Ambientales-Hidrológicos-Geomática: DEM

Análisis de Modelos Digitales de Elevaciones con MATLAB

Analysis of Digital Elevation Models with MATLAB

Por Eber Risco Sence

Los modelos digitales de elevaciones (DEM) por sus siglas en inglés, y sus derivados como la pendiente y exposición pueden indicar proceso de la superficies tales como el flujo de agua superficial, la irradiación solar o la erosión. La pendiente o gradiente es una media de la inclinación, la cual se mide en porcentajes o grados (Trauth, 2010).

El aspecto (orientación o exposición) en un punto puede definirse como el ángulo existente entre el vector que señala el Norte y la proyección sobre el plano horizontal del vector normal a la superficie en ese punto.

Para el cálculo de la pendiente y orientaciones, se necesita dos diferencias finitas de los elementos de z del DEM, en las direcciones x e y.

Donde h es el tamaño de celda, la cual tiene las mismas unidades de la elevación.

Usando diferencias finitas la pendiente se define:

Otros atributos primarios como las orientaciones, la curvatura tangencial, entre otros también pueden derivarse de manera similar mediante diferencias finitas, en MATLAB para el tratamiento de un modelo digital se utiliza la Mapping Toolbox, esta herramienta incluye la función watershed para detectar las áreas de drenaje, entre otras muchas funciones.

Para calcular atributos secundarios de un DEM, estos se obtienen a partir de los primarios, así por ejemplo el índice de humedad se define como:

Donde flowac es la acumulación de flujo, el cual se define como el número de celdas o área que contribuyen escorrentía a una determinada celda en particular; slp es la pendiente en grados.

El índice de potencia de cauce se define: