7 Recopilación Información 220508

8/17/2019 7 Recopilación Información 220508

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Recopilación y

Validación de la Información

Proyecto Manejo Integrado de los Recursos Hídricos en la Hoya de Quito


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La designación de entidades geográficas y la presentación del material en este libro noimplican la expresión de ninguna opinión por parte de la UICN respecto a la condición jurídica

de ningún país, territorio o área, o de sus autoridades, o referente a la delimitación de susfronteras y límites.

Los puntos de vista que se expresan en esa publicación no reflejan necesariamente los de laUICN

Por favor citar este documento como se indica a continuación:

MAFLA, Enrique, de BIEVRE Bert y COELLO Xavier. 2008. Recopilación y validación deinformación, Proyecto Manejo Integrado de los Recursos Hídricos en la Hoya de Quito. UICN-Sur, Ecuador. 26 pp


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UICN-SUR

BIDFONAG

Recopilación y validación de información

Manejo Integrado de los Recursos Hídricos en laHoya de Quito

Enrique Mafla, PhD

Bert de Bievre, PhD

Xavier Coello, MSc

Director del Proyecto: Felipe Cisneros, PhD

Coordinador Técnico: Otto de Keizer, MSc

Fotografía portada © Taco Anema – UICN

Actividad 2.3.1

18 de febrero del 2008


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Contenido1 Introducción ............................................................................................................................ 6

2 Presentación de la Información Recopilada .......................................................................... 7

2.1 Estándares de calidad y temporalidad de la información disponible de acuerdo a laISO ........................................................................................................................................ 9 2.2 Importancia de las variables ambientales seleccionadas para el modelo hidrológico . 10 2.3 Validación de la Información ......................................................................................... 10

3 Sistema de Base de Datos Geográfica (BDG)..................................................................... 12

3.1 Diseño de la BDG ......................................................................................................... 13

4 Conclusiones y Recomendaciones ...................................................................................... 23

5 Bibliografía ........................................................................................................................... 24

Anexo A – Inventario de datos hidrometeorológicos………….…………………….....…….en DVD

Anexo B – Datos originales recopilados……………………..….……………………………..en DVD Anexo C – Base de Datos Geográficos…………………...….……………………….……….en DVD

Anexo D – Esquema UML de ArcHydro……………………………………………..…………en DVD


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2 Presentación de la Información RecopiladaVarias instituciones han proporcionado información para el proyecto. Esta información tienediferentes coberturas, referencias espaciales, escalas y métodos de procesamiento. La mayor

parte de la información recopilada no estaba acompañada de los correspondientes metadatos,indispensables para conocer el origen, calidad y método de procesamiento que han tenido losdatos.

A continuación se describe la información recopilada relevante para el proyecto. Estainformación se encuentra en el Anexo B, en la cual la información es estructurada por fuente ytipo de información.

Para el presente proyecto se han recopilado los siguientes tipos de información que sedescribirán a continuación:

a. Topografía

b. Información meteorológica

c. Información hidrológica

d. Tipo y uso de suelo

e. Consumo y uso del agua

f. Concesiones del agua

a. Topografía

La cartografía base de la zona proviene de las cartas topográficas de IGM, a una escala de1:50.000. La información fue proporcionada por el departamento de Geoprocesamiento de laEmpresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito (EMAAP-Q), con excepciónde la cuenca alta del río Pisque que fue adquirida por UICN en el IGM, y también fue facilitada

posteriormente por TNC. Incluye temas como las líneas de elevación, puntos de altura, ríos,canales, lagos, carreteras y poblaciones. La mayoría de esta información ha tenido que pasarpor un proceso de depuración para los fines del proyecto (ver capítulo 2.3).

b. Información meteorológica

Esta información proviene en gran parte del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología(INAMHI). La otra parte de información meteorológica recopilada proviene de la EMAAP-Q yprincipalmente está compuesta por información diaria y mensual de temperatura, humedadrelativa, y velocidad del viento, cuyo inventario detallado se aprecia en el Anexo A.

Bajo el convenio FONAG – EMAAP-Q, se recopiló información de precipitación de la EMAAP-Qdel período 2003-2006. Las estaciones son automáticas y relativamente nuevas con algunosvacíos de información; están ubicadas en la zona alta de la cordillera oriental en donde elINAMHI no tiene estaciones de monitoreo.

c. Información hidrológica

El INAMHI dispone de registros continuos de caudales en cauces naturales de la hoya deQuito. Se cuenta con mediciones diarias de caudales en las siguientes estaciones hidrológicas:


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Código Nombre Tipo

H136 Alambi En Churupamba LG

H143 Granobles Aj Guachala LG

H144 Guachala Aj Granobles LG

H145 Guayllabamba Aj Cubi LGH148 Guayllabamba Dj Pisque LG

H149 Guayllabamba En Pte.Chacapata LG

H150 Intag Dj Pamplona LG

H152 La Chimba En Olmedo LM

H158 Pita Aj Salto LG

H159 San Pedro En Machachi LG

Tabla 1 Listado de estaciones con información hidrológica disponible

También se recopiló información de aforos que la EMAAP-Q ha levantado para acequiaslocalizadas en la cuenca del río Pita y para vertientes importantes como la vertiente Tesalia yCompañía. Dicha información ha sido levantada irregularmente con medidas puntuales enalgunos casos mes a mes y en otros casos indistintamente en el año.

Además, de la Empresa Eléctrica de Quito (EEQ) se ha obtenido un registro de caudalesmensuales (desde 1957) del río San Pedro a la altura del triángulo de San Rafael.

d. Tipo y uso del suelo

La información sobre el tipo de suelo y el uso del suelo proviene de MAG-PRONAREG del año1980. Esta información es bastante antigua y la escala es de 1:250.000.

Por otro lado TNC ha elaborado un mapa detallado basado en clasificación de imágenes nosupervisadas y supervisadas con fechas 1999 y 2007 de la cobertura del suelo (escala1:50000).

e. Consumo del agua

La información sobre consumo de agua refleja básicamente lo que ocurre en cuatro sectoresprincipales: consumo humano, industrial, riego e hidroelectricidad. La información está muydispersa y para cada sector están disponibles diferentes tipos de datos.

Consumo Humano:

- Para el caso del Distrito Metropolitano de Quito:

- Plan Maestro de Agua Potable y Alcantarillado de Quito (1998), para el período entre1990 y 2025;

- Estudio de Población, Demanda y Oferta de agua potable e industria del proyecto RíosOrientales. Informe Componente 1 Población y Demanda. Memoria Ejecutiva, 2005.

- Para el caso de los cantones Pedro Moncayo, Cayambe, Rumiñahui y Mejía:

- Información básica del INEC sobre el número de habitantes y tasas de crecimientopoblacional al año 2001.

- Consumos medidos de agua en los municipios de Cayambe, Pedro Moncayo yRumiñahui.

2 LG: Limnigráfica; LM: Limnimétrica.


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Riego:

- Área regada, elaborado por IRD (s/f);

- Áreas potencialmente irrigables de MAG-PRONAREG (1980).

Industria:

- Información digitalizada del perímetro urbano de Quito (EPN y EMAAP-Q, 2004), queincluye calidad de efluentes, caudales efluentes (aforos) y coordenadas geográficas.

Hidroelectricidad

- Las centrales de generación existentes (Carrera de la Torre 2004, CONELEC 2005 yLloret 2004);

- Los proyectos hidroeléctricos en carpeta (CONELEC, 2005);

- Los proyectos hidroeléctricos en estudio (CONELEC, 2005).

f. Concesiones de aguaLa información de concesiones de agua es deficiente. Por un lado es incompleta, ya queexisten usos actuales importantes que no cuentan con concesión otorgada, como por ejemploalgunas centrales hidroeléctricas. Por otro lado los usos que sí cuentan con concesiónpresentan información incompleta en cuanto a su ubicación geográfica de toma y descarga.

El CNRH entregó al proyecto los registros de concesiones de la Agencia de Aguas de Quito.Como explica Mafla (2007), esta base de datos (hoja Excel) con los registros de concesionestiene serios problemas de vacíos e integridad, lo que dificulta significativamente su uso en elproyecto.

La información de concesiones es insumo para construir la capa de información de tomas deagua en ríos y pozos y la capa de descargas (retornos) de (parte de) esta agua. Esto debido ala falta de información disponible sobre consumos reales.

2.1 Estándares de calidad y temporalidad de la informacióndisponible de acuerdo a la ISO

Las mejores prácticas para la gestión de información espacial y temporal sugieren que estainformación debe ir acompañada de los correspondientes metadatos3. La información que fueentregada para este proyecto no tenía ningún tipo de metadato. Estos metadatos deben sergenerados y actualizados por las personas y organizaciones que crean y procesan lainformación. Para solucionar parcialmente este problema hemos utilizado la herramienta ESRI ArcCatalog . ArcCatalog genera automáticamente algunos elementos de metadatos. Otroselementos que pudieron ser determinados por los consultores del proyecto también fueroningresados manualmente al sistema, por ejemplo los metadatos correspondientes al sistema dereferencia espacial.

3 ESRI define metadatos como: “Información que describe el contenido, la calidad, la condición,el origen y otras características de datos o piezas de información. Tratándose de datosespaciales, los metadatos pueden describir y documentar su temática, cómo, dónde, cuándo ypor quién fueron recopilados; la disponibilidad y distribución de información; su proyección,escala, resolución, y exactitud; y, su confiabilidad con respecto a algún estándar. Losmetadatos están compuestos por propiedades y documentación. Las propiedades se derivan

de las fuentes de datos (por ejemplo el sistema de coordenadas, proyección de los datos),mientras la documentación es provista por una persona (por ejemplo, palabras clave paradescribir los datos) ”.


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La mayoría de países ha adoptado la norma ISO 19115:2003 a través de la definición de loscorrespondientes perfiles nacionales. En Ecuador esta definición está pendiente, el IGM debeser de acuerdo a la Ley de Cartografía Nacional, la entidad que realice la definición del perfil.Ventajosamente, ArcCatalog almacena los datos en formato XML y permite la conversión entrediferentes formatos de los estándares ISO y FGDC. Esto permitirá una fácil conversión alestándar (perfil ISO 19115) que sea adoptado por el Ecuador.

2.2 Importancia de las variables ambientales seleccionadas para elmodelo hidrológico

Las variables presentadas en el capítulo anterior tienen varios usos en el presente proyecto:

1. Generación del mapa de la dirección del f lujo superf ic ialLa información geográfica de líneas y puntos de elevación, ríos y lagos se necesita para elmodelo digital de elevación para determinar la dirección del flujo superficial en toda la cuencadel estudio. Ésta es una de las entradas del modelo hidrológico.

2. Generación del mapa de zonas de respuesta hidrológica unifo rmeEl uso de suelo es la información básica para la determinación de las zonas de respuesta

hidrológica.

3. Generación del mapa de la distr ib ución mensu al de la precipit aciónTal como fue descrito en el informe de oferta de agua generado en este mismo proyecto, segeneraron mapas de isoyetas mensuales en base a la información histórica de precipitacionesen la Hoya de Quito. Estos mapas son de suma relevancia para la calibración del modelohidrológico y para su posterior aplicación para la generación de caudales para cualquier puntode interés del usuario.

Cabe señalar que aún con la densidad de 31 estaciones de precipitaciones con un registromayor de 10 años la información de precipitación es deficiente, debido a la alta variabilidadespacial, especialmente en las zonas altas, convirtiéndose por este motivo la precipitación en elparámetro de entrada a la calibración del modelo hidrológico y su aplicación de más altaincertidumbre.

4. Diseño y calib ración del mo delo hidro lógic oTanto los mapas de la distribución mensual de la precipitación como los caudales medidos enlas estaciones hidrológicas conforman la información clave con la que se realizó el diseño y lacalibración del modelo. En este proceso los parámetros del modelo son ajustados hasta que elmodelo represente adecuadamente los caudales medidos.

5. Apl icación del mod elo hidrológicoLa principal entrada al modelo hidrológico es la precipitación en las distintas zonas derespuesta hidrológica en la cuenca de aporte al punto de interés del usuario del modelo.

6. Cálcu lo de necesid ades de agua para riegoLos distintos parámetros hidrometeorológicos son insumo para el cálculo de laevapotranspiración que a su vez es uno de los insumos más importantes para el cálculo de la

demanda de agua para riego.

2.3 Validación de la Información

En el proceso de validación, primero se realizó la selección de la información relevante para elproyecto. Como se ha indicado, la información era incompleta (no cubría toda hoya de Quito),inconsistente (diferentes métodos de procesamiento, escalas, proyección) y en su mayoría novenía acompañada de metadatos.

Referencias Espaciales

La información espacial recopilada estaba en diferentes sistemas de coordenadas. Toda lainformación en la Base de Datos Geográfica ha sido convertida al sistema de coordenadasUTM zona cuadricular 17M, y al modelo geodésico WGS 1984.


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3 Sistema de Base de Datos Geográfica4 (BDG)Para optimizar el manejo de la información en el proyecto, y sobre todo para iniciar un procesode mejora en la gestión de la información sobre recursos hídricos en el país, se ha diseñado e

implementado una base de datos geográfica. Se confía que futuros proyectos no tengan losproblemas que hemos afrontado para recopilar, escoger, validar y depurar la información.

La gestión de la información en una BDG sobre recursos hídricos ofrece los siguientesbeneficios:

Integración y estandarización de todos los datos espaciales y temporales sobrerecursos hídricos y sus correspondientes metadatos. Para el proyecto se ha adoptadoUTM zona cuadricular 17M con proyección WGS84.

La BDG incluye las relaciones entre elementos geográficos y/o temporales relevantespara el proyecto. Por ejemplo, las series de tiempo hidrológicas están relacionadas alos puntos geográficos que representan los correspondientes puntos de monitoreo. Lasuniones de segmentos de ríos están relacionadas a las correspondientes subcuencas.

La BDG contiene información tabular, misma que está relacionada a elementosgeográficos. La sinergia entre estos dos tipos de datos, que tradicionalmente sonmanejados separadamente en diferentes formatos y medios de almacenamiento,permite una fiel representación de la dinámica del agua en las cuencas.

En la BDG se incluye una representación de la dinámica de la red hídrica. Esto facilitala modelación y el análisis hidrológico.

La información tabular puede ser accedida directamente en la BDG y por medio deotras herramientas como Excel, por ejemplo, sin necesidad de hacerlo por medio desistemas especializados como un SIG.

La BDG puede crecer y ser modificada para ajustarse a las necesidades de otrosproyectos.

La BDG puede mantener de manera transparente diferentes versiones, para diferentesproyectos o para ser utilizadas por diferentes personas dentro del mismo proyecto, porejemplo.

La BDG facilita significativamente el mantenimiento de la integridad, confidencialidad ydisponibilidad de la información.

La figura 1 ilustra el rol del sistema de base de datos geográfica (BDG) dentro del proyecto.

La base de datos geográfica contiene información espacial y tabular (series de tiempo yparámetros de elementos geográficos) y está implementada en SQL Server. El modelohidrológico funcionará sobre ArcGIS y accederá a la base de datos por medio de ArcSDE. ArcSDE es un elemento necesario para utilizar de manera transparente información espacial

almacenada en bases de datos relacionales. El SIRH-HQ accederá directamente a loselementos geográficos y atributos almacenados en la BDG para generar dinámicamente mapasinteractivos y presentarlos a través de Internet.

El software que se utilizará en esta versión del sistema (SQL Server Express y ArcSDEExpress) no tiene costos de licenciamiento.

4 Aquí se usa el término „base de datos geográfica‟ para el término inglés „geodatabase‟


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Modelo

ArcGIS

SIRH-HQ ArcSDE

SQL Server

Base de Datos

Geografica

Figura 1. Sistema de Base de Datos Geográfica (propia elaboración)

Para la generación de la base de datos se utilizaron herramientas CASE (Computer AidedSoftware Engineering) y el siguiente procedimiento (Maidment, 2002):

1. Ajustar el modelo de datos ArcHydro a los requerimientos del proyecto. Como productode esta actividad, se generó el modelo de datos ArcHidroHQ, mismo que se explicarámás adelante;

2. Crear la BDG en ArcSDE / SQL Server;

3. Crear conjuntos de capas o elementos geográficos (feature data sets) con lasreferencias espaciales del proyecto. Para el proyecto se han generado los conjuntos:Hidrografía, Red y Drenaje. Estos son los nombres utilizados en el modelo de datos ArcHidroHQ;

4. Usar el Wizard de ArcCatalog para creación de esquemas para generar el esquema

físico de la base de datos a partir del modelo de datos (generado en el paso 1);

5. Editar el diseño de la BDG con ArcCatalog para ajustar el diseño de la base de datos alas necesidades del proyecto añadiendo información (objetos, feature classes, rasters)que no son parte directa del modelo pero que son requeridos por el proyecto;

6. Cargar los datos en la BDG;

7. Desplegar la BDG para producción, tomando en cuenta los requerimientos deseguridad, control de acceso y versiones.

3.1 Diseño de la BDG

El diseño de la BDG para el proyecto se basa en los requerimientos del modelo hidrológico ydel SIRH-HQ. Los consultores responsables del modelo hidrológico decidieron utilizar elmodelo de datos ArcHydro como base para este diseño. Este es un modelo de datos


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geoespacial y temporal para recursos hídricos que opera sobre ArcGIS. Un modelo de datosgeográficos es una representación del mundo real mediante un conjunto estructurado de datosque pueden ser utilizados en un SIG para producir mapas, realizar consultas interactivas oejecutar análisis (Maidment, 2002).

El modelo de datos ArcHydro considera las siguientes componentes:

A. Conjuntos de elementos geográficos (feature datasets)

Hydrography. Este conjunto contiene los elementos hidrográficos, tales como:puentes, represas, bocatomas, retornos, cuerpos de agua, etc.

Network. Este conjunto contiene los elementos que representan la red hidrológica:uniones y segmentos de ríos y quebradas. Estos elementos permiten construir la redhidrológica como una red geométrica de ArcGIS, la cual tiene tres componentes: datosgeométricos que especifican la localización de cada punto y línea en el espacio, susdatos topológicos que especifican como los segmentos y uniones se interrelacionanentre si y sus datos de direccionamiento que especifican la localización a lo largo de unrío. Estas direcciones son análogas a las direcciones en ciudades.

Drainage. En este conjunto están representados elementos que son representativos de

la interacción agua – tierra: puntos, líneas y áreas de drenaje (cuencas, subcuencas ymicrocuencas)

Channel. Este conjunto contiene información sobre la morfología del cauce de un canalo río, necesaria para cálculos hidráulicos de niveles y velocidades del agua en elcauce.

B. Series de tiempoLas series de tiempo se integran en ArcHydro por medio de una tabla. Estas tablascontienen información que puede ser representada en 3-D con las coordenadas:localización (L), tiempo (T) y variable medida (V). Esto permite extraer diferentes vistas dela tabla. Por ejemplo, es posible extraer una sola serie para una localización dada o todaslas series para esa localización o series para un solo tipo de variable para un conjunto de

estaciones, etc. ArcHydro tiene, adicionalmente, un conjunto de herramientas que permiten generar losatributos de los elementos geográficos, interconectar elementos en diferentes capas y realizaranálisis hidrológicos. Aunque ArcHydro no constituye un modelo hidrológico, si facilita laconstrucción de modelos de simulación hidrológica por medio de diferentes mecanismosdisponibles en ArcGIS (fácil acceso a datos para el modelo, construcción de un modeloasociado a ArcGIS por medio de una biblioteca de funciones o personalizando los objetos de ArcHydro).

Para el diseño de la BDG, se consideran dos niveles del modelo de datos. El modelo lógico dedatos, mismo que es más cercano al mundo real, y el modelo físico, el cual constituye unarepresentación más cercana al computador. En las siguientes secciones describiremos estosdos niveles.

3.1.1 Modelo lógico de datosEl modelo de datos ArcHydro original fue ajustado a los requerimientos del proyecto. Seaumentaron algunas clases y atributos en los conjuntos de elementos geográficos y se eliminóel conjunto de elementos channel . El resultado de estos ajustes es el modelo de datos ArcHidroHQ. Es posible que el modelo deba ser afinado aún más en el transcurso del proyecto.Las herramientas disponibles en ArcGIS facilitan significativamente la realización de esta tarea.El diagrama UML del modelo de datos ArcHidroHQ, en formato visio, consta en el DVD (AnexoD).

En la Base de Datos Geográficos en el DVD (Anexo C) el modelo digital de elevación y uncomponente “Base” que contiene elementos topográficos generales. El modelo hidrológicoaplica estos datos para los cálculos.

ArcGIS está basado en un modelo de datos orientado a objetos, mismo que puede serextendido y especializado para hacerlo más amigable a un ambiente específico. Esta


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funcionalidad de ArcGIS fue utilizada por los autores del modelo ArcHydro y también la hemosutilizado en el proyecto para realizar los ajustes necesarios para generar el modelo de datos ArcHidroHQ.

ArcGIS define elementos o clases genéricos, llamados ArcObjects, los cuales son utilizadospara construir modelos especializados de datos. Existen tres tipos de ArcObjects:

Objects. Estos son tablas de datos que almacenan solo atributos, como series detiempo.

Features. Son tablas de datos que almacenan tanto atributos como coordenadasespaciales.

Network features. Son puntos y líneas espaciales, llamadas tramos y uniones (edges y junctions). Estas tablas de datos almacenan la conectividad entre los tramos y uniones,además de los atributos y coordenadas espaciales.

El modelo de datos ArcHidroHQ se define a partir de estos tres tipos de ArcObjects. Acontinuación se presentan los componentes de este modelo de datos:

3.1.1.1 HidrografíaEn el siguiente diagrama UML consta la definición formal de este conjunto de elementosgeográficos (feature data set ). En este diagrama se representan los elementos geográficos(cuadros, llamados clases) y las relaciones que existen entre ellos (flechas)

Los cuadros (clases) tienen tres secciones: el nombre de la clase, los atributos y (posibles)operaciones que se pueden hacer con esta clase. El cuadro en amarillo es una clase existenteen ArcGIS. Su nombre es Feature y tiene un solo atributo: Shape. Esta clase no tieneoperaciones. Estas clases forman un árbol con la raíz en la parte superior. Las flechas indicanla relación de especialización. Las clases que están en el origen de la flecha sonespecializaciones de la clase que está en la punta de la flecha. Esto significa que las clasesespecializadas heredan los atributos y operaciones de la clase más general y pueden definirnuevos atributos y operaciones o modificar aquellos que fueron heredados.

La raíz para este conjunto de elementos geográficos (clases) se denomina HidroElemento,misma que es una especialización de la clase existente en ArcGIS Feature.


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+Shape : esriFieldTypeGeometry

ESRI Classes::Feature

-FType : esriFieldTypeString

-Name : esriFieldTypeString

Hidrograf ia

-JunctionID : esriFieldTypeInteger

HidroPunto

{GeometryType = esriGeometryPoint}

HidroLinea

{GeometryType = esriGeometryPolyline,

HasM = False,

HasZ = False}

HidroArea

{GeometryType = esriGeometryPolygon}

PuntoMonitoreo PuntoUsuario

-CaudalID : esriFieldTypeInteger

-ConcesionID : esriFieldTypeInteger

Toma

-AreaSqKm : esriFieldTypeDouble


CuerpoAgua



Descarga

-Caudal : esriFieldTypeDouble



Vertiente

-Caudal : esriFieldTypeDouble

-Profundidad : esriFieldTypeDouble



Pozo

-AreaSqKm : esriFieldTypeDouble-CoverID : esriFieldTypeInteger

UnidadRespuestaHidrologica


-HydroID : esriFieldTypeInteger

-HydroCode : esriFieldTypeString

HidroElemento

Figura 2. Hidrografía (propia elaboración)

En el modelo ArcHidroHQ se ha añadido los elementos Pozo y Vertiente y eliminado elementosque no se consideraron necesarios para el proyecto: estructuras, puentes y represas.

3.1.1.2 RedPara definir este conjunto de elementos geográficos, se utilizan las clases ESRI:ComplexEdgeFeature y SinpleJunctionFeature. A partir de estas dos clases ESRI se generanlas dos clases principales de este conjunto: HidroTramo e HidroUnion para representar tramosde río y sus uniones, respectivamente. Los tramos pueden ser de dos tipos: cauces de río yorillas de cuerpos de agua. Esto se logra representar en el modelo creando dos subtipos de laclase HidroTramo: Cauce y Orilla. ArcGIS permite crear redes geométricas entre líneas y

puntos. Esta facilidad es utilizada para crear una representación de la red hidrológica:HidroRed . Las clases NodoEsquematico y EnlaceEsquematico, que aparecen en el diagramacomo subclases de HidroElemento, pueden ser utilizadas para construir modelos hidrológicos.


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ESRI Classes::ComplexEdgeFeature ESRI Classes::SimpleJunctionFeature



-ReachCode : esriFieldTypeString

-Name : esriFieldTypeString

-LengthKm : esriFieldTypeDouble

-LengthDown : esriFieldTypeDouble

-FlowDir : HydroFlowDirections = 1


«SubtypeField» -EdgeType : HydroEdgeType = 1

HidroTramo

{GeometryType = esriGeometryPolyline,

HasM = True,HasZ = False}

-EdgeType : HydroEdgeType = 1

Cauce

-EdgeType : HydroEdgeType = 2

Orilla

-NetworkType : esriNetworkType = esriNTUtilityNetwork

«GeometricNetwork»HidroRed

Subtype



-NextDownID : esriFieldTypeInteger


-DrainArea : esriFieldTypeDouble


HidroUnion{HasZ = False}



Hidrografia::HidroElemento

-FeatureID : esriFieldTypeInteger

NodoEsquematico

{GeometryType = esriGeometryPoint}

-FromNodeID : esriFieldTypeInteger

-ToNodeID : esriFieldTypeInteger

EnlaceEsquematico

{GeometryType = esriGeometryPolyline}

Figura 3. Red (propia elaboración)

Hidro eventos

Los elementos de esta capa, completan la funcionalidad de la red hidrológica, permitiendo elestablecimiento de un sistema de direccionamiento en la red, similar al sistema dedireccionamiento convencional (país, ciudad, calle, número). De esta manera la red tiene trescomponentes: los datos geométricos, que indican donde un punto o línea está localizada en elespacio, la relación topológica que especifican como los tramos y uniones se relacionan entresi y el sistema de direccionamiento que permite especificar localizaciones a lo largo de un río oquebrada.

En ArcGIS, las tablas de eventos son puntos o líneas que no son definidos explícitamente consus propias coordenadas geográficas, sino que son referenciadas a una clase especial deelementos de líneas, sobre la cual se ha definido un sistema de direccionamiento.

HidroEvento es una clase localizada por referencia lineal en una red hidrológica y puede serde dos tipos: HidroPuntoEvento (un punto sobre un HidroTramo) o HidroLineaEvento (una línea

entre dos puntos de un HidroTramo). El atributo ReachCode permite identificar el HidroTramoal cual el HidroEvento está referenciado. El atributo Measure almacena la dirección (distanciadesde un punto de referencia) del HidroPuntoEvento. Igualmente, los atributos FMeasure yTMeasure almacenan las direcciones de los extremos de un HidroLineaEvento. El atributoOffset, permite a un HidroLineaEvento ser desplazado a la izquierda o derecha de la línea dereferencia; por ejemplo, para definir información diferente para las riveras de un río.


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+OBJECTID : esriFieldTypeOID

ESRI Classes::Object

-ReachCode : esriFieldTypeString

HidroEvento

-Measure : esriFieldTypeDouble

HidroPuntoEvento-FMeasure : esriFieldTypeDouble

-TMeasure : esriFieldTypeDouble-Offset : esriFieldTypeDouble

HidroLineaEvento

Figura 4. Hidro eventos (propia elaboración)

3.1.1.3 DrenajeEn este conjunto se definen los elementos que representan la interacción entre la tierra y elagua: las áreas de drenaje. Para el proyecto se han definido tres clases de áreas de drenaje:Cuenca, Subcuenca y Microcuenca. Todas las clases de este conjunto son subclases deHidroElemento, definido en el conjunto Hidrografía. PuntoDrenaje y LineaDrenaje, representanla salida y la ruta de drenaje de un área de drenaje, respectivamente.

-AreaSqKm : esriFieldTypeDouble-JunctionID : esriFieldTypeInteger -NextDownID : esriFieldTypeInteger

AreaDrena je

CuencaMicrocuenca

LineaDrenaje

Subcuenca


PuntoDrenaje

-DrainID : esriFieldTypeInteger

ElementoDrena je

-HydroID : esriFieldTypeInteger -HydroCode : esriFieldTypeString

Hidrografia::HidroElemento

Figura 5. Drenaje (propia elaboración)


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3.1.1.4 Series de Tiempo Las series de tiempo son representadas en ArcGIS por medio de tablas que no tienencoordenadas espaciales y por lo tanto constituyen subclases del ArcObject Object . En la claseSeriesTiempo se almacenan los valores observados o generados (calculados) y la fecha y horacorrespondiente, mientras que en la clase STTipo se registran el tipo de variable medida ocalculada (ej. lluvia, caudal, etc.), la unidad de medida, el tipo de serie de tiempo (intervalosregulares o irregulares), el intervalo, el tipo de datos de la serie (instantáneos, acumulativos,incrementales, promedios, máximos o mínimos) y el origen de los datos (medidos ogenerados).

Entre estas dos clases existe una relación que define que a un tipo específico de serie detiempo (indicado por el atributo TSTypeID) le puede corresponder uno o mas valoresmedidos/generados con los correspondientes hora-fecha.


-TSTypeID : esriFieldTypeInteger

-TSDateTime : esriFieldTypeDate

-TSValue : esriFieldTypeDouble

SeriesTiempo

+OBJECTID : esriFieldTypeOID

ESRI Classes::Object


-Variable : esriFieldTypeString

-Units : esriFieldTypeString

-IsRegular : AHBoolean

-TSInterval : TSIntervalType

-DataType : TSDataType

-Origin : TSOrigins

STTipo

1* SeriesTiempoTieneSTTipo

Figura 6. Series de Tiempo (propia elaboración)

3.1.1.5 RelacionesEn el modelo de datos se incluyen explícitamente varias relaciones entre elementosgeográficos de la misma capa o de diferentes capas. En el siguiente diagrama se presentanlas relaciones que son utilizadas en el proyecto. HidroUnion del conjunto Red puede estarrelacionado con uno o más de los siguientes elementos: Subcuenca, CuerpoAgua oPuntoMonitoreo. Así mismo, PuntoMonitoreo puede estar asociado a varias SeriesTiempo.


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1

*

HidroUnionTieneSubcuenca Drenaje::Subcuenca



-NextDownID : esriFieldTypeInteger


-DrainArea : esriFieldTypeDouble


Red::HidroUnion

-AreaSqKm : esriFieldTypeDouble


Hidrografia::CuerpoAgua

1 *

HidroUnionTieneCuerpoAgua

Hidrografia::PuntoMonitoreo

1

*

HidroUnionTienePuntoMonitoreo



-TSDateTime : esriFieldTypeDate

-TSValue : esriFieldTypeDouble

Objects::SeriesTiempo

Hidrografia::PuntoMonitoreo

1 *

PuntoMonitoreoTieneSeriesTiempo

Figura 7. Relaciones (propia elaboración)

3.1.1.6 Dominios

Los dominios permiten restringir los valores que pueden ser asignados a un determinadoatributo. Para el modelo de datos ArcHidroHQ se han utilizado los siguientes dominios, loscuales especifican el conjunto de valores validos para un atributo y son utilizados para asegurarla integridad de los datos; por ejemplo, detectando errores durante el ingreso de datos.

Las políticas para dividir y combinar elementos geográficos (SplitPolicy y MergePolicy ,respectivamente) controlan el comportamiento de los atributos cuando se realizan estasacciones (dividir o combinar). Las políticas utilizadas en los dominios definidos para el proyectoutilizan el valor predefinido (default ) para el atributo.


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Figura 9. Modelo físico de la BDG y metadatos (propia elaboración)

La información original obtenida para el proyecto utiliza diferentes referencias espaciales y lamayoría no tiene metadatos. El DVD contiene en el anexo D los metadatos de los elementosgeográficos y tabulares en formato XML. Estos metadatos fueron generados con lasherramientas de ArcCatalog que contiene herramientas para transformar entre diferentes

estándares ISO, FGDC y diferentes formatos de presentación como FAQ, HTML, XML.


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4 Conclusiones y RecomendacionesSe han tenido serios problemas para recopilar y validar la información para el proyecto. Esteproblema se da en casi todos los proyectos de este tipo que se realizan en el país, debido a

una deficiente gestión de las bases de datos que manejan diferentes organismos. El uso deuna base de datos geográfica, basada en un modelo formal de datos es una herramienta quepuede solucionar en parte estos problemas.

Es necesario que los actores involucrados inicien un proceso de gestión integrada de lainformación sobre recursos hídricos. Esto implica en primer lugar el desarrollo de la normativa yde los estándares que transparenten y agiliten el acceso a la información y en segundo lugar eldesarrollo y fortalecimiento de la infraestructura tecnológica y del talento humano.

En cuanto a la información que está disponible se evalúa la información como limitada para unadecuado proceso de manejo integrado de recursos hídricos. Por el lado de la oferta hídrica lalimitación más fuerte está en el conocimiento de la variabilidad espacial de la precipitación,mientras que los otros parámetros meteorológicos son relativamente bien documentados,debido a su menor variabilidad espacial.

La información de caudales es deficiente en el sentido de que no nos proporciona un adecuadoconocimiento del comportamiento hidrológico de los ecosistemas. El tamaño de las cuencasmonitoreadas por cada punto de monitoreo hidrológico es demasiado grande para poderdistinguir los efectos que tienen los diferentes tipos de ecosistema en la respuesta hidrológica.

Con respecto al uso actual del agua la limitación más fuerte está en que casi no existeinformación sobre los consumos reales por lo que es necesario acudir a la (deficiente) base dedatos de concesiones.


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