIG.
Menú principal: desde éste usted tiene acceso a las herramientas globales de la aplicación. Botones de acceso rápido: permiten acceder a las herramientas más usadas de HidroSIG sin tener que navegar por el resto de menús.
3 MANEJO DE LA BASE DE DATOS.
La información de HidroSIG está guardada en una base de datos que está montada sobre mysql. Esta información en una sola base de datos incluye datos de distintas regiones del mundo como Colombia, Antioquia y otras que son fruto de proyectos donde se genera mucha información de un tipo más local. Para cada región se tienen información de: modelos digitales de terreno, mapas de variables hidrológicas, archivos vectoriales, estaciones hidroclimatológicas y sitios del usuario. Para tener acceso a la base de datos se debe tener configurada en HidroSIG la base de datos de lo contrario el programa le permitirá ejercer toda su funcionalidad sobre archivos en disco solamente.
3.1. CONFIGURACIÓN DE LA BASE DE DATOS.
Para configurar la base de datos a la que accede hidrosig a buscar información luego de tener el servidor mysql y la base de datos instalada debe utilizar la opción en HidroSIG: Configuración->Configuración de BD, esta opción abrirá el dialogo que le permitirá ingresar la información del servidor con la base de datos que se puede apreciar en la Figura 2.
Figura 2 Dialogo de configuración de base de datos.
4 DESPLIEGUE DE MAPAS.
En HidroSIG existen dos clases de mapas: los modelos digitales de terreno (MDT) y las variables hidrológicas (VHC). Los primeros describen la variación espacial de la altura sobre el nivel del mar del terreno, y los segundos muestran la distribución del resto de variables de interés en el estudio hidroclimatológico. Además, cada tipo de mapa tiene formas distintas de visualización y herramientas especializadas de análisis.
Ambos tipos mapas comparten la misma extensión de archivo .metaHSJ para el archivo de encabezado que contiene información acerca de la matriz de datos como filas, columnas, georeferenciacion, entre otra. Sin embargo la diferencia fundamental a nivel de archivos es que un mdt se forma por el archivo de encabezado y un archivo de extensión .mdt.HSJ y una variable hidrológica (VHC) se conforma por el archivo de encabezado y un archivo .anual.HSJ que contiene la información promedio anual o si se tiene información de tipo ciclo anual de caudales se tienen también los archivos para cada uno de los meses con extensión .enero.HSJ, .febrero.HSJ, etc.
Los archivos de mapas pueden ser abiertos de dos formas, ya sea desde una base de datos disponible o desde un archivo en disco como se puede también para todo tipo de objeto en HidroSIG. Para abrir un mapa desde disco existen dos maneras, la primera es accediendo al menu de la interfaz principal “Archivo->Abrir HSJ desde Disco->Mapa…” o por medio de uno de los accesos rápidos a abrir un MDT desde disco que se muestra en la Figura 3 o el acceso directo a abrir una VHC desde disco.
Figura 3 Menú abrir mapa desde disco y acceso directo a abrir un MDT desde disco.
Para abrir un mapa desde la base de datos puede acceder al menú “Archivo->Abrir HSJ desde BD->Mapa…” o por el acceso directo disponible en la interfaz principal que se muestra en la Figura 4.
Figura 4 Menú abrir mapa desde Base de Datos y acceso directo a abrir un MDT desde base de datos.
Presionar cualquiera de los dos accesos muestra el dialogo que le permite abrir objetos desde la base de datos tanto MDT’s y VHC’s como vectoriales, corrientes, cuencas, sitios de usuarios y estaciones (ver Figura 5). Seleccione la región en la que se encuentra el mapa y luego haga doble click para abrir el mapa deseado. En la
parte inferior del dialogo se encuentran otras pestañas que permiten abrir otros objetos.
Figura 5 Dialogo que permite abrir MDT’s, VHC’s y los otros objetos en la base de datos.
Luego de que haya escogido el mapa a ser abierto dependiendo de que tipo de mapa sea debe especificar cual de los mapas asociados, ya sea al MDT o a la VHC(Variable HidroClimática), desea visualizar y como los desea visualizar, lo que se explica en la siguiente sección.
4.1 Abrir un Modelo Digital de Terreno.
Cuando se trata de MDT’s, HidroSIG le brinda la posibilidad de extraer automáticamente 10 mapas con variables geomorfológicas asociadas al terreno y a su red de drenaje correspondiente. La construcción de estos mapas se realiza durante el procesamiento del MDT tal y como se explica en el numeral 7 de este manual. Así, cuando usted selecciona la opción de abrir un MDT, HidroSIG muestra la subventana Selección de Variable Geomorfométrica que puede lucir de una de las dos formas mostradas en la Figura 6, dependiendo si el MDT escogido ha sido, o no, previamente procesado. Si el modelo digital de terreno que usted seleccionó no ha sido procesado, sólo podrá visualizar el mapa de elevaciones. Si este es el caso y usted desea que se calculen las direcciones de drenaje y los correspondientes mapas asociados, haga clic en el botón Procesar. Ahora, una vez el MDT haya sido procesado, usted puede abrir cualquiera de los mapas que aparecen en la lista de la Figura 6(b) haciendo doble clic sobre el que le interese o utilizando el botón Abrir. Para saber más sobre la visualización del mapa consulte el numeral 5 de este manual.
Figura 6 Mapas a asociados un MDT: (a) si el MDT no ha sido previamente procesado; (b) si el MDT fue procesado y se construyeron los mapas de variables geomorfológicas.
4.2 Abrir una Variable Hidrológica.
Para la visualización de una variable hidrológica hay varias opciones. Una VHC se puede visualizar en un mapa a la vez, mostrar varios mapas a la vez o se pueden ver como una animación.
Cuando usted selecciona la opción de abrir una VHC, HidroSIG despliega la subventana Selección de Variable Hidrológica que se muestra en la Figura 7.
Para seleccionar que mapas desea ver utilice la flecha para hacerlo uno por uno o utilice la flecha para seleccionar todos los mapas disponibles. Para remover un mapa de la lista de visualización hagalo con la flecha . En caso de tener más de un mapa seleccionado seleccione el modo de visualización ya sea Desplegar Simultáneamente o Crear Animación. Si usted selecciona un solo mapa el único modo de visualización posible es visualizar ese mapa solamente.
Figura 7 Subventana de Selección de Variable Hidrológica para un conjunto de mapas de precipitación.
Para especificar cuáles mapas y en qué orden se despliegan, coloque en la lista de la derecha los mapas que le interesen ordenados de arriba abajo según usted desee que aparezcan. Para reordenarlos utilice las flechas y .
HidroSIG cuenta con su propio formato de archivos vectoriales. Las entidades especiales de HidroSIG, como son Rios, Cuencas, Estaciones y Sitios, pueden ser almacenadas como vectoriales, tanto en el disco como en la base de datos. En disco, las extensiones asociadas son las siguientes:
Para Rios: Archivos .river Para Cuencas: Archivos .basin Para Estaciones: Archivos .station Para Sitios : Archivos .site
Las demas entidades vectoriales que no entran a la categoría de Rios, Cuencas, Estaciones o Sitios, como lo puede ser por ejemplo una linea de la cual se desea extraer un perfil, se pueden almacenar igualmente en base de datos o disco. En disco, la extensión asociada a este tipo de archivo es .vecHSJ
Todos los archivos que se mencionaron anteriormente, son almacenados junto con un archivo que contiene los metadatos de dicho vectorial, como son Nombre del vectorial,
Georreferenciación , Region e Información Adicional. Este archivo de Metadatos es de extensión .metaVecHSJ.
Para visualizar mapas vectoriales que se encuentren almacenados en la base de datos, haga clic en el menu Archivo, Abrir HSJ desde BD (ver Figura 4) . Alli se presentan las diferentes opciones de mapas vectoriales para desplegar. En caso de seleccionar una de las entidades especiales de HidroSIG, estas se acumularan en una cola de almacenamiento, y podran ser visualizados al abrir un mapa de alguna variable de tipo raster. Si se selecciona la opcion Vectorial, este se desplegara inmediatamente en una ventana de Mapa.
Para visualizar mapas vectoriales que se encuentren almacenados en la base de datos, haga clic en el menu Archivo, Abrir HSJ desde Disco (ver Figura 3). Las mismas opciones de mapas vectoriales se despliegan.
HidroSIG le permite importar mapas en formato Raster y Vectorial de diferentes formatos de varios software comerciales.
Figura 8 Menú Importar
Para importar mapas raster en el formato ASCII de ArcView, haga clic en menú Importar y a continuación haga clic en el menú ASCII
Una ventana de dialogo aparecerá.
Figura 9 Importar Raster ASCII
Para seleccionar el archivo en formato ASCII que desea importar, haga clic en el botón Buscar Archivo del panel Origen.
Figura 10 Botón Buscar Archivo
Un selector de archivos le pedirá que especifique el archivo de extensión .asc a importar.
A continuación especifique el tipo de mapa de HidroSIG al que desea llevar el mapa importado, es decir, si es un modelo digital de terreno (MDT)o una variable hidro- climática. (VHC).
A continuación escoja el formato de salida de los datos con el que desea que
aparezcan en el mapa de HidroSIG, seleccionando alguna de las opciones del panel Formato.
En las casillas Unidades y Variable especifique las correspondientes al mapa que desea importar. En el menú georeferenciación del panel Origen, seleccione el origen
de coordenadas al cual pertenece la georeferenciación del mapa que desea importar.
En la casilla región, especifique la correspondiente al mapa. Es importante ser claro respecto a este parámetro ya que de esto depende que su base de datos permanezca ordenada.
En el menú georeferenciación del panel Destino seleccione la georeferenciación con la cual quedara el mapa de HidroSIG. Si esta ultima es distinta a la especificada en el menú georeferenciación del panel Origen, HidroSIG se encargara de realizar la transformación de coordenadas correspondiente.
Por ultimo, si desea guardar el mapa que va a importar, puede hacerlo, seleccionando la opción disco y haciendo clic en el botón Guardar Mapa en Disco que aparece en la figura 11, si desea guardar el mapa de HidroSIG en su computador, o la opción Base de datos si desea almacenarlo en el servidor de base de datos.
Figura 11 Botón Guardar Mapa en disco
HidroSIG puede importar los mapas del proyecto SRTM, elaborados con una resolución de 3 segundos de arco. Para importar uno de estos archivos, haga clic en el menú Importar SRTM90 que aparece en la figura 8. Para seleccionar el archivo en formato SRTM90 que desea importar, haga clic en el botón Buscar Archivo que aparece en la figura 10. Un selector de archivos le pedirá que especifique el archivo de extensión .hgt a importar. La georeferenciación de estos mapas depende del nombre con el que fueron elaborados originalmente, no lo cambie. Siga las instrucciones que se indican en Importar ASCII para especificar los demás parámetros.
HidroSIG puede importar mapas que hayan sido elaborados y procesados en la versión 1.8 del software. Para importar uno de estos archivos, haga clic en el menú Importar HSJ 1.8 que aparece en la figura 8. Para seleccionar el archivo en formato HidroSIG 1.8 que desea importar, haga clic en el botón Buscar Archivo que aparece en la figura 10. Un selector de archivos le pedirá que especifique el archivo de extensión .metaMDT a importar.
Siga las instrucciones que se indican en Importar ASCII para especificar los demás parámetros.
HidroSIG puede importar directamente los mapas de tipo raster generados por Idrisi 32 (R) Para importar uno de estos archivos, haga clic en el menú Importar Idrisi que aparece
en la figura 8. Los archivos raster de Idrisi están compuestos por un archivo de Meta datos del mapa, por lo general de extensión .RDC o .DOC y un archivo que contiene los datos de extensión .RST En éste se especifica el formato de los datos, el tipo de codificación que se le ha dado
a los datos del mapa ( formato ASCII o reales) y la información pertinente al sistema de proyección utilizado y su georeferenciación.
HidroSIG es compatible con el sistema de proyecciones utilizado por Idrisi para la georeferenciación de sus mapas, bien sea en el sistema universal de latitud – longitud o en los sistemas de coordenadas rectangulares como Transversa de Mercator.
Se requiere que los datos se encuentren en formato ASCII. En caso de encontrarse que la información esta en formato real, HidroSIG desplegara una ventana de aviso y
le sugerirá que ingrese su mapa de Idrisi en formato ASCII
Para almacenar el mapa importado directamente en el formato de mapas de HidroSIG haga clic en el selector Disco, si desea almacenar el mapa en el disco duro de su ordenador. Para seleccionar el directorio donde va a guardar el mapa haga clic en el botón Guardar Mapa en Disco (ver figura 11). Si desea almacenar el mapa directamente en la base de datos, haga clic en el selector Base de datos. Recuerde que su mapa quedara ordenado en la base de datos de acuerdo a la región que haya especificado en la ventana de Región del menú Importar desde Idrisi.
Si usted desea utilizar un sistema de proyección diferente al que trae el mapa importado desde Idrisi, escoja una proyección desde el selector de georeferenciación del menú Importar desde Idrisi. El mapa de HidroSIG que se desplegará o almacenará quedará en el sistema de georeferenciación especificado.
HidroSIG cuenta con un modulo de importación de vectoriales en formato DXF. Este módulo por ahora solo puede importar Polilineas. Las líneas que se encuentren cerradas en el archivo DXF aparecerán como polígonos en el vectorial de HidroSIG. Para importar uno de estos archivos, haga clic en el menú Importar DXF como se indica.
Para seleccionar el archivo en formato DXF que desea importar, haga clic en el botón Buscar Archivo (ver figura 10). Un selector de archivos le pedirá que especifique el archivo de extensión .DXF a importar. Siga las instrucciones que se indican en Importar ASCII para especificar los demás parámetros.
Para exportar un mapa ráster al formato ASCII utilizado por ArcView, haga clic en el menú Exportar como se indica en la figura 12.
Figura 12 Menú Exportar
Si el mapa ráster esta abierto en una ventana de mapa, haga clic en la opción Mapa Activo, de lo contrario seleccione el Archivo con el mapa que desee exportar.
Figura 13 Exportar ASCII
En el selector de georeferenciación del panel destino, seleccione la georeferenciación de salida del mapa a exportar. Seleccione con el botón que contiene los tres puntos en el panel de destino la ubicación donde desee guardar el archivo exportado en formato ASCII
HERRAMIENTAS PARA VECTORIALES
Editor de Vectoriales
Desde HidroSIG se pueden crear directamente entidades vectoriales para su visualización y análisis en los mapas.
Para crear un nuevo Vectorial, haga clic en el menú Crear Vectorial de la ventana de Mapa que aparece en la figura
Figura 14. Menú Crear Vectoriales
A continuación aparecerá el Editor de Vectoriales. Tres tipos de vectoriales pueden
ser creados. Puntos, Líneas y Polígonos.
En la casilla Nombre, especifique el nombre del vector que va a crear.
A continuación haga clic en Agregar vector. Seleccione el color del vectorial haciendo
clic en el recuadro coloreado al lado de la etiqueta Color .
En la casilla Grosor especifique el grosor del vectorial. A continuación puede agregar Puntos, Líneas o Polígonos haciendo clic en uno de los tres botones de Elementos Disponibles. Para agregar puntos a estos elementos, haga clic en el botón Insertar Puntos. Luego haga clic con el botón derecho del mouse sobre algún punto del mapa. Dicho punto formara parte del vectorial que se encuentre creando.
Al finalizar haga clic en el botón Cerrar para volver a la ventana de Mapa El vectorial que acaba de crear entrara a ser parte de la Lista de Objetos del Mapa.
Para almacenar algún vectorial que se encuentre dibujado en el mapa, abra la Lista de Objetos del Mapa haciendo clic en el menu Ver, Objetos que se indica en la figura.
Figura 15. Menú Ver Objetos
Seleccione la etiqueta del vectorial que desee almacenar. Recuerde que estos vectoriales pueden ser Ríos, Cuencas, Estaciones, Sitios o Vectoriales en general.
Haga clic derecho sobre el vectorial deseado y seleccione la opción que más le convenga. Las entidades vectoriales especiales de HidroSIG (Ríos, Cuencas, Estaciones y Sitios) pueden ser almacenadas como entidades especiales, o como vectoriales en general.
Figura 16 Opciones de la Ficha Vectoriales de la Lista de Objetos
HidroSIG le permite hacer conversión de formato vectorial a ráster. Como atributo a rasterizar, HidroSIG tomará el valor de elevación del vectorial.
Para rasterizar un vectorial, cargue en el mapa que se encuentre activo los vectoriales que desee rasterizar. A continuación haga clic en el menú Herramientas, Rasterizar, Vectoriales Activos, como se indica en la figura 17.
Figura 17 Menú Rasterizar vectoriales activos
Una caja de dialogo aparecerá. En esta debe ingresar los limites superior, inferior, izquierdo y derecho del rectángulo sobre el cual desea rasterizar los vectoriales. La caja de dialogo le presenta los correspondientes al rectángulo que contiene los vectoriales, pero usted puede modificarlos. Debe especificar la cantidad de filas y columnas que contendrá el ráster, y a continuación, haga clic en rasterizar.
Figura 18 Selección de las propiedades de la malla.
HidroSIG procederá a rasterizar los vectoriales activos utilizando el método de Bressenham. Al finalizar, un nuevo mapa ráster se habrá generado, y se desplegara en pantalla al hacer clic en abrir como se muestra en la figura.
Figura 19 Mapa rasterizado a partir del archivo vectorial
6 HERRAMIENTAS GENERALES DE VISUALIZACIÓN DE MAPAS.
La visualización y operación sobre un mapa es la principal herramienta que presta HidroSIG. Luego de abrir un mapa se abre una ventana donde se pueden ver los datos, manipular la forma en que se visualizan y hacer uso de la mayoria de herramientas hidrológicas de HidroSIG. La ventana se puede ver en la Figura 20.
Figura 20 Visualización de un mapa.
1. Barra de herramientas que da acceso a todas las funciones.
2. Barra de acceso rápido a funciones como sacar corriente, sacar cuenca, zoom,
visualización 3D, etc.
3. Datos del mapa.
Aquí se muestran los valores del mapa. Al presionar con el clic derecho sobre el mapa se actualizan estos valores. Se despliega la información de coordenadas y el valor del mapa que se está visualizando en esa posición en la sección inferior de la
ventana(4).
6.1 Información sobre los Mapas.
Cada mapa tiene asociados dos tipos básicos de información, primero está la información general sobre la construcción del mapa, o sea la contenida en el archivo .metaHSJ ó en la base de datos, según sea el caso. Por otra parte, está el conjunto de valores que conforman la matriz del mapa, o sea la información de los archivos .mdt.HSJ o .anual.HSJ. HidroSIG le permite consultar, para cualquier mapa y en cualquier momento, toda esta información.
Para conocer la información global del mapa que está visualizando, simplemente abra la ficha Propiedades del menú Ver; allí se resume el contenido del archivo .metaHSJ o se construye esta información a partir de la base de datos (ver Figura 21).
Figura 21 Propiedades de un mapa.
Por otra parte, para conocer el valor de alguna celda en especial del mapa, simplemente haga clic derecho con el mouse en la celda que le interese. En la parte inferior de la interfaz del mapa Figura 20(4) se llenarán los campos de X, Y y Valor. Los dos primeros dan las coordenadas en grados de arco del centro de la celda seleccionada si el mapa está con georeferenciación latlong y en metros si está en georeferenciación plana, y la posición en filas y columnas de la celda en la matriz correspondiente al mapa. El campo Valor muestra el valor de la variable del mapa en la celda seleccionada; las unidades de este valor se pueden consultar en la ficha Propiedades, en el campo de Unidades o Units.
6.2 Movimientos y zoom sobre un mapa.
Los mapas que HidroSIG despliega se visualizan en una ventana de mapa, está contiene un área negra sobre la que se encuentra el mapa y en la cual cada punto está referenciado en el mismo sistema de coordenadas que el mapa. Sobre ésta área usted puede hacer traslaciones del mapa en cualquier dirección y zoom hacia delante y hacia atrás.
Para mover el mapa sobre su respectiva área, mantenga presionado el botón izquierdo del mouse sobre cualquier punto del área del mapa y muévase en la dirección deseada. Para hacer zoom, mantenga presionados simultáneamente el botón izquierdo del mouse y la tecla Shift, y mueva el mouse hacia delante, si desea acercar el mapa hacia usted, o hacia atrás si desea que el mapa se aleje.
Otra forma de hacer zoom es definiendo una región rectangular del mapa a la cual usted se desea acercar, para esto haga clic en Zoom del submenú Visualización en el menú principal o presione el boton de la caja de herramientas del mapa Figura 20(2).
Una vez haya seleccionado esta herramienta, vaya al mapa y presione el boton derecho del mouse en la esquina superior izquierda del recuadro que le interese, luego mantengalo presionado y desplace el puntero del mouse hasta la esquina inferior derecha del recuadro. Una vez usted suelte los botones del mouse, el recuadro seleccionado ocupará toda el área del mapa.
Por último, si usted desea que el mapa vuelva a su posición y tamaño original, haga clic en Restituir del menú Visualización en la ventana del mapa activo o presione el botón de la caja de herramientas de la Figura
Por Modificación de la Paleta de Colores.
En la ventana del mapa activo elija la opción Paleta de Colores del menú Ver, que le permite conocer y modificar la paleta de colores en la cual está dibujado el mapa actual. HidroSIG tiene una serie de paletas de colores predefinidas que ofrecen diferentes tipos de contrastes y permiten diferentes formas de visualizar los datos. Cada una de las paletas es caracterizada por su nombre y por la asignación de las cantidades de rojo, verde y azul para cada uno de sus colores.
Los componentes de la interfaz para la manipulación de la Paleta de Colores se muestran en la Figura 22 y son los siguientes : un campo con el nombre de la paleta actual del mapa (1); la lista de las paletas predefinidas de HidroSIG (2); cuatro curvas que indican el contenido de rojo, verde y azul (RGB) de cada uno de los colores de la paleta y una cuarta curva que indica el grado de transparencia de los colores de la paleta, que no es visible ya que su valor por defecto es 1, lo que coincide con el limite superior de esta región(3); una barra en la cual se muestran cada uno de los 256 colores de la paleta activa (4) y un campo de verificación que permite ajustar la paleta de colores seleccionada a los datos del mapa activo(5).
Figura 22 Componentes de la interfaz de la paleta de colores con la paleta Elevaciones seleccionada.
HidroSIG le ofrece dos maneras de modificar la paleta de colores activa. La primera consiste simplemente en seleccionar una de las paletas de la lista de predefinidas. La segunda es para cambios más detallados, y consiste en modificar la asignación RGB de la paleta actual cambiando manualmente los valores de una o varias de las tres curvas de asignación RGB. Para hacer esto ubíquese en el área de las curvas y haga clic justo encima del color de la paleta que quiera modificar, y a una altura igual a la cantidad de rojo que usted desee que tenga el nuevo color. Si usted desea cambiar el contenido de rojo en todo un rango de colores de la paleta, simplemente mueva el cursor presionando el botón izquierdo del mouse y siguiendo la trayectoria que desea siga la curva roja. Para modificar la curva verde, presione el botón derecho una vez sobre cualquier punto del área de las curvas; para cambiar a azul presiónelo de nuevo. La Figura 23 muestra el resultado de modificar el contenido de rojo y verde en la paleta Elevaciones.
Igualmente, si si quiere modificar la transparencia de la paleta de colores, esta cuarta curva no es visible debido a que su valor por defecto es uno,pero si presiona clic derecho por tercera vez sobre cualquier punto del area de las curvas se puede modificar este valor para algun color de la paleta haciendo clic a una altura igual al valor de transparencia que se quiere para el color; ahora si se quiere cambiar la transparencia para todos los colores de la paleta en el rango de los datos del mapa actual, simplemente mueva el mouse siguiendo la trayectoria que desea para la curva de transparencia. La Figura 24 muestra el resultado de modificar el valor de transparencia en la paleta elevaciones.
Figura 23 Modificación manual de la paleta de colores Elevaciones sobre un MDT.
Figura 24 Modificación manual de la transparencia de la paleta de colores Elevaciones sobre un MDT
HidroSIG le permite también personalizar la paleta de colores a aplicar sobre el mapa activo. Para esto, debe crear previamente un histograma del mapa a través de la opción Histograma en el menú Ver de la interfaz principal del mapa actual.
Los componentes de la interfaz para la creación del Histograma se ilustran en la Figura 25 y están dados por: un cuadro de texto para elegir el número de clases o intervalos del histograma, cuyo valor por defecto es cuatro (1); el botón Mostrar Histograma sobre el que se hace clic después de ingresar el numero de clases del histograma(2); el panel donde se muestra el histograma creado(3) y una serie de
estadísticos del histograma del mapa, como son la media, la desviación estándar y el numero de faltantes del mapa actual,entre otros (4) .
Figura 25 Componentes de la interfaz para crear el Histograma del Mapa actual
Una vez creado el histograma del mapa se elige la opción Personalizar Paleta de Colores del menú Herramientas de la interfaz del mapa activo, donde aparece el siguiente diálogo para editar la paleta de colores que se desea crear :
Figura 26 Componentes de la interfaz para personalizar la paleta de colores del mapa activo.
En la figura 26 se identifican los siguientes elementos: un cuadro de texto para definir el nombre de la nueva paleta que se va a crear (1); un panel que incluye los limites de cada clase del histograma, que pueden ser editados (2); para cada clase se tiene una etiqueta con el color elegido para los valores del mapa dentro de los limites del intervalo correspondiente, al hacer clic en la etiqueta aparece un diálogo para elegir el color deseado (3);un campo de verificación para determinar si se quiere guardar la paleta de colores creada, de tal manera que la próxima vez que se abra HidroSIG dicha paleta sea una más de las predefinidas (4) y los botones Aceptar y Cancelar (5). Luego de crear la nueva paleta de colores se aplica sobre el mapa activo como se muestra en la Figura 27.
Figura 27 Paleta de colores personalizada (PaletaElev) aplicada a un MDT de Antioquia.
6.4 Visualización en 3D.
HidroSIG tiene una herramienta que le permite visualizar mapas en tres dimensiones, estos mapas pueden ser modelos digitales de terreno o variables hidrológicas que hayan sido abiertas individualmente. Para hacer uso de esta herramienta haga clic en Visualización 3D del submenú Visualización en la interfaz de mapa o mediante el ícono de la barra de herramientas de mapa.
En este momento sus datos deben haber pasado de ser 2D a una morfología 3D. Esta característica puede ser apagada en cualquier momento haciendo de nuevo clic sobre el icono de la barra de herramientas. Es recomendable tener en cuenta las capacidades de su computador, y no tener muchos mapas abiertos en el momento de usar esta herramienta.
Figura 28 Visualización en 3D de un MDT del valle del río Medellín.
Una vez desplegado el mapa, usted puede cambiar su aspecto, orientación y posición según se describe a continuación:
Para girar el mapa alrededor de cualquier eje, presione el botón izquierdo del mouse y desplácelo sobre el área del mapa en el sentido que desee. Para acercar o alejar el mapa haga lo mismo que en el zoom de los mapas en 2D, esto es, desplace el mouse hacia arriba y hacia abajo con el botón izquierdo y la tecla Shift presionados simultáneamente. Para mover la caja del mapa en cualquier dirección del plano de la pantalla, presione el botón derecho del mouse y la tecla Ctrl mientras mueve el mouse hasta la posición deseada.
6.5 Visualización de IsoLineas.
HidroSIG le permite ver las isolineas que posee un mapa haciendo clic en el acceso directo o en la barra de herramientas en el menú Visualización sobre Visualización de Isolineas. Tenga en cuenta que el proceso de visualización de la isolineas es un proceso altamente demandante computacionalmente y en cantidad de memoria.
7 VISUALIZACIÓN DE VARIABLES HIDROLÓGICAS.
HidroSIG le ofrece algunas herramientas especiales para la visualización conjunta de mapas de variables hidrológicas. Una vez usted se encuentre en la ventana Selección de Variable Hidrológica y halla seleccionado los mapas que desea abrir y el orden para su visualización, puede escoger una de dos formas de despliegue: Desplegar Simultáneamente y Crear Animación; tal y como se explica en el numeral 4.2 de este manual.
Mediante Desplegar Simultáneamente se muestran todos los mapas seleccionados dentro de la misma área. Si usted realiza un movimiento, zoom o cambio en la paleta
de colores sobre alguno de los mapas, el resto de ellos será afectado por los cambios. Además, usted puede averiguar el valor de una celda en cada uno de los mapas que se están visualizando mediante la característica Mapas Relacionados del menú Herramientas, esto abre el dialogo del mismo nombre como se puede ver en la Figura
Figura 29 Visualización simultánea y gráfico puntual para nueve mapas de precipitación mensual.
Este tipo de visualización tiene una herramienta extra llamada gráfico puntual. Ésta le permite ver, para cualquier punto del mapa, un gráfico x-y con el comportamiento de la variable en ese punto a través de todos los mapas desplegados. Para utilizar la herramienta haga clic en Gráfico Puntual del menú Ver en la ventana de los mapas; luego oprima el boton derecho del mouse en el punto que le interese sobre cualquiera de los mapas desplegados. La interfaz lucirá como en la Figura 29. Sobre el gráfico puede superponer las curvas de cuántos puntos usted desee, simplemente haga clic en cada uno de los puntos y el gráfico se actualizará automáticamente. Si desea borrar las curvas mostradas, haga clic en el botón Limpiar Plot.
Figura 30 Visualización de múltiples mapas de precipitación usando una animación.
Al seleccionar Crear Animación y hacer clic en Abrir, aparecerá una interfaz como la de la Figura 30. Tal como si fuera un video para controlar la animación se utilizan los botones reproducir, detener y adelantar. Además se puede manipular el tiempo entre cambio de mapas de 1 a 3000 millisegundos, el valor por defecto es 500. El despliegue por animación también permite el uso de el gráfico puntual y los mapas relacionados como se explicó en el parrafo anterior.
8 PROCESAMIENTO DE MODELOS DIGITALES DE TERRENO.
El procesamiento de un MDT consiste en estimar la dirección de flujo del agua sobre la superficie del terreno que el MDT representa. En HidroSIG están incorporados algoritmos que realizan esta estimación usando el modelo D8; en el cual, el drenaje
de cualquier celda del MDT se supone dirigido hacia la celda más baja entre las ocho adyacentes. Así, la dirección de una celda queda determinada por un número entre 1
y 9 como lo muestra el esquema de la Figura 31.
Asignación de direcciones de drenaje según el modelo D8.
(a) Esquema de un sumidero. (b) Corrección por “llenado”. (c) Corrección por “cortado”.
Para poder estimar las direcciones de drenaje mediante el modelo D8, el MDT debe ser tal que cada celda tenga alguna más baja que ella hacia la cual drenar. Esta situación ideal no ocurre en muchas celdas de la mayoría de los MDT’s, apareciendo así, lo que se conoce como pits, bifurcaciones, zonas planas y sumideros. Se llama pit
a una celda c para la cual cada una de sus celdas adyacentes c k tienen cota z (c k ) > z (c). En estos casos, cada inclinación i k es estrictamente positiva, y por tanto no se puede asignar una dirección de drenaje. Una bifurcación es una celda que posee varias opciones de dirección de flujo con la misma cota, por lo tanto se debe tomar una decisión de forma adecuada. Las zonas planas están formadas por grupos de celdas con la misma cota; y por su parte, los sumideros consisten en grupos de celdas rodeadas por zonas más altas que ellas. En la Figura 32 se esquematiza un corte
transversal por un sumidero. La corrección de pits, bifurcaciones, zonas planas y sumideros son una tarea obligada previa a la determinación de las direcciones, y puede llegar a ser muy demandante en términos computacionales.
Cuando el usuario selecciona abrir un MDT que no ha sido previamente procesado, HidroSIG muestra el diálogo que se muestra en la figura 33(a). Si el usuario hace clic en Abrir podrá visualizar el MDT y utilizar algunas de las herramientas de mapas raster que HidroSIG Java tiene implementadas, debido a que la falta de procesamiento deshabilitan algunas.
Figura 33 (a) Interfaz inicial para el procesamiento de un MDT. El número de zonas planas y sumideros es un indicativo de la calidad del MDT. (b) Interfaz posterior al procesamiento de un MDT, con sus mapas asociados.
Si usted desea procesar un MDT a través de HidroSIG, haga clic en el botón Procesar de la ventana Selección de Variable Geomorfométrica que aparece cuando abre el MDT. Las opciones para el procesamiento del MDT se encuentran agrupadas en las fichas Tareas, Sumideros, Red de Drenaje y Gráfico Área pendiente. Cada una de estas fichas tiene funciones especiales las cuales serán descritas por separado más adelante. Una vez el usuario halla ajustado las opciones de procesamiento, el botón Aplicar le permite actualizar las variables inherentes a cada opción, y el procesamiento comenzará al hacer clic en Iniciar.
Una vez el MDT ha sido procesado, el diálogo para abrir un MDT luce como en la figura 33(b). Para visualizar alguno de los mapas que allí se listan, el usuario debe seleccionarlo y hacer clic en el botón Abrir.
8.1 Mapas de Variables Geomorfológicas.
Después de la corrección de sumideros y zonas planas, HidroSIG comienza la construcción automática de diez mapas de variables geomorfológicas del terreno y su red de drenaje. Estos mapas se clasifican de la siguiente manera:
Mapas asociados al terreno:
Pendientes máximas: le asigna a cada celda la máxima pendiente entre las ocho direcciones posibles. Modelo digital de terreno corregido: difiere del MDT original sólo en aquellas celdas modificadas durante el procesamiento. No tiene zonas planas ni sumideros. Direcciones de drenaje: mapa con valores entre 1 y 9, resultado de aplicar el modelo D8 al MDT corregido. Áreas acumuladas: asigna a cada celda el área aguas arriba, en Km 2 , que drena a través de ella. Depende del mapa de direcciones de drenaje.
Red de drenaje Raster: distingue cuáles puntos del mapa contienen un verdadero canal y cuáles no; a las celdas con drenaje se les asigna como valor 1.0, el resto reciben el valor 0. En todos los análisis que HidroSIG hace sobre la red de drenaje, sólo se tienen en cuenta aquellas celdas con valor 1.0 en este mapa.
Orden de Horton: le asigna a cada celda en la red de drenaje, el orden de Horton de la corriente a la que pertenece. Longitud del canal principal: a cada celda le asigna la longitud en kilómetros hacía aguas arriba hasta el nacimiento más lejano. Longitud total de canales: suma la longitud de todos los canales aguas arriba de cada celda de la red de drenaje. Magnitud: en cada celda anota el número de nacimientos aguas arriba de ella.
Diámetro topológico: para cada celda, calcula la mayor distancia medida en segmentos de red, desde la celda hasta el nacimiento más lejano de la cuenca que sale por ella.
Una vez se construyan los mapas de las variables geomorfológicas, ellos quedan asociados al MDT que los originó y sus archivos quedan almacenados en la misma carpeta del MDT.
En la parte superior del fichero Tareas que se encuentra activado por defecto, se muestra una lista con las tareas que se pueden realizar sobre el MDT. Las operaciones correspondientes a cada una de estas tareas son (Figura 34):
Corregir MDT y calcular matriz de direcciones: permite realizar las correcciones de pits, bifurcaciones, zonas planas y sumideros; estimar los mapas de direcciones de drenaje, pendientes del terreno y áreas tributarias; además permite usar la metodología que incorpora las líneas azules.
Estimar red de drenaje: permite usar los criterios para la ubicación de las cabeceras, construir y realizar el análisis del gráfico S (A), y definir la red de drenaje según un mapa de líneas azules. El producto final es el mapa raster de la red de drenaje.
Calcular variables geomorfológicas: utiliza el mapa de la red de drenaje para calcular sus mapas de variables raster asociadas.
Extraer árbol vectorial de la red de drenaje: calcula los mapas vectoriales asociados a la red de drenaje.
Mediante la selección apropiada de las tareas, el usuario puede programar el procesamiento de su MDT. Así por ejemplo, si alguna vez el MDT fue procesado y los correspondientes mapas se encuentran almacenados, y además el usuario no desea repetir la estimación de las direcciones de drenaje sino que está interesado únicamente en una nueva estimación de la red de drenaje, puede prescindir de la primera tarea y activar sólo la segunda.
Interfaz de opciones para el procesamiento de modelos digitales de terreno. Fichero de tareas.
Durante el procesamiento se leerán los mapas necesarios, se activarán las opciones de estimación de la red de drenaje, y se creará un nuevo mapa de ésta. Debajo de la lista de tareas se encuentran dos opciones para la Extracción de variables geomorfológicas. Estas opciones son puramente algorítmicas y no alteran el resultado en los mapas a estimar, están orientadas a evitar la producción de errores por falta de memoria durante las búsquedas necesarias para calcular los mapas de variables asociadas a la red de drenaje. Si se selecciona Búsqueda sobre disco duro el algoritmo no carga en memoria ninguno de los mapas de las variables geomorfológicas durante su construcción, simplemente realiza operaciones de lectura y escritura directamente sobre los archivos en disco. Mediante la opción Búsqueda sobre RAM el algoritmo carga los mapas en memoria y las búsquedas se realizan de una manera mucho más rápida. Esta segunda opción aparece seleccionada por defecto y se recomienda excepto en casos excepcionales de MDT muy grandes y computadores de poca capacidad.
En la parte inferior de la ficha Tareas se encuentra la barra de Progreso, la cual sigue cada uno de los subprocesos del análisis de un MDT. El tiempo de ejecución de cada uno de estos subprocesos varía mucho dependiendo de la capacidad del computador usado y del tamaño y las condiciones particulares del MDT a analizar. Generalmente, el proceso que más tiempo de ejecución toma, es la corrección del MDT y la estimación de las direcciones de drenaje.
8.3.2 Corrección de sumideros
figura 35 se muestra la ficha Sumideros de la interfaz de opciones de
Figura 35 Interfaz de opciones para el procesamiento de modelos digitales de terreno. Fichero de sumideros.
En la parte superior se encuentra un motor de búsqueda de sumideros en el MDT; las búsquedas se hacen para que el usuario determine cuáles sumideros desea someter a una corrección manual, la cual aún no ha sido implementada. En la parte inferior pueden especificar los valores de los umbrales globales u n y u z para la corrección de sumideros, los cuales definen si este procedimiento se realiza cortando, llenando o como una combinación de ambos casos. Si se desea hacer uso de alguno de estos umbrales, basta con seleccionar la correspondiente opción e ingresar el valor del umbral en la caja de texto. Si alguna de las opciones no es seleccionada se supone que es cero. Si desea usar un algoritmo de sólo llenado basta con usar números u n y u z muy grandes.
8.3.3 Estimación de la red de drenaje.
Las opciones para la estimación de la posición de las cabeceras y la delineación de la red de drenaje, se presentan en la ficha Red de Drenaje mostrada en la figura 36.
Interfaz de opciones para el procesamiento de modelos digitales de terreno. Fichero de red de drenaje.
El primer grupo de estas opciones se ocupa de la definición de los parámetros necesarios en los criterios de ubicación de cabeceras; en la parte central se encuentran las opciones para la construcción del gráfico S (A), y en la parte inferior se seleccionan las herramientas de incorporación de las líneas azules. La opción que aparece por defecto es Todas las celdas pertenecen a la Red de Drenaje. Si esta opción se encuentra seleccionada, el árbol resultante de la red de drenaje es el árbol maximal. Si se selecciona la opción Especificar orden de Horton máximo y se especifica un valor ϖmáx, los segmentos del árbol maximal serán eliminados sucesivamente según su ordenamiento de Horton, hasta que el máximo orden de Horton de la red de drenaje del MDT sea ϖmáx. Para usar un umbral de la forma A > Ac, se puede seleccionar la opción Umbral de área de drenaje y especificar el valor de Ac en la caja de texto. Desde el selector contiguo a la caja de texto, se puede especificar si este valor se encuentra en unidades de celdas ó km2. Mediante la opción Umbral de la forma AS^a>C se puede usar un umbral erosivo A α S β
> C. Los valores de β, α y C se deben ingresar en las correspondientes cajas de texto, expresando a C en unidades de m2.
La opción Encontrar topografía convergente permite usar un criterio de convergencia. Nótese que las celdas seleccionadas como convergentes, serán aquellas que reciban flujo de un número de celdas adyacentes estrictamente mayor que el valor de m c especificado en la caja de texto.
La característica más importante de la forma en la cual se presentan estos criterios, es que pueden ser combinados y evaluados sucesivamente siguiendo el orden en el cual se encuentran listados. Así por ejemplo, en el caso de que se seleccionaran todas las opciones simultáneamente, la estimación de la red de drenaje se haría de la
primero se marcan todas las celdas como parte de la red de drenaje y se define el respectivo árbol; se calcula el orden de Horton en cada segmento del árbol actual y se eliminan los segmentos adecuados hasta que se cumpla la condición de orden máximo; para las celdas pertenecientes a los segmentos de la red actual, se evalúa la condición A > Ac y se dejan marcadas sólo aquellas que la cumplan;
a partir de las celdas marcadas se construye un nuevo árbol, y se evalúa la expresión A α S β > C sobre sus segmentos; se evalúa la condición de convergencia sobre las celdas pertenecientes a los
segmentos de la red actual, y a partir de aquellas que cumplan la condición, se define
el árbol resultante.
Para realizar un análisis del gráfico S (A) se puede seleccionar una de dos opciones. Si el gráfico que el usuario desea visualizar ya ha sido creado, se puede seleccionar la opción Cargar el análisis de área-pendiente existente. Para crear un gráfico nuevo se debe seleccionar la opción Realizar nuevo análisis de área-pendiente y especificar un valor del área de drenaje A 1 a partir del cual se construirá el árbol sobre cuyos segmentos se evaluarán los valores S y A. Después de algunos segundos, se podrá visualizar el gráfico de S (A) en la ficha Gráfico Área pendiente.
Interfaz de opciones para el procesamiento de modelos digitales de terreno. Fichero de gráfico área pendiente.
La parte inferior de la ficha Red de Drenaje contiene las opciones para incorporar las líneas azules en la estimación de las direcciones de drenaje, o en la construcción del gráfico S (A). Una vez escogida la respectiva opción, el botón Seleccionar permite ubicar el mapa de HidroSIG que contiene el modelo de las líneas azules. Una vez el usuario haya seleccionado alguna de las opciones para la creación de un gráfico S (A), y haya presionado los botones Aplicar e Iniciar, la ficha Gráfico área-pendiente debe lucir como la figura 37. La nube de puntos es construida con valores de S y A tomando promedios sobre grupos de n s segmentos. El valor de
se especifica en la caja de texto #Puntos. La línea azul que se superpone en el gráfico, delimita la región definida por la expresión AS θ > C, donde el valor del exponente θ y la constante C se especifican en sus respectivas cajas de texto. Cada vez que se ingrese un nuevo valor de n s , θ o C, se debe hacer clic en el botón Actualizar para observar los cambios en el gráfico. Si el usuario mueve el puntero de su mouse dentro del área del gráfico, en la parte superior de ésta aparecerán los valores de las coordenadas correspondientes a la posición del puntero. El usuario puede hacer además zoom sobre el gráfico; para esto basta arrastrar el mouse con el botón principal presionado y formar una caja en el área de interés. Al hacer doble clic en cualquier punto del área del gráfico, ésta se restituye a su región original.
9 CORRIENTES Y CUENCAS SOBRE MODELOS DIGITALES DE TERRENO.
Cuando un MDT ha sido procesado, HidroSIG crea el mapa de direcciones de drenaje como una forma de estimar la dirección de flujo del agua sobre cada punto de la superficie del terreno. Así, usando el mapa de direcciones de cualquier MDT procesado, HidroSIG le ofrece dos herramientas muy importantes en el estudio hidrológico: trazar gráficamente la trayectoria del agua desde cualquier punto del mapa hasta la frontera de éste, y estimar la divisoria de la cuenca que tenga como salida cualquier punto del mapa. Éstas herramientas pueden ser usadas sobre cualquier MDT o mapa derivado del procesamiento de un MDT.
9.1 Trazado de corrientes y divisorias de cuencas.
Para visualizar la trayectoria del agua desde cualquier punto del mapa hasta su frontera, haga clic en Trazar Corriente del menú MDT en la interfaz de mapa o en el icono de la barra de tareas. Luego oprima el boton derecho del mouse sobre el punto del mapa que le interese y espere unos instantes. Usted puede repetir esta operación sobre cuantos puntos desee. Si desea borrar alguna de las corrientes trazadas, haga clic en el item Objetos del menú Ver y en la corriente que desee borrar haga click derecho y a continuación en Borrar.
Para trazar la divisoria de la cuenca que tiene como salida un punto del mapa, haga clic en la opción Trazar Cuenca del menú MDT en la interfaz de mapa o en el icono de la barra de tareas. Luego oprima el boton derecho del mouse sobre el punto del mapa que le interese y espere unos instantes. Para saber cuáles celdas del mapa son salida de alguna cuenca de tamaño relevante, abra el dialogo de Mapas Relacionados del menú Herramientas. En este dialogo se muestra, mientras usted se mueve sobre el mapa, los valores del área de drenaje acumulada, la longitud del canal principal y el orden de Horton asociados a las celdas del MDT.
La Figura 38 muestra la visualización de algunas corrientes y divisorias de cuencas sobre un MDT. Algunos comentarios importantes: recuerde que el trazado de corrientes y divisorias puede ser efectuado sobre cualquiera de los mapas asociados a un MDT siempre que éste haya sido procesado previamente; segundo, si desea saber cómo modificar los colores con los cuales se trazan las corrientes y las divisorias, consulte el numeral 12 de este manual; por último, si desea borrar todas las corrientes y divisorias trazadas, vaya a Ver->Objetos y en la pestaña de corrientes o cuencas haga click derecho y a continuación en borrar.
Trazado de corrientes y divisorias de cuencas sobre un MDT.
9.2 Almacenamiento de cuencas.
Debido a que la cuenca es el centro de casi todos los análisis y estimaciones hidrológicas, HidroSIG le ofrece una forma de llevar cuenta de las cuencas que usted a trazado sobre un mapa. Esta función es desempeñada por la interfaz de Objetos del menú Ver de la interfaz de Mapa. Cada vez que usted trace una cuenca sobre el mapa, aparecerá un ítem en la pestaña Cuencas de la forma Cuenca_x_#_y_#, donde los números indican la posición de la salida de la cuenca en la matriz del MDT. Usted puede seleccionar y deseleccionar cualquiera de estos ítems para mostrar u ocultar la cuenca correspondiente en el mapa.
Las cuencas pueden ser guardadas en disco o en la base de datos, de haber una disponible. Para hacer uso de esta funcionalidad vaya a la ventana de objetos de mapa haciendo click en el menú Ver y luego en Objetos, y vaya a la pestaña Cuencas. Luego haga click derecho sobre la cuenca que desea guardar y a continuación en una de las opciones disponibles. Tenga en cuenta que cuando guarda una cuenca se guarda también el mapa en donde se produjo ésta y que para ahorrar memoria al volver a abrir la cuenca lo mejor es abrir primero el mapa fuente y luego la cuenca.
9.3 Almacenamiento de Corrientes.
HidroSIG le ofrece una gran flexibilidad en lo que respecta al almacenamiento de corrientes e información asociada a ellas. Si usted desea guardar una corriente en un MDT procesado, abra cualquiera de los mapas asociados a éste y vaya a la pestaña Corrientes de la interfaz de Objetos y haga click derecho sobre la corriente que desea guardar y a continuación en Guardar Corriente en BD o Guardar Corriente en Disco. Llene los datos de la corriente y acontinuación haga click en guardar.
Primero, usted puede consultar y visualizar en el mapa los ríos que hayan sido previamente registrados; simplemente abra el mapa donde desea ver los rios y a continuación vaya al menú Insertar. Si escogió la opción Rio desde BD puede buscar el rio manualmente o simplemente inserte un criterio de busqueda, presione Enter y haga doble click sobre la corriente que desea visualizar.
HidroSIG le da la opción de cargar todos los rios que usted haya generado en un mapa y que haya guardado en la base de datos, todos al mismo tiempo. Para hacer esto vaya al menú Insertar de la interfaz de mapa, haga click en rios y luego en Rios Relacionados en BD. Tome en cuenta que este proceso es altamente demandante en cuanto a recursos tanto de red como de procesador y memoria, por lo que es aconsejable solo si usted posee un computador de última generación.
10 OTRAS OPCIONES DE MAPA.
En los menús Archivo y Opciones de Mapa de la parte superior de la subventana de cualquier mapa, usted tiene acceso a diversas herramientas de visualización que le permitirán estudiar la variable que el mapa muestra. A continuación se detalla cómo usted puede sacar provecho de estas herramientas.
10.1 Perfiles y Distancia entre dos Puntos.
Perfiles de rio.
Para extraer el perfil de un rio trazado en un mapa, abra la lista de objetos , seleccione la pestaña Rios, y haga clic derecho sobre la corriente de la que desea extraer el perfil. Haga clic en la opcion Extraer Perfil. Para obtener mejores resultados, es recomendable extraer el perfil del rio, calculado sobre el Modelo de Terreno Corregido, pues este carece de zonas planas y sumideros que pueden resultar inconsistentes con el resultado que se desea.
Figura 39 Extraer Perfil de Rio
Perfil de Vectoriales
Para extraer el perfil de un vectorial trazado en un mapa, abra la lista de objetos , seleccione la pestaña Vectoriales, y haga clic derecho sobre la corriente de la que desea extraer el perfil. Haga clic en la opcion Extraer Perfil.
Figura 40 Extraer Perfil de Vectorial
El dialogo de Perfiles aparecerá en el panel derecho se muestra la grafica de la distancia acumulada de la trayectoria del rio o vectorial, contra la variable del mapa sobre la cual trazó el rio o vectorial.
Figura 41 Dialogo de Perfiles
En el panel izquierdo aparece una barra de desplazamiento. Al desplazarla aumenta la distancia acumulada del rio o vectorial y debajo de esta aparece la pendiente promedio del rio o vectorial hasta esa distancia. Por último, si desea guardar las coordenadas x-y del perfil resultante, utilice la herramienta Guardar Datos del menú Archivo de la ventana en la que aparece la gráfica del perfil. HidroSIG crea una archivo .dat en el destino que usted escoja.
10.2 Extracción de sub-mapas.
Esta herramienta sirve para crear nuevos mapas, MDT’s o variables hidrológicas, a partir de fragmentos de mapas existentes. Para utilizarla, haga clic en Extraer Submapa en el menú de Herramientas de la ventana principal , donde aparecerá el siguiente diálogo:
Figura 42 Diálogo para Extraer SubMapa
Aquí se selecciona Esquina 1 y se hace clic derecho en el mapa activo para escoger la esquina superior izquierda de la región que se quiere extraer. Luego se selecciona Esquina 2 y con clic derecho se elige la esquina inferior derecha del recuadro que comprende la región a recortar. Por último se presiona el botón Extraer Submapa para obtener el nuevo mapa a partir de la región elegida.
Si el mapa original es un MDT y ya ha sido procesado, al extraer submapa se obtendrán también los submapas de las variables geomorfológicas. Además, si se desea guardar en disco el nuevo mapa obtenido, se almacenan también los nuevos mapas correspondientes a las variables geomorfológicas del mapa recortado. Por ejemplo, en la Figura 43(a) tenemos el mapa original del que vamos a extraer un nuevo mapa(MDT de Antioquia); en la Figura 43(b) se muestra el modelo digital de terreno y el mapa de pendientes máximas, como algunos de los submapas resultantes.
(a) Mapa original del que se va a extraer el submapa. (b) Visualización del
modelo digital de terreno y el mapa de pendientes máximas de la región escogida.
11 VISUALIZACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE INFORMACIÓN PUNTUAL.
HidroSIG, como la mayoría de los SIG’s, permite la manipulación y análisis de información asociada a un punto específico del espacio. En particular, HidroSIG le ofrece almacenar y visualizar tres tipos de información puntual: primero, las estaciones de toma de datos hidroclimatológicos y la información registrada por ellas; segundo, la información referente a ciudades y municipios; y por ultimo, aquellos puntos que son importantes para el usuario en algún mapa en particular. A continuación se detalla el manejo y la utilidad de la herramientas que HidroSIG le ofrece para la recopilación y análisis de estos tres tipos de información.
11.1 Estaciones hidroclimatológicas.
La base de datos de HidroSIG contiene un número apreciable de estaciones de toma de datos hidroclimatológicos, éstas están distribuidas por toda Colombia y son de diversos tipos. HidroSIG le permite realizar búsquedas rápidas para identificar las estaciones que se ajusten a sus necesidades y herramientas para visualizar la información que de ellas se tenga registrada. Las herramientas para el manejo de estaciones se encuentran en el menú Archivo, opción Abrir desde BD en el ítem Estaciones.
En HidroSIG existen dos formas para acceder a la información de estaciones. La primera sólo requiere que la base de datos este disponible en la red o se tenga en el disco, y funciona a través de la herramientas en el menú Archivo, opción Abrir desde BD en el ítem Estaciones. La segunda forma consiste en seleccionar un tipo específico de estación hidroclimática, a través de algunos de los botones de la ficha Estaciones en la parte izquierda de la ventana de algún mapa abierto en Selección en Base de Datos.
En la ventana Estaciones, usted encuentra tres pestañas para la localización de las estaciones. La primera, llamada Datos, le permite especificar características de la estación, una lista con los resultados de la búsqueda, y una lista con las estaciones a consultar. Para especificar el valor de alguno de los campos, simplemente haga clic en el botón y seleccione de la lista el valor adecuado para la estación que le interese. Cada vez que usted específica un tipo de estación, un departamento, etcétera, la lista de resultados se actualiza y en ella aparecen las estaciones que satisfacen todos los campos, éstas se identifican por: el nombre, el código otorgado por el IDEAM, el tipo de estación, la corriente, el municipio y el departamento al que pertenecen; la segunda pestaña llamada Coordenadas, la cual permite la ubicación de una estación por medio de sus coordenadas respecto a una georeferenciación dada y por ultimo se tiene la pestaña llamada Configuración, la cual especifica la forma de búsqueda. Es importante tener presente que si el usuario lo desea puede tener en cuenta solo la pestaña llamada Datos. Para seleccionar las estaciones específicas que le interesan, haga clic sobre ellas y use el botón para localizarlas en la lista de la derecha. Si desea remover alguna estación de ésta lista selecciónela y use el botón . Ahora, si usted conoce el código asignado por el IDEAM a la estación que está buscando, ingréselo en el campo Código y oprima la tecla Enter. HidroSIG le ofrece dos herramientas básicas para cada estación seleccionada, a continuación se describe cada una.
11.2 Ubicación de estaciones en mapas.
Para ubicar la estación en el mapa que está visualizando haga clic en el botón Insertar del menú principal de este y seleccione Estación. La figura 44 muestra la ventana desplegada, tanto para ver la información como para insertarla en un mapa. Con la estación en el mapa, es posible observar su información al presionar Control y botón derecho del mause sobre la estación. Si desea modificar el color con el cual se ubican las estaciones en el mapa, consulte el numeral 12 de este manual.
Visualización de la información de una estación. La segunda herramienta le permite visualizar los datos recopilados en la estación y hacer algunos análisis típicos de series de tiempo con ellos, con la estación en el mapa, es posible observar su información al presionar Control y botón derecho del mause sobre la estación o por la ventana Estaciones. La ventana que HidroSIG despliega, luce como la mostrada en la Figura 44. Allí usted encuentra las siguientes componentes: un pequeño menú en la parte superior izquierda; una gráfica central con la serie de datos del registro; el campo Estaciones con el nombre de la estación cuyos datos se están graficando; el campo Variables con la lista de las variables que se miden en la estación; por último, en la esquina inferior derecha, información básica en Datos de la Estación.
Figura 44 Interfaz de búsqueda y ubicación de estaciones.
El menú Archivo de la ventana Estaciones le ofrece varias herramientas. Haciendo clic en Abrir, usted puede buscar y agregar otras estaciones a la lista Estaciones y visualizar su información sin cambiar de ventana. Guardar le permite exportar los datos de la estación a un archivo tipo .txt. Con Guardar Imagen usted puede almacenar el gráfico que se está mostrando en un archivo tipo .jpg. Por último, Salir lo devuelve a la interfaz principal de HidroSIG.
En el menú Herramientas, usted encuentra los diferentes tipos de gráficos que HidroSIG puede generar a partir de los datos de la estación. Con éstos, usted puede extraer información muy útil acerca del comportamiento y la variabilidad de la variable registrada. En particular, la herramienta Correlaciones Cruzadas, permite analizar la correlación estadística entre la variable activa de la estación, y algunos índices macroclimáticos importantes en la hidrología Colombiana.
Figura 45 Visualización de los datos registrados para la estación La Loma.
11.3 Capitales y Municipios.
Además de las estaciones hidroclimáticas, la base de datos de HidroSIG, incluye información sobre los municipios de Colombia. Usted puede ubicar los municipios en
el mapa que esta visualizando y acceder a la información almacenada sobre ellos,
usando las herramientas en el menú Archivo, opción Abrir desde BD en el ítem Sitios
o en el mapa, botón Insertar del menú principal de este y seleccione Sitios.
Igualmente podrá tomarse la información desde disco, si el usuario la posee. Una vez usted haga clic en alguno de estos botones, aparece una interfaz similar a la usada para seleccionar estaciones, en ella usted encuentra listados todos los nombres de los municipios y capitales registrados en la base de datos. Seleccione los que le interesen de la lista izquierda, y use los botones y para ubicarlos en la lista derecha. Haga
clic en Aceptar para ubicar en el mapa los sitios seleccionados. Si desea que se despliegue el nombre del municipio, seleccione la opción Mostrar Nombre, además, si desea modificar el color con el cual se ubican las estaciones en el mapa, consulte el numeral 12 de este manual.
Ubicación de Medellín sobre un mapa de elevación de Antioquia. Junto al
mapa se muestra una de las imágenes asociadas a Medellín en la base de datos.
Para averiguar información asociada a los municipios ubicados en el mapa, se debe presionar Control y botón derecho del mause en un punto del mapa cercano al sitio ubicado. En la ventana que aparece se muestra información general sobre el municipio, además, con el botón Imágenes, usted puede ver fotos del sitio que hayan sido previamente almacenadas en la base de datos. En la Figura 46 se muestra la ubicación de Medellín en un mapa de elevación de Antioquia, junto al mapa aparece parte de la información visual registrada para Medellín en la base de datos.
11.4 Sitios de Usuario.
El botón Nuevo Sitio de la ficha Sitios, le permite marcar sitios importantes sobre un mapa y almacenar información sobre ellos en la base de datos. Una vez usted active
esta herramienta aparecerá una ventana en la cual usted puede entrar, tanto información general del sitio, como comentarios que desee hacer acerca de éste. En el selector del tipo de sitio escoja Sitio de Usuario. Utilice el botón Imágenes para acceder a la ventana Imágenes de sitio y asociar alguna foto al nuevo sitio. Una vez en esta ventana, haga clic en Agregar y ubique los archivos .jpg o .gif correspondientes. Si desea remover algún archivo, selecciónelo y haga clic en Eliminar. Cuando tenga todos los archivos que desee en el campo Imágenes Seleccionadas, haga clic en Aceptar e HidroSIG asociará las fotos ingresadas al nuevo sitio.
Si un mapa tiene incorporados sitios, usted puede acceder visualmente a ellos por medio de la base de datos o el disco utilizando un procedimiento similar a los descritos anteriormente. La figura 47 muestra un MDT en el cual se ha ubicado un acueducto veredal.
Ubicación sobre un MDT del sitio asociado a un acueducto veredal.
12 OPCIONES DEL SISTEMA.
12.1 Colores del Sistema
HidroSIG ofrece una herramienta para modificar el color de los objetos que se despliegan en los mapas. Para esto elija la opción Colores del Sistema del menú Configuración de la interfaz principal de HidroSIG.
La ventana que se despliega una vez se hace clic en Colores del Sistema se muestra en la Figura 48, donde se tienen cada uno de los objetos a los que se les puede modificar el color discriminados por Sitios e Hidrología. Al hacer clic en cualquiera de las etiquetas de color aparece una interfaz como la que se muestra en la Figura 49 que permite seleccionar el color para el objeto correspondiente.
Figura 48 Ventana para seleccionar los Colores del Sistema.
Figura 49 Herramienta para cambiar los colores de los objetos desplegables en HidroSIG a partir de la opción Colores del Sistema.
La selección de los colores se puede hacer usando una de tres formas estándar en muchos paquetes de software. Si usa la ficha Muestras, usted debe simplemente escoger uno de los colores de la cuadrícula, los últimos colores escogidos aparecen en Reciente. En la ficha HSB, mostrada en la Figura 50(a), se utiliza una especificación triple para cada color: matiz (H), saturación (S) y brillo (B). Para especificar un color se debe escoger en el recuadro una pareja compuesta por los dos primeros componentes, y para ésta combinación, seleccionar el valor del componente restante usando la barra deslizadora vertical. Usted puede cambiar qué variable se modifica usando la barra, simplemente seleccionando H, S ó B en la esquina superior derecha de la ficha. La tercera forma de selección, mostrada en la Figura 50(b), usa las coordenadas RGB (rojo, verde y azul) para especificar cada color; así, desplace las barras deslizadoras hasta el valor deseado de cada componente, el resultado se puede ir observando en el panel de Vista Previa.
Figura 50 Ventanas para seleccionar los colores del sistema: (a) ficha HSB. (b) ficha RGB.
13 ESTIMACIONES HIDROLÓGICAS.
En esta sección usted encontrará la manera de extraer información usando los modelos incorporados en HidroSIG para la estimación de variables hidrológicas. Estos modelos producen estimaciones de caudales medios anuales y mensuales, caudales extremos, y tasas de erosión laminar. En todos se usa la técnica del balance hidrológico sobre cuencas, integrando así, la información de los mapas de variables hidrológicas con las direcciones de flujo estimadas en los MDT’s.
Usted encuentra las herramientas de estimaciones hidrológicas en la opción Operaciones Sobre Cuencas del menú VHC dela interfaz de mapa. Para usar las
herramientas seleccione una cuenca que haya cargado o generado con anterioridad de la parte superior. Allí tendrá acceso a las secciones Balance Hidrológico, Caudales Máximos, Caudales Mínimos, Ciclo Anual y Erosión.
13.1 Caudales medios anuales.
En la sección Balance Hidrológico usted podrá realizar estimaciones de caudales medios anuales mediante el balance hidrológico entre mapas de precipitación, evaporación y punto de rocío.
Para realizar el balance sobre una cuenca es necesario que este seleccionada en la lista de cuenca y que por lo menos haya seleccionado un mapa de precipitación y uno
de evaporación. Para cargar estos mapas debe presionar el botón de abrir respectivo
un archivo. Cuando escoja base de datos se le abrirá un árbol que le permitirá buscar y escoger una Variable Hidrológica o VHC. Para seleccionar una VHC haga doble click sobre ésta. Luego de haber cargado los mapas verá los resultados en los campos Lámina Estimada y Caudal Medio.
y a continuación si lo desea abrir desde base de datos o si lo desea cargar desde
13.2 Caudales Máximos y Mínimos.
HidroSIG pone a su disposición la estimación de los eventos extremos de escorrentía superficial para cualquier cuenca, en varios períodos de retorno. En las secciones Caudales Máximos y Caudales Mínimos se encuentran las opciones y se presentan los resultados de esta estimación.
ya sea caudales máximos o mínimos, se utiliza una ecuación
donde participan seis parámetros que dependen de la ubicación geográfica de la
Para la estimación,
La primera parte de calculo de caudal se refiere a la media de los caudales y la segunda parte se refiere a su desviación estándar. Los seis parámetros necesarios son los coeficientes para la media y la desviación estándar (Cm y Cd), los exponentes del área de la cuenca para el calculo de la media y la desviación estándar (θm y θd); y los exponentes para lámina estimada (φm y φd). Si tiene una base de datos disponible puede encontrar estos parámetros en la región Colombia y bajo el nodo Parámetros.
Como estos parámetros varían con la región, HidroSIG necesita un mapa de valores para cada uno de estos parámetros.
Los valores de Precipitación y Evaporación son tomados del cálculo de Balance Hidrológico, explicado anteriromente.
Para completar el cálculo de máximos o mínimos debe seleccionar un periodo de retorno y una distribución para el calculo del parámetro adicional K. Una vez hecho esto HidroSIG le estimará el caudal respectivo.
13.3 Caudales Mensuales.
Para estimar el ciclo anual de los caudales a la salida de la cuenca seleccionada, escoja uno de los mapas de escorrentía de la base de datos y haga clic en el botón Ver Ciclo Anual de Caudales. HidroSIG desplegará una gráfica con los caudales promedio mes a mes. El resultado luce como la Figura 51.
Figura 51 Estimación de hidrológica para la cuenca del rió Magdalena.
13.4 Erosión Laminar.
Con esta herramienta usted puede estimar la cantidad promedio, en toneladas por año, de sedimento que le aporta la erosión laminar a una cuenca. Para realizar la estimación, seleccione una cuenca de la lista de la ficha Erosión y escoja alguno de los mapas de erosión. En la base de datos de Hidro Sig, encontrará estos mapas en la opción suelo y cobertura vegetal. Finalmente el campo Erosión Cuenca mostrará la estimación.
14 ANÁLISIS DE MDT’S Y REPORTE GEOMORFOLÓGICO.
Aparte de las estimaciones de variables geomorfológicas que HidroSIG realiza en el procesamiento de MDT’s, es posible realizar análisis localizados de la geomorfología en cualquier cuenca extraída sobre un MDT o alguno de sus mapas asociados.
Para observar información puntual de cualquiera de los mapas relacionados, se debe utilizar la opción Mapas Relacionados. Para acceder a esta, en el menú principal de cualquiera de los mapas asociados, se debe seleccionar el botón Herramientas, y seleccionar la opción Mapas Relacionados. Esta, le permitirá ver información al presionar simultáneamente los dos botones del mouse.
Figura 52 Procedimiento de acceso al Reporte Geomorfológico.
Una vez usted haya abierto alguno de los mapas asociados al MDT que le interesa y haya extraído una cuenca sobre él, HidroSIG le permite conocer información gráfica y cuantitativa de un conjunto de parámetros geomorfológicos mediante un Reporte
Geomorfológico. En el menú principal de cualquiera de los mapas asociados, se debe seleccionar el botón VHC y en el la opción de Operaciones sobre cuencas, se desplegará una ventana con el nombre Balance y Ciclo anual, al final de la cual se encuentra el botón Generar, el cual presenta el reporte geomorfológico. El procedimiento es presentado es la figura 1. Además en el recuadro Selección de Cuenca, usted puede seleccionar la cuenca que desea abrir para ser analizada. Para que este reporte tenga sentido, la cuenca que se seleccione debe tener orden de Horton mayor que 2. En la Figura 52 se muestra la apariencia de la interfaz que HidroSIG despliega.
En la parte derecha de la interfaz del reporte geomorfológico, usted encuentra dos listas. La superior permite cambiar la gráfica que se esta desplegando en el panel derecho, y en la inferior se muestra el valor de algunos parámetros geomorfológicos importantes de la cuenca. A continuación se describe cada una de las gráficas a las que se puede acceder en el Reporte Geomorfológico; es importante recordar que, en una red de drenaje, se llama “segmento” a cualquier tramo que una dos nodos; y se entiende por “corriente” a una sucesión de tramos que tengan el mismo orden de Horton.
Figura 53 Interfaz del Reporte Geomorfológico mostrando el histograma de la función de ancho.
Función de Ancho Geométrica: es un histograma que registra la cantidad de segmentos de la red de drenaje que se encuentran a una distancia dada de la salida de la cuenca, la distancia es medida a través de la propia red de drenaje y expresada en kilómetros.
Función de Ancho Topológica: similar al ítem anterior. El histograma que se construye en este caso utiliza la distancia topológica, definida como el número de segmentos entre la salida y el nodo en el punto final de un segmento dado.
Las siguientes gráficas se conocen en la literatura como “Relaciones de Horton” y permiten determinar el escalamiento de algunos parámetros geomorfológicos de la cuenca con la distribución de los números de Horton sobre su red de drenaje. Cada una se construye en escala logarítmica y muestra un ajuste lineal realizado sobre los datos, exceptuando el valor correspondiente al orden mayor de la cuenca. La pendiente y el coeficiente de determinación de cada ajuste se pueden encontrar en la Tabla Resumen al final de la lista de gráficas
Orden-Número de Corrientes: calcula el número de corrientes de cada uno de los
órdenes de Horton de la cuenca; la pendiente del ajuste estima el factor de escalamiento del número de corrientes con el orden y se denota en la literatura como
Orden-Longitud de Corrientes: para cada uno de los órdenes de Horton de la cuenca, se calcula el logaritmo natural de la longitud promedio de las corrientes de dicho orden; la pendiente del ajuste se denota comúnmente como R L .
Orden-Área de Drenaje: para cada corriente de un orden de Horton dado, se calcula el área de drenaje del punto final de la corriente. Luego se promedia entre todas las corrientes de cada uno de los órdenes de la cuenca, y se gráfica el logaritmo natural de este promedio contra los órdenes de Horton; la pendiente del ajuste se denota en la literatura como R A .
Orden-Número de Segmentos: para cada corriente de un orden de Horton dado se calcula el número de segmentos que la componen. Luego se promedia entre todas las corrientes de cada uno de los órdenes de la cuenca y se gráfica el logaritmo natural de este promedio contra el orden de Horton.
Orden-Magnitud: esta gráfica se diferencia de las anteriores porque, en este caso, la variable de interés se calcula en cada segmento de un orden dado. Así, en los puntos finales de cada segmento se registra la magnitud, entendida ésta como el número de nacimientos en la cuenca que tiene como salida el punto en cuestión. Luego, para cada orden de Horton, se promedia sobre todos los segmentos que hacen parte de una corriente de dicho orden y se calcula el logaritmo de este promedio.
Orden-Longitud Total: para cada corriente de un orden de Horton dado se calcula la longitud total de canales de la cuenca que tiene como salida el punto final de la corriente. Estos valores se promedian entre todas las corrientes de cada uno de los órdenes y se gráfica el logaritmo natural de este promedio contra el orden de Horton.
Orden-Longitud del Canal Principal: similar a la gráfica anterior. En este caso se calcula la longitud del canal principal de la cuenca que tiene como salida el punto final de cada corriente.
Curva Hipsométrica: esta gráfica describe la distribución altitudinal acumulada de los puntos sobre la cuenca. Para cada cota se calcula el porcentaje del área de la cuenca que está ubicada altitudinalmente por encima de ella. Estos porcentajes se representan en el eje horizontal. En el vertical se muestran los valores de altura expresados como un porcentaje entre la altura máxima y la mínima que presenta la cuenca.
Tabla Resumen: esta tabla muestra todos los valores usados en la construcción de las gráficas de las relaciones de Horton. Los datos que se presentan no han sido afectados por la escala logarítmica de las gráficas. En la parte final de cada una de las variables se muestra la pendiente del ajuste lineal y el coeficiente de determinación R 2 de cada gráfica.
Las cajas de texto de la parte derecha inferior de la interfaz del reporte geomorfólogico, muestran información global sobre la cuenca que se está analizando. Los valores de Area de la Cuenca, Orden de Horton, Magnitud, Longitud Total y Longitud del Canal Principal corresponden al valor de estas variables calculado en el punto de salida de la cuenca, y coinciden con el valor mostrado en los mapas extraídos por el HidroSIG durante el procesamiento del modelo digital de terreno.
Los datos de Cota Máxima y Cota Mínima representan los valores extremos de la altitud de las celdas de la cuenca analizada. Ellos son de especial interés para analizar la curva hipsométrica descrita arriba. La Distancia del Centroide, por su parte, muestra la longitud total a través de la red de drenaje desde el centroide la cuenca como objeto plano, hasta la salida de la cuenca. Por último, el Perímetro muestra la longitud de la frontera de la cuenca medida siguiendo el contorno de las celdas que la componen.
15 CALCULADORA DE MAPAS.
La calculadora de mapas de HidroSIG le ofrece una gran variedad de operaciones con las cuales usted puede extraer información y crear nuevos mapas, a partir de cualquiera mapa almacenado en la Base de Datos o en Disco. La calculadora de mapas, además de tener todas las operaciones de una calculadora científica normal, le permite realizar operaciones aritméticas, lógicas y estadísticas con mapas. En la Figura 54 se muestra la interfaz de la calculadora de mapas con sus componentes principales; a continuación se explica la función de cada uno de ellos.
1. Cuadro de texto para ingresar las operaciones. Éstas se pueden formar usando los botones de la calculadora o el teclado de su computador.
2. Panel donde se encuentran las operaciones para estimar parámetros o valores
estadísticos de un mapa. Estas operaciones devuelven expresiones numéricas.
3. Panel que incluye las operaciones básicas de una calculadora científica que
devuelven expresiones o mapas numéricos. Además se tienen las operaciones lógicas que sirven para comparar mapas y retornan expresiones o mapas booleanos.
4 Inserción de mapas. Aparece una lista con los mapas que usted agregue para hacer operaciones con ellos. Los botones Agregar y Eliminar sirven para insertar y eliminar mapas de la lista tanto desde la Base de Datos como desde Disco.
Componentes principales de la interfaz de la Calculadora de Mapas.
Para ilustrar el funcionamiento de la calculadora, se presentan a continuación algunos ejemplos típicos que usan los diferentes de operaciones.
Los mapas que se operan en la calculadora no tienen que tener la misma resolución, ni el mismo tamaño, basta con que tengan algún área en común y sobre ella se harán los cálculos. Por ejemplo, el MDT de la cuenca del río Chachafruto está contenido en el MDT del valle de San Nicolás, además la resolución del segundo es diez veces menor que la del primero. Suponga que usted desea calcular el porcentaje de error cometido en ésta ampliación de escala. El primer paso es insertar los dos mapas en la lista Mapas; para esto haga clic en el botón Agregar y elija si quiere seleccionar el mapa desde la Base de Datos o desde Disco. En el primer caso se abre la ventana para la selección de mapas desde la Bases de Datos, mientras que en el segundo caso se debe escoger el archivo .metaHSJ o .metaVHC correspondiente. Repita esta operación con el segundo mapa. En la Figura 41 se muestra cómo debe lucir la lista Mapas y la operación que se entraría para calcular el error porcentual del mapa “San Nicolás” con respecto al mapa “Chachafruto”. En la expresión entrada, Abs significa valor absoluto, y su botón correspondiente se encuentra en panel del lado izquierdo de la Figura 11. Haga clic en el botón Igual(=) ubicado en (4) en la Figura 41, espere unos segundos y observará un resultado similar al mapa de la Figura 55.
Figura 55 Resultado del cálculo del error porcentual cometido en el cambio de resolución de un MDT a otro.
Con las operaciones lógicas y las que permiten obtener estadísticas de los mapas, se pueden hacer análisis interesantes. Usted puede, por ejemplo, calcular cuánto es la evaporación anual en aquellos puntos de Antioquia en los cuales la precipitación anual es mayor que su media. Para esto, use el botón Agregar para seleccionar los mapas de precipitación y evaporación que le interesen, luego ingrese una expresión como la siguiente:
[Evaporación]*([Precipitación] > Prom([Precipitación])).
Figura 56. Resultado obtenido al evaluar en la calculadora de mapas la expresión [Evaporación]*([Precipitación] > Prom([Precipitación])).
La parte Prom([Precipitación]) calcula el promedio espacial sobre todo el mapa de precipitación, la subexpresión ([Precipitación] > Prom([Precipitación])) produce un mapa booleano con valores de 1.0 en aquellas celdas en las cuales se cumple la condición, y valores de 0.0 en las que no. Por último, haga clic en el botón igual(=), espere unos segundos y observará un resultado similar al mapa de la Figura 56.
Los mapas producidos por la calculadora pueden almacenarse utilizando la opción guardar del menú archivo de la interfaz del mapa resultante.
16 PROYECCIÓN DE PUNTOS Y MAPAS.
El término proyección tiene en cuenta:
La conversión de las coordenadas de un punto de un sistema de referencia a otro sistema de referencia mediante una operación determinada. Además, la proyección de un mapa desde coordenadas geodésicas a coordenadas planas, o de manera inversa, de acuerdo con una proyección determinada, el sistema de coordenadas de origen del mapa y el sistema de referencia al cual se quiera amarrar el punto.
Como guía se presenta a continuación los sistemas de referencia que tiene disponible HidroSIG.
Coordenadas Geodésicas: Se refieren a las coordenadas que se le asignan a un punto cualquiera del globo medidas como el ángulo barrido desde el centro de la tierra
y a partir de un meridiano y un paralelo de referencia. Como convención se ha tomado:
La latitud es el ángulo medido desde el centro de la tierra a partir del Ecuador, su valor es positivo si se barre en dirección al polo norte y es negativo si el barrido se hace hacia el polo sur, por ello su valor varía entre –90°00´00´´ y 90°00´00´´.
La longitud es el ángulo medido desde el centro de la tierra a partir del meridiano central o de Greenwich, su valor es positivo si el barrido se hace en dirección este y es negativo si el barrido se hace en dirección oeste, por ello su valor varía entre – 180°00´00´´ y 180°00´00´´.
Coordenadas Planas: Se refiere a las coordenadas de un punto al cual se le han aplicado diversas ecuaciones de proyección para lograr que sus coordenadas dadas en latitud y longitud, queden expresadas en términos de coordenadas planas conocidas como Norte y Este. Para ello se hace fundamental escoger un tipo de proyección, la cual se hace con base a un dátum. En HidroSIG se trabaja la proyección cilíndrica Transversa de Mercator, con los datums proporcionados por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi y 1200 datums de la proyección universal Transversa de Mercator, conocida como UTM.
Ilustración de las 1200 zonas UTM.
Datums del Instituto Geográfico Agustín Codazzi: Son 5 datums llamados occidental- occidental, occidental, Bogotá, oriental y oriental-oriental. El datum central (también llamado datum Bogotá) por corresponder al punto donde se ubica el observatorio astronómico de Bogotá. Los otros datums están separados por 3° de longitud, es decir, desde el dátum más occidental (el occidental-occidental) cada datum se separa por 3° medidos hacia el este. Cada uno de estos datums tiene un falso origen de coordenadas planas(Falso Norte 1000000 y Falso Este 1000000).
Datums UTM: Se divide la proyección del globo en 1200 zonas distribuidas de la siguiente manera:
Las zonas UTM que se encuentran al norte del Ecuador, tienen como Falso Este 500000m y como Falso Norte 0m. Las zonas UTM que se encuentran al sur del Ecuador tienen como Falso Este 500000m y como Falso Norte 1000000m. Se debe tener en cuenta que el meridiano en el cual se toma el origen de la proyección es aquel que para por el centro de l zona, dejando 3° de longitud a sus costados hasta su frontera. Las 1200 zonas de la proyección UTM son:
Con base en las anteriores consideraciones geográficas se han construido dos herramientas que permiten la Georeferenciación en HidroSIG.
16.1 Calculadora de Coordenadas.
En HidroSIG existe una herramienta que permite calcular coordenadas planas y geodésicas de un punto. Esta útil herramienta se ha llamado Calculadora de coordenadas y su utilidad consiste en que con ella es posible hacer la proyección de un punto desde coordenadas Latitud y Longitud hacia coordenadas planas Norte y Este.
Usted puede encontrar esta herramienta en la opción de Herramientas de la interfase principal de HidroSIG:
Figura 58. Ubicación Herramienta Proyectar.
La ventana de la calculadora de coordenadas es la siguiente:
Figura 59. Calculadora de coordenadas.
Para hacer la conversión de los puntos Usted deberá decidir que tipo de conversión desea aplicarle a las coordenadas del punto. Si desea hacer la conversión de Planas a Latitud Longitud se introducen las coordenadas en los campos de texto Norte y Este que deberán estar activados; si usted desea aplicar una conversión de coordenadas Latitud Longitud a coordenadas Planas deberá introducir la Latitud y la Longitud en Grados, Minutos y Segundos en los campos de texto correspondientes que también deberán estar activados. Luego usted debe proceder a escoger el datum con el cual desea hacer la conversión de coordenadas. Entonces, si usted hace clic al botón Convertir, las coordenadas convertidas aparecerán en los campos de texto correspondientes que está desactivados.
NOTA: Si no se ha elegido una opción en la proyección o en el datum se genera un anuncio de error.
Proyección de Mapas:
En HidroSIG se ha incorporado una herramienta que le permite hacer la proyección de un mapa desde coordenadas geodésicas a coordenadas planas y viceversa. Esta aplicación está ubicada de igual manera en la herramienta proyectar dentro de la interfase principal de HidroSIG.
Al usted hacer clic en proyectar ráster desde archivo, se abre el siguiente cuadro de diálogo llamado Proyección de Mapas Ráster:
Figura 60 Ventana correspondiente a la herramienta Proyección de Archivos Ráster.
Del cuadro de diálogo usted podrá notar que puede elegir el tipo de conversión geográfica que se le desea aplicar al mapa activo; análogamente que en el panel llamado Tipo de Proyección se puede elegir el datum con el cual usted desea aplicar la proyección Transversa de Mercator. El botón Proyectar ejecuta el tipo conversión que necesita de acuerdo con el datum que usted ha seleccionado.
Usted puede abrir un mapa tipo ráster utilizando el botón Buscar, al hacer clic en él se despliega un pequeño panel de opciones que le permite decidir si desea abrir el mapa ráster desde la base de datos de HidroSIG o desde un archivo en un disco.
Si usted decide abrir un mapa ráster desde un archivo en disco, se ha definido en el buscador de archivos que solo abra formatos del tipo ráster de HidroSIG, entonces, cuando usted define la ruta y abre el mapa haciendo clic en el botón Abrir el nombre del archivo aparece en el cuadro de texto de la interfase de Conversión de Mapas Ráster, significando que el archivo ha sido cargado y está listo para ser proyectado al hacer clic en el botón Proyectar.
Figura 61 Ventana correspondiente a la herramienta Abrir Archivos.
Entonces, al pulsar el botón Proyectar se abre el mapa cuya ruta usted había determinado, pero en el sistema de coordenadas que usted había elegido previamente en la interfase.
Ahora bien, si usted decide abrir el mapa ráster desde la base de datos de HidroSIG aparece una lista de todos los mapas disponibles en la base de datos, de ella podrá elegir el mapa que desea proyectar haciendo doble clic en él o señalándolo y pulsando la tecla Enter del teclado. De esta manera el mapa ráster elegido se abre. Usted debe cerrar la lista de selección de mapa y en el cuadro de dialogo Conversión de mapas Ráster selecciónale tipo de proyección de la misma manera antes explicada.
Selección de mapa desde base de datos.
Otra manera de proyectar mapas ráster se da cuando, teniendo un mapa ya abierto, dentro de Herramientas del menú del mapa, usted hace clic en la opción Proyección, entonces se abre la siguiente ventana:
Figura 63. Ubicación Herramienta Proyección de Mapas Ráster, desde un mapa ya cargado y su respectiva ventana.
En ella usted deberá escoger el tipo de proyección que le desea aplicar al mapa que está activo y el datum en el cual lo desea georeferenciar, entonces al hacer clic en el botón Proyectar se abre el mapa proyectado de la manera que había sido seleccionada en el diálogo.
Al final, el mapa proyectado se abre en una nueva ventana de mapa así:
Figura 64 Ilustración de mapa proyectado.
Ahora bien, si usted desea derle un nuevo origen de coordenadas a un mapa ráster debe señalar la opción De Planas A Planas en en panel Origen a destino, posteriormente debe señalar el tipo de datum a cual lo desea amarrar en el panel de tipo de proyección. Finalmente, haciéndo clic en el botón Proyectar usted podrá visualizar el mapa con el sistema de coordenadas que eligió.
17.1 Completación de datos faltantes en los mapas usando interpolación.
Algunas veces es necesario completar información de las celdas de los mapas que queden con valor faltante, pues pueden resultar problemáticas para el procesamiento de modelos digitales de terreno. Un ejemplo de ello se da cuando se importa un mapa del formato SRTM90. Algunos factores como la nubosidad u otros, hacen que estos mapas contengan parches de información faltante en su dominio espacial. Al estimar
las direcciones de drenaje sobre un mapa en estas condiciones, el flujo tendería a desplazarse hacia estos parches de información faltante.
Figura 65 Ejemplo de mapa con información faltante causada por nubes
Para la eliminación de estos usted puede proceder a hacer una modificación manual del mapa por medio de la opción Modificar Mapa del menu Herramientas de la interfaz principal del mapa activo. Otro camino seria la completación de esta información por medio de una técnica de interpolación. HidroSIG utiliza el procedimiento del Vecino más cercano para esta interpolación. Haga clic en Herramientas, Interpolación, Faltantes como se indica en la figura.
Figura 66. Opcion Interpolación
Si el mapa con la información faltante se encuentra abierto haga clic en la opción Mapa Activo, de lo contrario seleccione la opción Archivo y seleccione el mapa a interpolar.
Figura 67 Interpolación de datos faltantes
Figura 68 Mapa resultante del proceso de interpolación de datos faltantes
Este modulo puede abrirse accediendo al menu de la interfaz principal “Herramientas- >Sensores Remotos”
Esta interface le permite seleccionar las bandas que desee visualizar
Figura 69 Componentes principales del selector de bandas
1. Menú archivo: Desde este menú usted puede abrir las bandas que desee ya sean de tipo LandSat o de tipo Spot, además puede cerrar el programa.
2. Arbol de bandas: En este cajón, se pueden visualizar todas las bandas que se han abierto, y que están disponibles para que el usuario las visualice. De cada uno de los nodos principales que representan las imágenes abiertas, se pueden desplegar u ocultar las bandas que esta posee.
3. Selector del tipo de imagen: Aquí se puede escoger el tipo de imagen que se desea visualizar, es decir, se puede abrir una sola banda o se pueden abrir tres bandas, las cuales representarán un color cada una.
4. Gris: Muestra la banda que está seleccionada para ser mostrada, si desea mostrar una sola banda.
5. Colores: Muestra las bandas que se van a utilizar en el momento de la composición de los colores.
6. Info: Muestra el número de filas y de columnas que posee la banda que esté seleccionada en el árbol de bandas (2).
7. Sirven
banda(s) seleccionada(s), o cerrar la
En esta interface, lo que se hace principalmente es abrir las imágenes que se van a visualizar, y sobre las cuales se podrá realizar una clasificación. Cuando abra una imagen, automáticamente aparecerá en el árbol de bandas, y usted podrá desplegar las bandas u ocultarlas dando clic en el símbolo que se encuentra al lado izquierdo del nombre de la imagen. Dependiendo de lo que quiera visualizar usted debe seleccionar el tipo de imagen que desea visualizar, y dependiendo de ello, cada vez que seleccione una banda en el árbol de bandas, esta se cambiará automáticamente en el campo apropiado. Si está seleccionado la opción de Color RGB cada vez que seleccione una banda, se cambiará el campo al que se le asignará la próxima banda, es decir, si usted selecciona una banda y está seleccionado la opción R, se cambiará la banda para la componente rojo de la imagen a visualizar, y se seleccionará la opción G (Green - Verde). Cuando ya se ha seleccionado la(s) banda(s) que desee, presione el boton Leer Banda(s).
Esta interface muestra al usuario las imágenes de satélite que se seleccionaron.
Figura 70 Visualización de una banda
1. Barra de Herramientas: En la barra de herramientas se puede encontrar varios menues, entre los cuales están Ver, Visualización e Imágenes de Satélite, los cuales son los que nos interesan. El el menú ver encontramos un botón nombrado Paleta de Colores, el cual muestra el cuadro de Dialogo que está el la parte inferior derecha de la imagen, el cual sirve para modificar la paleta de colores con la que se está viendo la imagen de satélite. En el menú Visualización puede encontrar una herramienta para hacer acercamiento (zoom) en caja y para restituir la imagen. Y por último en el menú Imágenes de Satélite se encuentran tres botones, Editor de clases y Clasificar, que se explicará más adelante y el botón Mostrar Región que despliega el cuadro de dialogo que se encuentra en la parte superior derecha, que muestra los datos reales de la zona del mapa que el usuario desee visualizar.
2. Mapa: En esta parte se puede visualizar una muestra de los datos de las bandas, si la imagen es muy grande, o los datos reales si es una imagen pequeña, sobre un área negra.
3. Visualizador Puntual: Muestra la coordenada y el valor del dato en el punto de la imagen por donde se pase con el mouse y se estén presionando el botón del centro o si el mouse no tiene tres botones, con los dos simultáneamente.
4. Mapa Región: aquí se puede visualizar los datos reales, si la imagen es muy grande, de la región que el usuario especifique en el Mapa (2). Para poder observar este cuadro de dialogo se debe hacer clic en el menú Imágenes de Satélite y luego en el botón Mostrar Región. Después de esto puede hacer clic en cualquier parte de Mapa (2) y se cambia la región que se está mostrando por la nueva.
5. Manejador
6. Paleta de Colores activa: Se visualiza el color correspondiente a cada uno de los posibles valores.
7. Paletas de colores: El programa ya tiene programados ciertas paletas de colores, las cuales pueden ser usadas por usuarios, simplemente seleccionando la que deseen utilizar. Además se puede modificar las paletas para que se acomoden a los datos y se distingan más los objetos en el Mapa (2) y en el Mapa Región (4).
Para conocer el valor de alguna celda en especial del mapa, simplemente haga clic con los dos botones del mouse simultáneamente en la celda que le interese. En la parte inferior de la interface (3) se llenarán los campos de X, Y y Valor. Los dos primeros dan las coordenadas del centro de la celda seleccionada. El campo Valor muestra el valor de la banda en la celda seleccionada.
El editor de clases se puede mostrar dando clic en el botón Editor de Clases en el menú Imágenes de Satélite
Figura 71 Editor de Clases
1. Paletas para añadir regiones de entrenamiento a clases ya existentes o creando una nueva clase, observar y cambiar las propiedades de las clase, observar y modificar los campos o las regiones que tiene la clase que este seleccionada en la paleta Clases, y observar y modificar las coordenadas del campo que esté seleccionado en la paleta Campos.
2. Cuando se va a agregar una nueva región a una clase existente, se selecciona aquí la clase, o si desea crear una nueva clase con esta región de entrenamiento, se debe seleccionar nuevo.
3. Cuando se desee ingresar las coordenadas desde el mapa, se debe dejar seleccionado este objeto.
4. Nombre del campo que se va a ingresar.
5. Agregar Región a la Clase: sirve para agregar los puntos que se encuentren en el cuadro de abajo (6).
6. Coordenadas: Muestra las coordenadas que se van ingresando desde mapa.
Cuando abra esta ventana, primero debe seleccionar Añadir puntos al polígono (3). Inmediatamente puede proceder a insertar valores desde cualquiera de las dos ventanas que se muestran en Mapa o en Mostrar Región (Ver Figura 32) Para ingresar los puntos se debe presionar simultáneamente los dos botones del mouse, y en Coordenadas (6) aparecerá las coordenadas. Cuando finalice de ingresar los puntos, debe seleccionar la clase a la que pertenece el polígono en cuestión y presionar el botón Agregar Región a la Clase (5), inmediatamente aparecerá el polígono pintado en Mapa. Repita este proceso hasta que tenga todas las regiones definidas.
La interface para la clasificación puede ser mostrada únicamente cuando ya se han definido clases por medio del editor de clases, dando clic en el botón Clasificar en el menú Imágenes de Satélite.
Figura 72 Cuadro de dialogo para configurar la clasificación
1. Algoritmo: Para seleccionar el algoritmo de clasificación que usted desee usar.
2. Bandas: Para seleccionar las bandas que se van a usar en el proceso de clasificación.
3. Clases: Se tiene la posibilidad de escoger las clases que desee, de todas las clases que se hallan ingresado en el editor de clases.
4. Botones: Para iniciar o cancelar el proceso de clasificación.
Cuando abra esta interface ingrese seleccione el algoritmo de clasificación que desea utilizar: paralelepipedo, mínima distancia, máxima probabilidad redes neuronales y lógica difusa. Luego seleccione las banda que crea apropiadas para lo que desea reconocer y las clases que va a usar. En estos momentos usted debe especificar el nombre del archivo en el que va a quedar guardada la clasificación y luego presione el botón aceptar. En este momento aparecerá un cuadro de dialogo para la configuración del algoritmo de clasificación, siempre y cuando la necesite.
Esta interface sirve para configurar la RNA y para entrenarla.
Figura 73 Configuración y Entrenamiento de la RNA
1. Número de neuronas en la capa interna: Es el número de neuronas que tendrá la capa oculta, este número es recomendable que sea entre 3 y 7, con menos de tres, la red no aprenderá mucho, es decir, que el error no disminuirá demasiado, y con más de 7 el entrenamiento se vuelve demasiado lento.
2. Algoritmo de Entrenamiento: Puede escoger entre los cuatro algoritmos de entrenamieno que están implementados.
3. Botones de entrenamiento: Con inicar se inicia el proceso de entrenamiento, y con ese mismo botón se detiene. El botón Reset, sirve para volver a generar unos pesos aleatorios.
4. Información del entrenamiento: En estas cajas de texto se muestra la iteración y el error en dicha iteración del algoritmo de entrenamiento que previamente se halla escogido.
5. Aceptar para iniciar el proceso de clasificación y cancelar para salir.
Esta herramienta permite hacer el análisis de homogeneidad de las series empleadas en los estudios hidrológicos y en otro tipo de series históricas.
Para acceder a ella elija la opción Homogeneidad del menú Herramientas de la interfaz principal de HidroSIG.
Figura 74. Menú para acceder al modulo de Análisis de Series de Tiempo(ANSET)
Las 7 primeras líneas contienen la información de la serie: código de la estación, nombre,variable, fecha inicial de los registros, fecha final, resolución y número de registros. La variable se debe introducir en minúsculas, sin espacios, y sin tíldes, por ejemplo:precipitacion, caudal, evaporacion, temperatura, humedad, entre otras. Las fechas de inicio y fin de los registros se introducen de la forma: dd/mm/aaaa. En caso de tener una resolución mensual, se debe poner el día como “01”; si la resolución es anual, el día y el mes deben ser “01”.
La resolución de los registros está representada por un número: 0 si es anual, 1 si es mensual y 2 si es diario. En el caso de tener una serie con varias resoluciones, es necesario crear un archivo para cada una de las resoluciones que se desee evaluar.
Luego de la información de la serie, se presentan los registros, un dato por línea, usando punto como separador decimal y sin espacios. Dado el caso de que se presenten datos faltantes dentro de la serie de registros, estos se deberán representar con el número 99999. Después del último dato no se deben dejar espacios ni lineas en blanco.
Se presenta a continuación un ejemplo de un archivo de muestra:
caudalminimo
Figura 75 Menú Archivo
El ítem Abrir Base de Datos, permitirá el acceso a la base de datos de HidroSIGJava. Esta función se activará, una vez el programa sea implementado como una herramienta de dicho programa. La función Abrir Archivo Individual, permite abrir una serie cualquiera que se presente en un archivo del tipo txt o dat con el formato indicado.
El ítem Crear Archivo, facilita al usuario la creación de nuevos archivos individuales para analizar con ANSET. Inicialmente se despliega un cuadro de diálogo para introducir la información general de la serie (código, nombre, variable, fecha de inicio de los registros, fecha final, resolución y número de datos) y luego despliega una ventana en donde se pueden digitar todos los datos o pegarlos desde Excel, bloc de notas, etc.
Es importante no dejar espacios ni líneas vacías después del último dato. Esta ventana permite, además, guardarla serie y abrirla para realizar los análisis respectivos.
Una vez abierta la serie, se despliega la gráfica de la serie de tiempo (Ver Figura 76) y se abre una ventana de resultados, donde por defecto aparece la información de las siete primeras líneas del archivo, la media y la desviación estándar de la serie (Ver Figura 77).
La función Ver Serie muestra, en una ventana nueva, el archivo que se tiene abierto y permite modificarlo, guardarlo y cargarlo para realizar nuevos análisis.
El ítem Ver Resultados permite visualizar la ventana de resultados. Aunque esta ventana haya sido cerrada, los resultados obtenidos con las diferentes pruebas se continúan escribiendo en ella.
La función Guardar Gráfica permite guardar en un archivo del tipo jpg la gráfica de la serie de tiempo desplegada al abrir el archivo.
El ítem Cerrar Archivo finaliza la ventana de resultados y cierra la gráfica de la serie de tiempo. Al ejecutar este comando se deshabilitan las diferentes pruebas, ya que no se tiene ninguna serie abierta para ejecutarlas.
El comando Salir , realiza la función común a todos los programas que la emplean.
Figura 76 Grafica de la serie de tiempo desplegada luego de abrir la serie
Figura 77 Ventana de resultados desplegada luego de Abrir la Serie
Figura 78 Opciones del Menú Homogeneidad
Este menú presenta diferentes pruebas de homogeneidad, como son, pruebas de cambio en la media y varianza, tendencia en la media e independencia. Las pruebas de cambio en la media están diferenciadas, en las que requieren punto de cambio y las que no requieren dicho punto de cambio. Las pruebas que realiza el programa y sus respectivas restricciones en el nivel de significancia son las siguientes:
• Cambio en la media, incluyendo el punto de cambio:
Prueba de Mann-Whitney: cualquier valor de α Prueba T Simple: 0.01 ≤ α ≤ 0.2 Prueba T Modificada: 0.01 ≤ α ≤ 0.2 Prueba de Signo: cualquier valor de α
• Cambio en la media, sin incluir el punto de cambio:
Prueba de Sumas Acumuladas: cualquier valor de α Prueba de Abbe: cualquier valor de α Prueba de Petit: cualquier valor de α
• Cambio en la varianza, incluyendo el punto de cambio:
Prueba F Simple: α = 0.02, 0.05, 0.1 o 0.2 Prueba F Modificada: 0.01 ≤ α ≤ 0.2 Prueba de Ansari-Bradley: cualquier valor de α Prueba de Bartlett: 0.005 ≤ α ≤ 0.1 Prueba de Levene: α = 0.01, 0.025, 0.05, 0.1 o 0.25
• Tendencia en la media:
Prueba T para tendencias lineales: 0.01 ≤ α ≤ 0.4 Prueba de Hotelling-Pabst: cualquier valor de α Prueba de Mann-Kendall: cualquier valor de α Prueba de Sen: cualquier valor de α
Prueba de Corridas: cualquier valor de α Prueba de Spearman: 0.005 ≤ α ≤ 0.4 Prueba del Punto Cambiante: cualquier valor de α Prueba del Autocorrelograma de Anderson: cualquier valor de α
Todos estos ítems, al ser seleccionados, muestran un cuadro de diálogo en el cual, el usuario, especifica el nivel de significancia con el que desea trabajar.
En el caso de las pruebas de cambio en la media y la varianza que requieren el punto de cambio, además del nivel de significancia, se puede introducir una fecha de cambio; si no se hace, el programa evalúa la fecha de cambio más probable, que corresponde a la fecha en la cual el estadístico de prueba tenga la mayor diferencia. Esta fecha debe ser en el formato dd/mm/aaaa, sin importar la resolución de la serie estudiada.
La prueba de independencia de Anderson, despliega una ventana con el autocorrelograma de la serie, con un número de rezagos igual a una cuarta parte de la longitud de la serie (Ver Figura 79).
Figura 79 Autocorrelograma de Anderson
Este menú contiene los comandos para ejecutar las pruebas que requieren especificar el número de outliers que se desean probar (Ver Figura 80) y las pruebas que no lo requieren (Ver Figura 81).
Las pruebas que requieren definir el número de outliers y sus restricciones de longitud y de nivel de significancia son las siguientes:
Prueba de Rosner: N ≥ 25 α = 0.01 o 0.05 Prueba del estadístico Em: N ≤ 50 α = 0.01, 0.05 o 0.1

References: resolución 
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