Pasar al contenido principal
Compartir en:

Precipitación media de una cuenca hidrográfica utilizando ArcGIS y HIDROESTA

Entre los métodos generalmente propuestos para calcular la precipitación media de una cuenca a partir de registros puntuales de varias estaciones  sobre la cuenca o en su proximidad, podemos mencionar 3 métodos de uso generalizado:

1. Método promedio  o media aritmético

Es de un conjunto infinito de números es el valor característico de una serie de datos cuantitativos, se obtiene a partir de la suma de todos sus valores dividida entre el número de sumados.

Dados los n números , la media aritmética se define como:

Donde:

 = Precipitación Media de una cuenca

n = Número de estaciones dentro de una cuenca

 = Precipitación de la estación

NOTA: Descarga datos de los ejercicios

Ejemplo 1 con Excel:

Se quiere determinar la media aritmética de las precipitaciones de una cuenca Cañete nivel 5 “13754”, para ello se tiene 36 estaciones metereológico dentro de la cuenca.

Procedimiento:

  1. Sumamos todos los valores de precipitación: 7689 mm
  2. Contamos cuántas estaciones hay en la suma: 36
  3. Dividimos la suma de los valores de precipitación entre la cantidad de estaciones: 7689/36

La media aritmética de la cuenca cañete es 213.583 mm

ID

Este

Norte

Precipitación (mm)

1

371612

8549419

26

2

369760

8563442

27

3

376904

8556563

32

4

381666

8561855

29

5

378491

8574290

59

6

383783

8583286

72

7

390775

8572055

74

8

407596

8565294

80

9

423471

8564765

84

10

437494

8585403

86

11

427175

8593340

160

12

417385

8596515

167

13

405479

8602601

180

14

384841

8601542

178

15

384312

8613713

192

16

391191

8619269

190

17

408654

8615036

195

18

422588

8606794

256

19

431442

8602956

267

20

430030

8615294

287

21

416856

8624561

287

22

399658

8631705

290

23

399923

8643611

292

24

411035

8643611

295

25

420031

8637526

350

26

428912

8636796

378

27

422148

8651813

320

28

413152

8657370

334

29

403007

8654280

267

30

396483

8652078

387

31

391790

8663210

389

32

396748

8667953

394

33

403891

8666630

391

34

420031

8663984

389

35

412623

8603394

200

36

417914

8572967

85

Suma

7689 mm

Media aritmética

213.583 mm

Ejemplo 1 con ArcGIS:

Las estaciones en formato vectorial tipo punto conteniendo la información de precipitación, en la tabla de atributo se determina la estadística de los datos de precipitación.

as

cyeb

Ejemplo 1 con HIDROESTA:

Las estaciones en formato XLS solo se debe guardar los valores de precipitación y cargarlo en HIDROESTA con el menú principal Precipitación > Promedio artimético.

sas

Agregar el excel con los valores de precipitación y calcular.

ss

2. Método polígono de Thiessen

Es un método de interpolación más simples, basado en la distancia euclidiana, siendo especialmente apropiada cuando los datos son cualitativos. Se crean al unir los puntos entre sí, trazando las mediatrices de los segmentos de unión.

Donde:

 = Precipitación Media de una cuenca

n = Número de estaciones dentro de una cuenca

 = Precipitación de la estación i

 = Área total de la cuenca

 = Área de influencia parcial del polígono de Thiessen correspondiente a la estación i

Figura 1. Trazo de los polígono de Thiessen

6

Fuente: Guía de trabajo práctico nº 2 - Universidad Nacional Del Nordeste

Ejemplo 2 con ArcGIS:

Teniendo las estaciones en formato punto Shapefile realizamos la determinación del polígono de Thiessen con la herramienta en ArcMap.

3

En la herramienta de crear polígono de Thiessen:

21

A. La entidad de entrada ponemos la estación tipo punto.

B. La salida de la entidad resultante que vendría a ser el polígono de Thiessen

C. Campo de salida es importante poner "ALL", que nos indica todo los atributos se incorporarán

Nota: En la extensión resultante nos dirigimos en Entornos...> Extensión de procesamiento ponemos la cuenca analizando.

Se muestra la determinación del polígono de Thiessen, ahora necesitamos solamente el resultado necesitamos de la cuenca para eso se va utilizar la herramienta Clip de recortar formato vectorial.

1

 

La herramienta de Recortar nos ayuda en el proceso de obtener sólo de la cuenca y poder determinar el área en hectárea.

q3

Determinando el área en hectárea y multiplicaríamos el valor de la precipitación por el área del polígono Thiessen.

212

23

Obteniendo la suma del área del polígono Thiessen y la Múltiplicación de la precipitación con el área se puede determinar la precipitación media de la cuenca.

120 458 003.65/604 944.91 = 199.12 mm

El cálculo ordenado de precipitación media por el método de Thiessen se realiza del siguiente cuadro:

4_10

Ejemplo 2 con HIDROESTA:

Importamos el excel solamente que contenga los valores de precipitación en la primera columna y área del polígono de Thiessen en la segunda.

5

 

 

3. Método Isoyetas

Las isoyetas son curvas que unen puntos de igual precipitación. Este método es el más exacto, entre mayor sea el número de estaciones dentro de la cuenca hidrográfica, mejores resultados se obtendrá.

Figura 2. Trazo de las curso isoyetas

7

Fuente: Guía de trabajo práctico nº 2 - Universidad Nacional Del Nordeste

Ejemplo 3 con ArcGIS:

Teniendo las estaciones en formato punto Shapefile realizamos la determinación de la isoyetas con la herramienta en Spline.

Paso 1. Interpola una superficie de ráster a partir de puntos de estaciones utilizando una técnica de spline de curvatura mínima bidimensional.

Nota: En la extensión resultante nos dirigimos en Entornos...> Extensión de procesamiento ponemos la cuenca analizando.

8

Paso 2. Obtención de las curva de nivel poligonal utilizando la herramienta "Curva de nivel"

9

Paso 3. Después de obtener las curvas de isoyetas en polígono lo recortamos según la cuenca hidrográfica.

13

Paso 4. Habiendo determinado las curvas de la isoyetas de la cuenca, ahora determinaremos el área km2, rango de precipitación y la multiplicación del rango de precipitación por el área.

11

Paso 4. Obtenido esos datos solo necesitamos la suma del área en km2 y la suma la multiplicación del rango de precipitación por el área.

14

1203074.46/6049.45 = 198.87 mm

El cálculo ordenado de precipitación media por el método de Isoyetas se realiza del siguiente cuadro:

2

Ejemplo 3 con HIDROESTA:

Importamos el excel solamente que contenga los valores de la precipitación mínima y en la última celda el valor máximo de la precipitación en la primera columna y área km2 entre isoyetas.

15

Mapa de Isoyectas Mapa de Polígono Thiessen
Mapa isoyetas

 

Mapa thiessen

 

GeoVideo - Precipitación media de una cuenca hidrográfica utilizando ArcGIS y HIDROESTA

 

Certifícate con los mejores

Agrega más conocimientos a tu curriculum.

Certifícate ahora