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

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.

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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.

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Agregar el excel con los valores de precipitación y calcular.

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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

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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.

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En la herramienta de crear polígono de Thiessen:

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.

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

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

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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:

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