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Información general
Una de las claves para derivar características hidrológicas de una superficie es la capacidad de determinar la dirección de flujo de cada píxel del ráster. La función ráster Dirección de flujo toma una superficie como entrada y crea un ráster de dirección de flujo desde cada píxel hasta su vecino con la pendiente descendente más empinada. La función Dirección de flujo admite tres métodos de modelado de flujo: D8 (ocho direcciones), Dirección del flujo múltiple (MFD) y D-Infinity (DINF).
Esta es una función ráster global.
Notes
Para obtener más información sobre un método de modelado de flujo en particular, consulte la sección correspondiente más abajo.
Método D8
La opción de flujo D8 modela la dirección del flujo desde cada píxel hasta su vecino con la pendiente descendente más empinada. Todo el flujo se dirige a este vecino con la pendiente descendente más empinada. La salida del tipo de dirección D8 es un ráster de número entero cuyos valores van de 1 a 255. Los valores para cada dirección desde el centro se muestran en la siguiente imagen:
Por ejemplo, si la dirección de la caída más acusada estuviera a la izquierda del píxel de procesamiento actual, su dirección de flujo estaría codificada como 16. El siguiente ejemplo muestra cómo los valores de elevación se convierten en códigos de dirección de flujo.
Si un píxel está más bajo que sus ocho vecinos, ese píxel recibe el valor de su vecino más bajo y el flujo se dirige hacia este píxel. Si varios vecinos tienen el valor más bajo, al píxel se le sigue asignando este valor, pero el flujo se define con uno de los dos métodos descritos a continuación. Este método se usa para eliminar los sumideros, que se consideran ruido.
Un sumidero es un píxel o conjunto de píxeles conectados espacialmente cuya dirección de flujo no puede asignarse a uno de los ocho valores válidos en un ráster de dirección de flujo. Esto puede ocurrir cuando todos los píxeles vecinos son más altos que el píxel de procesamiento o cuando dos píxeles fluyen el uno en el otro, creando un bucle de dos píxeles.
- Si un píxel tiene el mismo cambio en el valor z en varias direcciones y ese píxel es parte de un sumidero, la dirección de flujo se denomina indefinida. En tales casos, el valor de ese píxel en el ráster de dirección de flujo de salida será la suma de esas direcciones. Por ejemplo, si el cambio en el valor z es el mismo a la derecha (dirección de flujo = 1) y hacia abajo (dirección del flujo = 4), la dirección de flujo para ese píxel es 1 + 4 = 5.
- Si un píxel tiene el mismo cambio en el valor z en varias direcciones y ese píxel no es parte de un sumidero, la dirección de flujo se asigna con una tabla de búsqueda que define la dirección más probable. Consulte Greenlee (1987) a continuación.
Con el parámetro Forzar todas las celdas de eje para que se desplacen hacia fuera en el ajuste sin activar predeterminado, un píxel del borde del ráster de superficie fluirá hacia la celda interior con la caída más acusada del valor z. Si la caída es menor o igual a cero, el píxel fluirá fuera del ráster de superficie.
Método Dirección de flujo múltiple (MFD)
El algoritmo Dirección de flujo múltiple (MFD), descrito por Qin (2007), divide el flujo de un píxel entre todos los vecinos con pendiente descendente. Se crea un exponente de partición de flujo a partir de un enfoque adaptable basado en las condiciones del terreno local y se usa para determinar la fracción de drenaje de flujo de cada vecino con pendiente descendente.
- La salida de dirección de flujo MFD solo muestra las direcciones de flujo D8. Como las direcciones de flujo MFD pueden tener varios valores vinculados a cada píxel de interés (cada valor se corresponde con la proporción de flujo de cada vecino con pendiente descendente) la salida no se visualiza fácilmente. Sin embargo, un ráster de salida de dirección de flujo MFD es una entrada reconocida por la herramienta Acumulación de flujo que utiliza las direcciones de flujo MFD proporcionales y acumula el flujo de cada píxel para todos los vecinos con pendiente descendente.
Método D-Infinity (DINF)
El método de flujo D-Infinity (DINF), descrito por Tarboton (1997), determina la dirección de flujo como la pendiente descendente más empinada en ocho facetas triangulares formadas en una ventana de píxel de 3x3 centrada en el píxel de interés. La salida de dirección del flujo es un ráster de punto flotante representado como un solo ángulo en grados que avanzan en sentido antihorario, de 0 (rumbo este) a 360 (rumbo este de nuevo).
Parámetros
| Parámetro | Descripción |
|---|---|
Ráster | El ráster de entrada representa una superficie de elevación continua. |
Forzar todas las celdas de eje para que se desplacen hacia fuera | Especifica si los píxeles del borde se desplazarán siempre hacia fuera o seguirán las reglas de flujo normales.
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Tipo de dirección de flujo | Especifica el tipo de método de flujo a utilizar para computar las direcciones de flujo.
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Referencias
Greenlee, D. D. 1987. "Raster and Vector Processing for Scanned Linework". Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 53 (10): 1383–1387.
Qin, C, A. X. Zhu, T. Pei, B. Li, C. Zhou y L. Yang. 2007. "An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow directions algorithm". International Journal of Geographical Information Science 21 (4): 443-458
Tarboton, D. G., R. L. Bras e I. Rodriguez–Iturbe. 1991. "On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data." Hydrological Processes 5: 81–100.