:: Hidrología Computacional y Modelos Digitales del Terreno. Teoría, práctica y filosofía de una nueva forma de análisis hidrológico ::

Fecha de Publicación: 02/05/2010

Víctor Olalla Ferrero es quizá uno de los nombres más conocidos y reconocidos de la comunidad hispanohablante de usuarios de Sistemas de Información Geográfica. No en vano, es una de las pocas personas que tiene entre sus logros el haber desarrollado prácticamente su propio Sistema de Información Geográfica (Víctor es el desarrollador principal del SIG de código abierto SEXTANTE), un mérito que denota un profundo conocimiento de la ciencia computacional, un profundo conocimiento de los algoritmos principales de geoprocesamiento y por supuesto una tenacidad y constancia insuperables.

En este libro titulado "Hidrología Computacional y Modelos Digitales del Terreno. Teoría, práctica y filosofía de una nueva forma de análisis hidrológico", llama la atención lo novedoso de su punto de vista, donde se hacen confluir dos disciplinas científicas hasta ahora un tanto inconexas: la ciencia computacional y la hidrología. Me llamó la atención la frase de Donald E. Knuth que abre el libro y que dice "Ciencia es todo lo que entendemos suficientemente bien como para ser capaces de explicárselo a un ordenador". Creo que la frase de Knuth es un principio que hace grande al método científico y creo también que Olalla ha sido capaz de aplicarlo al pie de la letra en este magnífico libro. Así, es muy frecuente ver en sus páginas el acompañamiento a los principios expuestos con el pseudocódigo del algoritmo explicado, lo que da pleno sentido al término "Hidrología Computacional". Así, la intención de la obra no es ser un libro de referencia en Hidrología teórica, puesto que como reconoce el autor para eso ya existe gran cantidad de literatura, sino que su objetivo es profundizar en la aplicación de estos principios al desarrollo de software, de tal manera que las personas interesadas puedan tener una síntesis de los fundamentos hidrológicos y computacionales que cimentan las aplicaciones informáticas de cálculo hidrológico.

Adicionalmente, la obra constituye también un excelente manual sobre teoría de Modelos Digitales del Terreno (MDT) y sus algoritmos asociados, puesto que una parte del libro se dedica íntegramente a este aspecto.


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Teoría, práctica y filosofía de una nueva forma de análisis hidrológico"

Autor: Víctor Olalla Ferrero
Idioma: Español. Formato: PDF.
Tamaño: 9.41 MB.

Los contenidos del libro son los siguientes:

I. FUNDAMENTOS Y ELEMENTOS BÁSICOS
Introducción
1. Historia
  1.1. Introducción
  1.2. Aplicaciones informáticas hidrológicas
  1.3. Sistemas de Información Geográfica
    1.3.1. Los SIG en los modelos hidrológicos
        Modelos con fuerte componente SIG
        Aplicaciones con componentes SIG

    1.3.2. Ventajas de la incorporación de los SIG en la modelización hidrológica
  1.4. Aplicaciones para estudio de la erosión
  1.5. Análisis del terreno

2. MDTs y análisis del terreno
  2.1. Introducción
  2.2. Modelos Digitales Del Terreno
    2.2.1. Tipos de Modelos Digitales del Terreno
        Representación vectorial mediante contornos
        Representación vectorial mediante redes de triángulos irregulares (TIN)
        Representacion raster mediante celdas de resolución variable
        Representacion Raster mediante celdas de resolución constante
    2.2.2. Mallas raster de datos continuos y discretos
    2.2.3. Valores Básicos que configuran el MDT
        Referenciación espacial
        Orientación de la malla
        Resolución o tamaño de celda
        Matriz de datos de elevación
        Valor arbitrario para celdas sin datos conocidos
    2.2.4. Características del MDT para su uso en hidrología
    2.2.5. Creación del Modelo Digital del Terreno
        Ponderación por distancia inversa (IDW)
        Kriging
        Ajuste de funciones polinómicas
        Curvas adaptativas (Splines)
        Otros planteamientos
    2.2.6. Modificación de resolución del MDT
  2.3. Paramétros principales a partir del MDT
    2.3.1. Caracterización Matemática del MDT para su análisis
    2.3.2. Pendiente
    2.3.3. Orientación
    2.3.4. El problema de las zonas llanas. Parte I
    2.3.5. Curvaturas
    2.3.6. Parámetros derivados de las curvaturas
    2.3.7. Cálculo de direcciones de flujo
        El modelo D8
        El modelo Rho8
        El modelo FD8
        El modelo D1
        El modelo KRA (Kinematic Routing Algorithm)
        El modelo DEMON
        Otros Planteamientos

    2.3.8. El problema de las zonas llanas. Parte II
    2.3.9. El problema de las depresiones
    2.3.10. Encauzamiento forzado. River-Burning
    2.3.11. Procesamiento completo del MDT
    2.3.12. Flujo acumulado
    2.3.13. Lagos y embalses como parte del MDT
    2.3.14. El concepto de área aportante específica
    2.3.15. Índice topográfico
    2.3.16. Índice de potencia de cauce
    2.3.17. Valores medios aguas arriba
    2.3.18. Clasificación de formas del relieve

3. Cauces y redes de drenaje
  3.1. Introducción
  3.2. Extraccion de redes de drenaje
    3.2.1. Conceptos básicos
        Ordenes de Strahler
        Densidad de drenaje
    3.2.2. Redes de drenaje a partir de flujo acumulado
    3.2.3. Redes de drenaje a partir de ordenes de Strahler
    3.2.4. Redes de drenaje empleando datos de curvatura
  3.3. Caracterización de redes de drenaje
    3.3.1. Almacenamiento y manejo de redes de drenaje
    3.3.2. Parámetros derivados
        Análisis en planta
        Análisis longitudinal
        Propiedades fractales de los cauces y redes de drenaje
4. Cuencas vertientes
  4.1. Introducción
  4.2. Definición de cuencas a partir del MDT
    4.2.1. Cuencas a partir de un punto de salida
    4.2.2. Subdivisión en subcuencas
    4.2.3. Selección de puntos de subdivisión
        Subcuencas con apoyo en la red de drenaje
        Subcuencas con un umbral de área mínima
  4.3. Caracterización de cuencas vertientes
    4.3.1. Tratamiento raster–vectorial de cuencas
    4.3.2. Parámetros básicos
        Área
        Perímetro
        Centro de gravedad
        Momentos de inercia
        Parámetros de forma
        Pendiente
        Orientación
        Longitud de la cuenca
        Algo sobre la naturaleza fractal de las cuencas
        Elipse equivalente
        La función ancho de cuenca
        Otros parámetros
    4.3.3. Distancias y tiempos de salida para las distintas celdas de la cuenca
        Distancias
        Tiempos
        Parámetros de forma derivados
    4.3.4. Tiempos y distancias a cabecera

II. MODELIZACIÓN HIDROLÓGICA
Introducción
5. Ideas generales y antecedentes
  5.1. Introducción
  5.2. Datos básicos
  5.3. Tipos de modelos
    5.3.1. Modelos de suceso y modelos continuos
    5.3.2. Modelos agregados y distribuidos
    5.3.3. Modelos físicos y conceptuales
    5.3.4. Modelos según su objetivo
  5.4. Apoyo en la cartografía digital
    5.4.1. Modelos de suceso y modelos continuos
    5.4.2. Modelos agregados y distribuidos
    5.4.3. Modelos físicos y conceptuales
    5.4.4. Regionalización y unidades de respuesta hidrológica
  5.5. Algunos modelos de referencia
    5.5.1. TOPMODEL
    5.5.2. DHSVM
    5.5.3. Heart
  5.6. Conclusiones y consideraciones

6. Precipitación y evaporación
  6.1. Introducción
  6.2. Precipitación
    6.2.1. El Modelo Digital de Precipitaciones
    6.2.2. Fuentes de datos no puntuales
    6.2.3. Fuentes de datos puntuales
    6.2.4. Creación del MDP
      Métodos
      Sobre la naturaleza múltiple del MDP
      Ajuste del MDP con el MDT
    6.2.5. Interpolación del MDP basada en el MDT
    6.2.6. Sobre la naturaleza cartográfica del MDP
    6.2.7. Utilización del MDP
    6.2.8. Utilización autónoma de datos puntuales
    6.2.9. Nieve
  6.3. Evaporación
    6.3.1. Temperatura
    6.3.2. Insolación
    6.3.3. Evapotranspiración
    6.3.4. Datos de evapotranspiración a partir de otras fuentes
    6.3.5. Algunas consideraciones

7. Infiltración y escorrentía
  7.1. Introducción
  7.2. Información de partida
    7.2.1. Vegetación
    7.2.2. Suelo
    7.2.3. Humedad precedente
  7.3. Infiltración y Escorrentía
    7.3.1. Un enfoque conceptual: El método del Número de Curva
    7.3.2. Métodos de base física
    7.3.3. El método del modelo TOPMODEL

8. Caudales líquidos
  8.1. Introducción
  8.2. Algunos planteamientos sencillos
  8.3. Métodos sobre modelos agregados
    8.3.1. Cálculo de caudales
      Hidrogramas unitarios a partir de datos de tormentas y aforos
      Hidrograma unitarios sintéticos
      Hidrogramas unitarios geomorfológicos
    8.3.2. Conducción del flujo
  8.4. Métodos sobre modelos distribuidos
    8.4.1. Cálculo de hidrogramas mediante isocronas
      Caudal constante en cada celda
      Caudal variable en cada celda
      Hidrogramas unitarios a partir de la relación tiempo–área
      Sobre el cálculo del tiempo de salida
    8.4.2. Métodos combinados
    8.4.3. Cálculo de caudales sobre un enfoque continuo
    8.4.4. El método del modelo TOPMODEL

9. Caudales sólidos y erosión
  9.1. Introducción
  9.2. Erosión en cauces
  9.3. Erosión en ladera
    9.3.1. Algunas consideraciones previas
    9.3.2. USLE
    9.3.3. USPED
    9.3.4. Otros índices relacionados con fenómenos erosivos
    9.3.5. Modelos de base física
  9.4. Movimientos en masa
  9.5. Evolución de la morfología

III. ANEXOS
A. Herramientas informáticas
  A.1. Introducción
  A.2. SAGA
    A.2.1. Manejo
      Administración de módulos
      Trabajo genérico con mallas raster
      El modulo Geostatistics – Kriging
      El módulo Grid Gridding
      El módulo Terrain Analysis Pre–Processing
      El módulo Terrain Analysis: Morphometry
      El módulo Terrain Analysis: Flow Accumulation
      El modulo Terrain Analysis: Indices
      El módulo Terrain Analysis: Channels
  A.3. Heart
    A.3.1. Manejo
      El proyecto
      Las opciones de documentación
    A.3.2. La documentación generada
      Documentación cartográfica
      Redes de drenaje y cuencas
      Caudales líquidos
  A.4. TOPSIMPL
    A.4.1. Topsimpl.exe
      Creación de simulaciones interactivas
      Almacenamiento de simulaciones
  A.5. Anim–Top.exe

B. Calidad de aguas
  B.1. Introducción
  B.2. Desplazamiento de contaminantes a partir de direcciones de flujo
  B.3. Otros parámetros
  B.4. Modificaciones particulares


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Teoría, práctica y filosofía de una nueva forma de análisis hidrológico"

Autor: Víctor Olalla Ferrero
Idioma: Español. Formato: PDF.
Tamaño: 9.41 MB.

Este libro pertenece a su autor y propietario de copyright, Víctor Olalla Ferrero. Distribuido con permiso del autor.



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