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Guadalajara, Jalisco 18, y 19 y 20 de abril

Guadalajara, Jalisco 18,19 y 20 de abril Convención Nacional de Geografía 2007

Guadalajara, Jalisco, 20 de abril de 2007

Ing. Victor M. Romero BenítezGeog. Alejandro Díaz PonceIng. Jorge Maruri AguilarRubén David Carrasco Esparza

INEGI, CONAGUA, CSVA

Eje Rector: Normas y Especificaciones

Mesa de trabajo: “Conectividad de la red hidrográfica nacional escala 1:250 000”

Objetivo

Antecedentes

Metodología

Aplicaciones

Expectativas

Participación del CSVA

Conclusiones

Contenido


Objetivo del proyectoObjetivo del proyecto

Obtener la red hidrográfica nacional escala 1:250 000 con características de conectividad, dirección de flujo, codificación, asignación de nombre y orden de corriente.


AntecedentesAntecedentes

La red hidrográfica es parte de la carta topográfica que el INEGI produce, fue concebida con fines de representación cartográfica, referencia espacial, régimen y nombre de la corriente, información por sí sola muy valiosa.

Problemática de la red hidrográfica vectorial para el análisis de redes:

• Digitalización de manera aleatoria y sin ningún sentido de las corrientes.

• Líneas fragmentadas en x número de segmentos, lo que dificulta su manipulación.

• No existe continuidad en el trazo en cuerpos de agua o ciudades

• Duplicidad de trazos (vectores sobrepuestos)


¿¿QuQuéé es la conectividad?es la conectividad?

En la red hidrográfica consiste en darle la continuidad al trazo desde el nacimiento de la corriente hasta su desembocadura al mar o algún cuerpo de agua (interior) receptor. Además de la asignación de la dirección de flujo con respecto a la pendiente natural del terreno.


Desarrollo de PrototipoDesarrollo de Prototipo

En el 2005 se realizó, a manera de prueba, la conectividad de la subcuenca del Río San Pedro, entre los límites de los estados de Zacatecas y Aguascalientes, considerada zona ideal ya que tiene contrastes en el relieve.


Desarrollo de PrototipoDesarrollo de Prototipo

También se realizó el prototipo en la subcuenca Río Chunpam que se localiza en el estado de Campeche y se caracteriza por ser una cuenca donde predomina el relieve plano.

L. de Términos


Insumos utilizadosInsumos utilizados

Datos escala 1:250 000– Hidrografía – Cuerpos de agua– Áreas urbanas – Cuenca hidrográfica (polígono que limita el área de trabajo)– Curvas de nivel– Corrientes que desaparecen (información puntual de carta básica)– Topónimos (escalas 1: 250 000 y 1:50 000)

Información raster– MDE y Sombreado en grises– Ortofotos – Imágenes de satélite

Plataforma de edición– ArcGIS (ArcINFO y Arcview)


Criterios para conectar la red hidrogrCriterios para conectar la red hidrográáficafica

Criterio 1

Cuerpos de agua

Generación de líneas virtuales en la parte media de los cuerpos de agua y asignación de dirección de flujo de acuerdo con la pendiente natural del terreno.



Criterio 2

Distritos de riego

En cuencas donde se ubiquen distritos de riego el principal criterio para darle continuidad a la red de drenaje natural es considerar los canales principales, si es claro con los insumos disponibles definir el sentido y la continuidad considerar canales secundarios como parte de la red.



Criterio 3

Localidades urbanas o grandes ciudades

Para el caso de ciudades muy grandes se necesita recopilar información histórica que permita conocer las modificaciones que se ha realizado a la red hidrográfica natural debido al crecimiento de las ciudades.

Ciudad de México


Estructura de la informaciEstructura de la informaci óón digitaln digital

Ciudad de México015NuméricoCodificación

18TextoC_desapa

03NuméricoOrden

042TextoNombre

05NuméricoCódigo del rasgo

04NuméricoId

312NuméricoLength

011NuméricoTnode_

011NuméricoFnode_

08ShapeShape

DecimalAnchoTipoNombre

Código del rasgo

3271 = Corriente intermitente3272 = Corriente perenne3180 = Canal de riego

Orden = clasificación de Horton-Strahler


Corriente que desapareceCorriente que desaparece

México es un país con características geográficas diversas, debido a esto existen corrientes que no pueden ser conectadas por factores naturales oantropogénicos.

Factores por lo cual una corriente no puede conectarse:

� Presencia de fallas o fracturas.

� Presencia de karst (alto grado de disolución en la roca, principalmente calizas).

� Zonas agrícolas (alteración de cauces naturales y poca definición del cauce natural.

� Zonas desérticas (ambientes desérticos con alta permeabilidad y porosidad donde las corrientes se infiltran al subsuelo).

� En las grandes ciudades, por falta de documentos que registren los cambios en el trazo de la red hidrográfica natural (encauzamiento artificial)


Corriente que desapareceCorriente que desaparece

Debido a los factores anteriormente descritos se crea el campo “C_desapa”(corriente que desaparece), donde se indica la causa por la cual una corriente no puede conectarse.

� Granular (para zona de cultivos, ambientes desérticos y planicies costeras)

� Falla o fractura

� Medio cárstico (zonas con un alto grado de disolución de la roca)

� No definible (cuando ni con apoyo de imagen podemos definir su flujo)

� No aplica (cuando las corrientes están conectadas)

� Lago o Laguna


MetodologMetodologííaa


IntegraciIntegracióón del equipo de trabajon del equipo de trabajo

• El interés compartido entre la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) y el INEGI para aterrizar el proyecto, llevó a dividirse la carga de trabajo en partes iguales, considerando la división hidrográfica oficial como base para la distribución (37 regiones hidrológicas).

• El CSVA interesado en desarrollar el proyecto en su propia adscripción solicitó ser parte del mismo y realizar el análisis y conectividad de la red considerando como límites las cuencas hidrográficas que descargan en su territorio sin importar que las cabeceras de las mismas pertenezcan a otra jurisdicción político administrativa.


Trabajo de ediciTrabajo de edicióónn

Completar corrientesDirección de flujo


Asignar nombresCodificación



Orden de corrientes (Horton-Strahler)



MetodologMetodologííasas

Finalizados los prototipos se realizaron dos documentos metodológicos.

Metodología para zonas de contraste en el relieve, con apoyo de modelado a partir del MDE

Metodología para zonas planas, utilizando criterios de fotointerpretación.


AplicacionesAplicaciones



La red hidrográfica conectada permite realizar análisis de redes.

• Implementación de monitoreo de la calidad del agua, en el contexto de manejo de redes hidrográficas digitales coherentes.

• Determinación con mayor precisión la longitud de las corrientes que integran la red hidrográfica

• Implementación en proyectos de prevención de desastres ya que permite la modelación ante fenómenos hidrometeorológicos extremos (determinación de zonas sujetas a inundaciones).

• Determinación con mayor precisión la disponibilidad de agua por cuenca al ubicar la red hidrométrica y asociarlo a los datos obtenidos por esta

• Información para estudios de impacto ambiental



Red hidrográfica carta básica escala 1:250000

Análisis de redes geométricas de la red hidrográfica.



Red hidrográfica conectada

Análisis de redes geométricas

Corrientes que aparecen documentadas



Análisis del trayecto de un contaminante y poblaciones que puede afectar.



En Presas

Determinar el área de captación Distribución aguas abajo de la presa


ExpectativasExpectativas

• Contar con la red conectada, revisada y validada en un plazo de 2 meses

• Integrar la red conectada al proyecto de cuencas hidrográficas INEGI-INE-CONAGUA (permite validar el límite definido en el proyecto de cuencas).

• Poner a disposición de los usuarios la red conectada en su primera versión, para revisión e incorporación de segmentos que por alguna causa no fueron considerados.

• Poner a disposición de los tres niveles de gobierno la red hidrográfica conectada para sus programas de planeación y saneamiento en el contexto de cuenca hidrográfica.

• Disponer de información que permita migrar al modelo de datos ArcHydro


Consejo del SistemaConsejo del SistemaVeracruzano del AguaVeracruzano del Agua


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Situacin Veracruz: Situaci óón del agua en el Estadon del agua en el Estado

• Precipitación anual 1,484 mm (Nacional: 772 mm)– Oferta per cápita de 8,796 m3/año (Nacional: 4,533 m3/año)

• Escurrimiento anual medio de 121,000 Mm3 (33% del nacional)– Generación estatal: 62,190 Mm3, resto proveniente otros estados

• Recarga de acuíferos anual: 3,693 Mm3• Usos: 4,007 Mm3/ año, origen 88% superficial, 12% subterráneo

Gran disponibilidad promedio de agua por habitante…

… pero los usos no realizan completamente la riqueza hídrica:

• Usos sociales– Público urbano / Doméstico: Bajas coberturas agua potable, alcantarillado y

saneamiento en cantidad y calidad• Usos económicos

– Industrial, agrícola, pecuario, acuacultura: La riqueza hídrica puede soportar un mayor dinamismo y crecimiento de Veracruz

– INFORMACIÓN - PLANEACIÓN


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Institucionesn Veracruz: Instituciones

•Ley Estatal de Aguas (2001)– Consejo del Sistema Veracruzano del Agua (CSVA)

• Autoridad normativa, planificadora

– Comisión del Agua del Estado de Veracruz (CAEV)• Organismo operador estatal, contraparte financiera federal

•CSVA– Planificación hídrica estatal– Sistema de Información Hidráulica

• Servicio público

• Todos los usos

• Coordinación interinstitucional

Contrapartes estatales para laplanificación y la

Información hídricaInfo

rmac

ión


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Ann Veracruz: An áálisis detalladolisis detallado

• Factores de Disponibilidad: – Cantidad, – Calidad, – Distribución (espacio) y – Oportunidad (tiempo)

• Extremos: – Grandes cuencas.

• Enfoque del análisis: Nacional. • Relativamente menos demandante computacionalmente.• CONAGUA.

– Pequeñas cuencas. • Enfoque del análisis: Estatal o subestatal. • Relativamente más demandante computacionalmente. • CSVA.

En función de la escala del análisis.


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Avancesn Veracruz: Avances

• Procesamiento

– I Modelos digitales de elevación

– II Corrección vectorial

• Productos fase I

– Líneas de drenaje

– Definición de cuencas

• Cálculo de balances

superficiales

Preparación de Información (100 %)� Trazado semiautomático de 1,538 subcuencas

sobre los MDE

� Afinación y depuración de 11,863 registros de Registro Publico de Derechos de Agua (REPDA-2000)

� Complementación de información de precipitación de 2,078 estaciones climatológicas

Procesamiento de Información� Trazado de Polígonos de Thiessen

� Determinación de coeficientes de escurrimiento en las subcuencas

� Determinación del escurrimiento Virgen mediante el método “Lluvia-Escurrimiento”

� Calculo de los Balances de aguas superficiales conforme a la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-011-CNA-2000


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Balancesn Veracruz: Balances

ACAJETE

BANDERILLA

RAFAEL LUCIO

TLALNELHUAYOCANXALAPA

Disponibilidad Relativa en la Cuenca del Río Sedeño

<all other values>

RIOSCORRIENTE DE AGUA, Intermitente

CORRIENTE DE AGUA, Perenne

<all other values>

MUNICIPIOS

ACAJETE

BANDERILLA

RAFAEL LUCIO

TLALNELHUAYOCAN

XALAPA

Cuenca_Río_Sedeño

Consejo del Sistema Veracruzano del AguaDirección de Planeación y Programación Hidráulica

Rio Acatlan

Arroyo El MoralRío Colorado

Arroyo San Juan

Río Naolinco Alto

Arroyo Balsa

Arroyo Aguasuelos

Arroyo Tepetlan

Río Sedeño Medio Bajo

Arroyo Teapan

Arroyo Organo

Río Sedeño Medio Alto

Arroyo Chichiquila

Río Las Vigas-San Juan

Arroyo Las Haldas

Río Sedeño Alto

Arroyo Copal

Río Las Vigas BajoRío Las Vigas Medio

Arroyo Dos Veredas

Río Sedeño Bajo

Río Las Vigas-Alto

Río Las Vigas-Cojolite

Arroyo Esquilon

Arroyo Agua Dorada

Río Naolinco Bajo

Río Naolinco Medio

ACAJETE

BANDERILLA

RAFAEL LUCIO

TLALNELHUAYOCANXALAPA

Disponibilidad Relativa en la subcuenca del Río Sedeño(Lluvia promedio periodo 1961-1997)

<all other values>

RIOSCORRIENTE DE AGUA, Intermitente

CORRIENTE DE AGUA, Perenne

<all other values>

MUNICIPIOS

ACAJETE

BANDERILLA

RAFAEL LUCIO

TLALNELHUAYOCAN

XALAPA

DISPONIBILIDAD RELATIVA

Equilibrio

Disponibilidad

Abundancia

Consejo del Sistema Veracruzano del AguaDirección de Planeación y Programación Hidráulica

Determinación CONAGUA, grandes cuencas

Determinación CONAGUA, grandes cuencas

Determinación CSVA, subcuencas

Determinación CSVA, subcuencas


ParticipaciParticipaci óón Veracruz: Balancesn Veracruz: Balances

• Aplicaciones concretas y significativas en el ámbito estatal

– 27% de los Municipios del Estado tienen una disponi bilidad

clasificada entre “Baja” y “Extremadamente baja”.

• Utilización significativa de productos por el estado de Veracruz

• FUTURO: Paso en la codificación de toda la red hidrográfica estatal

en modelo de datos ArcHydro


ConclusionesConclusiones

Disponer de una red hidrográfica digital conectada del país escala 1:250 000, que permitirá a los usuarios realizar análisis de redes hidrográficas con objetivos diversos; la red permite tener información geográfica para la planificación del desarrollo de centros urbanos, recreativos, industriales, manejo del recurso hídrico, evaluación, prevención de desastres y aprovechamiento racional del recurso agua así como el manejo integral de cuencas.

La red conectada sirve como apoyo para realizar el monitoreo permanente de la calidad del agua, por ejemplo determinar los ríos afectados en caso de derrame accidental de hidrocarburos o cualquier contaminante; conocer la ubicación y evolución de enfermedades relacionadas con el agua (Cólera) para determinar zonas de afectación aguas abajo de núcleos poblacionales o ecosistemas vulnerables.


Equipo Equipo interinstitucionalinterinstitucional de trabajode trabajo

Subgerencia de Información Geográfica del Agua (SIGA-CONAGUA)• Geog. Alejandro Díaz Ponce• Ing. Carlos Velázquez Peralta• Ing. Gabino Gaspar Monterrosa Reyes

Departamento de hidrología (INEGI)• Ing. Rogelio Mondragón Bonilla• Ing. Víctor Manuel Romero Benítez• Lic. Juan Ramón Villegas Cuevas• Ing. Armando Pérez Briceño• Ing. Oscar Ramírez Rojas• Ing. José Daniel Heredia Escobedo• Arq. Erick Alberto Sosa Cisneros• Ing. José Isabel Hurtado Vazquez• Lic. Mariano Villalobos Delgado• Ing. Francisco Pérez Soto• Ing. Adolfo Gallegos Jiménez• Ing. Jose Ramón Elias Ávila

Consejo del Sistema Veracruzano del Agua (CSVA)• Ing. Jorge Maruri Aguilar• Ing. Sergio Salinas González• Lic. Ángel Geovany Pacheco Aguilar


¡Gracias!

[email protected]@cna.gob.mx

[email protected]


Guadalajara, Jalisco, 20 de abril de 2007

C. Rubén David Carrasco EsparzaINEGI

Mesa de Trabajo: “Estructuración de la Red Hidrográfica escala 1:50,000”


ContextoContexto

Recurso en disminucióny degradación

Demanda creciente

Urgente mejorar la situación de este recurso

Riesgos (huracanes-inundaciones)


ContribuciContribuci óón de la Informacin de la Informaci óón Geogrn Geogr ááficafica

Ubicación y evaluación de los recursos hídricos.

Identificación de rasgos naturales y culturales relacionados con este recurso.

Representación en diferentes escalas

Escenarios :Mejor manejo del agua

Planeación de proyectos de infraestructura

Evaluación de riesgos


Concepto de Red HidrogrConcepto de Red Hidrogr ááficafica

Red hidrográfica: es un sistema de circulación lineal, jerarquizado y estructurado que asegura el drenaje de una cuenca; específicamente una cuenca hidrográfica

La hidromorfometría tiene por objeto precisar esta jerarquía mediante números, dando importancia creciente a sus elementos.


Fuente: InformaciFuente: Informaci óón Topogrn Topogr ááfica 1:50,000fica 1:50,000

La red hidrográfica se construirá a partir de datos topográficos vectoriales escala 1:50,000

El objetivo de estos datos topográficos en un inicio fue su representación en un medio impreso que es la Carta Topográfica.

No obstante se tiene un modelo de datos para cada rasgo geográfico, mismo que se describe en el Diccionario de Datos Vectoriales.

Con las nuevas tecnologías de información, hoy en día los usuarios demandan datos geográficos en formato digital, congruentes y estructurados.


AnAn áálisis de Rasgos Hidrogrlisis de Rasgos Hidrogr ááficosficos


CoberturaCobertura

Conjuntos digitales escala 1:50,000

División Hidrográfica escala 1:250,000

37 regiones hidrológicas158 cuencas984 subcuencas

2357 conjuntos digitales territorio continental15’ Lat x 20’ Long.

Por analizar:

6,000,000 de líneas 160,000 cuerpos de agua


InsumosInsumos

Geología escala 1:250,000 y 1:50,000

Línea de costa escala 1:20,000

Subcuencas de Hidrografía Superficial escala 1:250,000

Curvas de nivel (cn)

Área urbana (au)

Canales área (ca)

Canales línea (cl)

Corrientes que desaparecen (hq)

Cuerpos de agua topológicamenteincorrectos (zc)

Cuerpos de agua (ha)

Corrientes de agua (hl)

MDE 1”

Servicio SPOT

Servicio de Ortofotos 3m y 1.5m

Información temática Información topográfica Información Raster


Medios y ProcedimientoMedios y Procedimiento

Servicio de Base de Datos

Edición y Validaciónde la red

MySQL

- Datos Topográficos

- Control y Seguimiento

- MDE

ArcMap. VB-ArcObjects. Network Tools. ArcHydro. Interoperability Toolspara conexión WMS

Servicio de OrtofotosWMS

. ArcMap

. ArcHydro

. ArcInfo

Tratamiento de Insumos

Carga de datos TopográficosGeneración de insumos por

subcuenca

- Recortes

- Limpieza Topológica

- Simplificación

Generación de Líneas Centrales de Cuerpos de Agua

. ArcMap

. Modulo Java Skeletonizer

Programación PERL

Control y Seguimiento


Herramientas de EdiciHerramientas de Edici óónn

Diagnóstico de conectividad

Administración datos (carga /descarga)

Generación de líneas centrales de cuerpos de

agua

Herramientas para edición de conectividad

Incorporación de canales

Depuración de corrientes ajenas a la subcuenca

Clasificación de corrientes no conectables

Metodología


Ventajas de Herramientas DesarrolladasVentajas de Herramientas Desarrolladas

� Agilizar y mejorar la administración de los datos espaciales

� Automatizar procesos.

� Generar líneas centrales de cuerpos de agua de manera automatizada

� Asegurar la consistencia de la red (conectividad).

� Garantizar la división de líneas en cada confluencia y la creación de vértices en cuerpos de agua en la intersección de cada trazo de corrientes (reglas topológicas).

� Clasificar líneas editadas de acuerdo al método aplicado.

� Redireccionar el trazo de líneas en función de las direcciones de flujo.

� Facilitar la supervisión de acuerdo a los métodos usados durante la edición.

� Registrar avances en el sistema de control y seguimiento.

� Ahorrar recursos .


ValidaciValidaci óón de la Red y Metan de la Red y Meta

Modelo ArcHydroAnálisis de la Red Geométrica

Áreas de Captación Red Geométrica

CanalesHidrografía

-Direcciones de flujo

-Hidromorfometría


Tiempos y RecursosTiempos y Recursos

Duración: 20 mesesInicio: 14 de mayo

Recurso humano:

Desarrollo conceptual,metodológico y supervisión: 3 personas

Desarrollo de aplicacionesgeomáticas y administraciónde base de datos: 3 personas

Edición: 15 personas

Participación de CONAGUA y el Departamento de Hidrología de INEGI


Usuarios PotencialesUsuarios Potenciales

• CONAGUA• SEMARNAT• SAGARPA• CENAPRED• INE• CONABIO• CFE• Gobiernos de los estados y municipios• Academia• Investigadores• INEGI (Recursos Naturales, Proyectos

Especiales, Análisis Espacial)


Conclusiones

Administrar, regular, controlar y planificar las acciones que se desarrollan en un territorio determinado constituye una tarea muy compleja.

La tecnología de Sistemas de Información Geográfica, ofrece herramientas adecuadas para el manejo de datos espaciales, ya que al usar el modelo de base de datos georrelacional, asocia un conjunto de información gráfica en forma de planos o mapas a bases de datos digitales.

De este modo es posible construir no sólo el escenario de comportamiento en un momento dado, sino simular comportamientos posibles, deseados o no, para conducir la gestión, en el sentido deseado; o en el peor de los casos, poder reaccionar a tiempo ante situaciones imprevistas.

No obstante, el componente más importante de un SIG son los datos para resolver los problemas y contestar a preguntas de la forma más acertada posible. Por eso la importancia en que las instituciones generadoras de información geográfica, reformen sus políticas, normatividades y metodologías, orientadas a generar datos espaciales estructurados en formato digital para su explotación con SIG’s.

La Red Hidrográfica escala 1:50,000, contribuirá a este planteamiento, aportando mayor conocimiento en materia de hidrografía superficial para los diferentes proyectos de infraestructura, riesgos, manejo del agua, etc.


¡Gracias!

[email protected]

guadalajara, jalisco 18, y 19 y 20 de abrilmapserver.inegi.org.mx/eventos/cng2007/cng2007/... ·...

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