Corrección de problemas de drenaje con r.fill.dir de GRASS

El procedimiento toma una capa de elevación (DEM) como input e inicialmente llena todas las depresiones cruzando la capa ráster de lado a lado. A continuación, el algoritmo de dirección de flujo trata de encontrar una dirección única para cada celda. Si el programa detecta áreas con depresiones delinea esta zona del resto del área y rellena nuevamente las depresiones usando la técnica de los vecinos más próximos usada por la rutina de dirección de flujo. La salida final será una capa sin depresiones y con direcciones de flujo única.

La ejecución del módulo r.fill.dir requiere en su sintaxis el archivo de dirección de flujo pero si se usa con la flag -f encontrará todas las áreas con problemas y suministrará un DEM corregido con muy pocas modificaciones con relación al original. Para el área de trabajo de los artículos anteriores, la ejecución en línea de comando fue la siguiente:

r.fill.dir -f input=N09W068_UTM19N_canoa elevation=N09W068_UTM19N_canoa.elev direction=N09W068_UTM19N_canoa.asp areas=N09W068_UTM19N_canoa.areas

identificando en N09W068_UTM19N_canoa.areas hasta 50 áreas con depresiones; tal como se presenta en la siguiente imagen:

Para detectar cuales eran las diferencias entre los dos ráster de elevación (N09W068_UTM19N_canoa y N09W068_UTM19N_canoa.elev) se ejecutó el siguiente comando (álgebra de mapas) con r.mapcalc:

r.mapcalc diferencia="if(N09W068_UTM19N_canoa != N09W068_UTM19N_canoa.elev, 1, null())"

El ráster diferencia permite visualizar que el llenado de depresiones, aunque generalizado, ha sido incipiente; tal como se observa a continuación:

Para producir mayores cambios en el ráster se ejecuta el siguiente comando sin la flag -f:

r.fill.dir input=N09W068_UTM19N_canoa elevation=N09W068_UTM19N_canoa.elev2 direction=N09W068_UTM19N_canoa.asp2 areas=N09W068_UTM19N_canoa.areas2

y se determina un nuevo ráster de diferencias (diferencia2) para visualizar los cambios con el comando:

r.mapcalc diferencia2="if(N09W068_UTM19N_canoa != N09W068_UTM19N_canoa.elev2, 1, null())"

El ráster diferencia2 es el de áreas rojas, diferencia se sobrepone sobre el como puntos y las áreas no resueltas (N09W068_UTM19N_canoa.areas2) corresponde sólo a la pequeña zona blanca en la parte inferior de la vista; tal como se observa en la siguiente imagen:

No obstante, el manual de r.fill.dir (man r.fill.dir) señala que puede ser necesario ejecutar el comando repetidas veces, usando la salida de una corrida como entrada de la siguiente, para corregir todos los problemas de depresiones y eso fue lo que se hizo. Primero se ejecutó:

r.fill.dir input=N09W068_UTM19N_canoa.elev2 elevation=N09W068_UTM19N_canoa.elev3 direction=N09W068_UTM19N_canoa.asp3 areas=N09W068_UTM19N_canoa.areas3

que produce ahora esta área sin resolver:

y un mapa de diferencias (diferencia3); ejecutado con:

r.mapcalc diferencia3="if(N09W068_UTM19N_canoa != N09W068_UTM19N_canoa.elev3, 1, null())"

con una zona, en negro (diferencia3), con discrepancias:

La nueva ejecución de:

r.fill.dir input=N09W068_UTM19N_canoa.elev3 elevation=N09W068_UTM19N_canoa.elev4 direction=N09W068_UTM19N_canoa.asp4 areas=N09W068_UTM19N_canoa.areas4

produce un ráster de áreas (N09W068_UTM19N_canoa.areas4) totalmente resueltas por lo que N09W068_UTM19N_canoa.elev4 es finalmente el ráster sin depresiones. La ejecución del código python del artículo anterior, para un área de 225 Has (50 filas x 50 columnas), produce el siguiente resultado:

donde el flujo ahora sólo se interrumpe en los límites del área de trabajo de GRASS. La imagen siguiente es el resultado del artículo anterior (para las mismas 50 filas x 50 columnas) donde se observan los 5 sumideros que restringen el flujo.

Por otra parte, la imagen siguiente sería útil si la intención fuese la corrección de esos problemas de drenaje a través de obras civiles porque no todas las áreas ni toda la extensión de las involucradas tendría que ser modificada.

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