Cómo funciona Curvatura

Disponible con una licencia de Spatial Analyst.

Disponible con una licencia de 3D Analyst.

La herramienta Curvatura calcula el valor de la derivada segunda de la superficie de entrada celda por celda.

Para cada celda, una transformación polinómica de cuarto orden de la forma:

 Z = Ax²y² + Bx²y + Cxy² + Dx² + Ey² + Fxy + Gx + Hy + I

es adecuada para una superficie compuesta por una ventana 3x3. Los coeficientes a, b, c y sucesivos se calculan desde esta superficie.

A continuación, se incluyen relaciones entre los coeficientes y los nueve valores de elevación de las celdas numeradas, como se muestra en el diagrama:

Diagrama de valores de curvatura

 A = [(Z1 + Z3 + Z7 + Z9) / 4  - (Z2 + Z4 + Z6 + Z8) / 2 + Z5] / L4 B = [(Z1 + Z3 - Z7 - Z9) /4 - (Z2 - Z8) /2] / L3 C = [(-Z1 + Z3 - Z7 + Z9) /4 + (Z4 - Z6)] /2] / L3 D = [(Z4 + Z6) /2 - Z5] / L2 E = [(Z2 + Z8) /2 - Z5] / L2 F = (-Z1 + Z3 + Z7 - Z9) / 4L2 G = (-Z4 + Z6) / 2L H = (Z2 - Z8) / 2L I = Z5

La salida de la herramienta Curvatura es la derivada segunda de la superficie, por ejemplo, la pendiente de la pendiente, de forma que:

 Curvature = -2(D + E) * 100

Desde un punto de visualización aplicado, la salida de la herramienta se puede utilizar para describir las características físicas de una cuenca de drenaje para intentar entender los procesos de erosión y escorrentía. La pendiente afecta la tasa general de movimiento descendente. La orientación define la dirección del flujo. La curvatura del perfil afecta la aceleración y desaceleración del flujo y, por lo tanto, influye en la erosión y la sedimentación. La curvatura de la plataforma influye en la convergencia y divergencia del flujo.

Visualizar curvas de nivel sobre un ráster puede ayudar a comprender e interpretar los datos resultantes de la ejecución de la herramienta Curvatura. El siguiente es un ejemplo del proceso:

Interpretar los resultados de la herramienta Curvatura

Mostrar las curvas de nivel sobre un ráster puede ayudar a comprender e interpretar los datos que resultan de ejecutar la herramienta. El siguiente es un ejemplo del proceso.

1. Cree un ráster de curvatura:

   Ráster de entrada : elev_ras

   Ráster de curvatura de salida : curv_ras

   Factor z : 1

   Ráster de curvatura de perfil de salida : profile_ras

   Ráster de curvatura plana de salida : plan_ras

2. Cree curvas de nivel del ráster de superficie:

   Ráster de entrada : elev_ras

   Entidades de polilíneas de salida : cont_lines

   Intervalo de curvas de nivel : 100

   Curvas de nivel base : ""

   Factor z : 1

3. Cree un ráster de pendiente:

   Ráster de entrada : elev_ras

   Ráster de salida : slope_ras

   Medición de salida : DEGREE

   Factor z : 1

4. Después cree curvas de nivel de la pendiente:

   Ráster de entrada : slope_ras

   Entidades de polilíneas de salida : cont_slope

   Intervalo de curvas de nivel : 5

   Curvas de nivel base : ""

   Factor z : 1

5. Agregar el ráster de curvatura como una capa de ArcGIS Pro. Superponga los dos datasets de entidades de curva de nivel recién creados y aplique una simbología de colores diferente para cada uno.

Referencias

Moore, I. D., R. B. Grayson y A. R. Landson. 1991. Digital Terrain Modelling: A Review of Hydrological, Geomorphological, and Biological Applications. Hydrological Processes 5: 3-30.

Zeverbergen, L. W.y C. R. Thorne. 1987. Quantitative Analysis of Land Surface Topography. Earth Surface Processes and Landforms 12: 47–56.