¿Cómo representar cartográficamente el flujo de agua?

Estoy modelando el flujo de agua en pendientes pronunciadas para un estudio de erosión. Puede ver en la captura de pantalla los resultados del análisis de flujo basado en ArcGIS. Para producir estas líneas de flujo, generé un DEM sin depresión, calculé la dirección del flujo y finalmente la acumulación de flujo. El producto de acumulación de flujo ráster se vectorizó con ArcScan.

Aunque este método hace un gran trabajo al mostrar rutas de agua, no proporciona ninguna medida visual de magnitud o acumulación. ¿Cómo puedo representar mejor el flujo de agua a través de superficies empinadas para que se represente la magnitud y / o la acumulación?

Puede clasificar las transmisiones utilizando, entre otros, el método Strahler Stream Ordering.

En el método Strahler, a todos los enlaces sin afluentes se les asigna un orden de 1 y se conocen como primer orden.

El orden de flujo aumenta cuando los flujos del mismo orden se cruzan. Por lo tanto, la intersección de dos enlaces de primer orden creará un enlace de segundo orden, la intersección de dos enlaces de segundo orden creará un enlace de tercer orden, y así sucesivamente. La intersección de dos enlaces de diferentes órdenes, sin embargo, no dará como resultado un aumento en el orden. Por ejemplo, la intersección de un enlace de primer orden y de segundo orden no creará un enlace de tercer orden pero retendrá el orden del enlace de orden más alto. fuente: ayuda de ESRI 10.2.1

Lo que hago es crear las corrientes "ordenadas" como parte de mi análisis de cuenca. De hecho, lo uso para clasificar también mis cuencas resultantes y asignarles simbología mediante la cual el orden de las diferentes subbasas va de más claro a más oscuro. Esto proporciona un resumen visual realmente útil del drenaje.

Use la herramienta "Orden de flujo" (requiere Spatial Analyst), luego elija su ráster de flujo y ráster de dirección de flujo como entrada y seleccione el método Strahler (predeterminado)

Una vez completado, puede simbolizar tal cual o convertirlo en vector para obtener más control cartográfico (grosor de líneas, etc.)

Así es como se ven mis transmisiones cuando se simbolizan de esta manera:

Como mencioné, también puede aplicar esta técnica a las cuencas hidrográficas en sí, lo que permite su uso para producir algunas visualizaciones cartográficas interesantes:

Si bien Jacub tiene razón en que una técnica de ordenamiento de flujo es su mejor opción para poder representar la magnitud o descarga del flujo, ya que la posición en la red es un sustituto de estas dos características de flujo, diría que desea evitar el uso de Horton-Strahler orden de flujo para este propósito. Es muy deficiente en estas aplicaciones, particularmente cuando se aplica a redes de flujo más pequeñas, como usted. Esto se debe al conocido problema de 'corrientes perdidas' del método de ordenamiento de corrientes Horton-Strahler, es decir, cuando dos afluentes se encuentran, si uno es de orden inferior, el orden del enlace descendente no aumentará. El orden de flujo de Strahler solo aumenta cuando se unen dos flujos del mismo orden. Por lo tanto, es bastante insensible como medida.

En cambio, puede considerar usar Shreve Stream Magnitude como una medida más sensible del tamaño / flujo de la corriente. De lo contrario, podría considerar simplemente asignar a cada enlace en su red de flujo ráster extraído por DEM el valor máximo de acumulación de flujo (es decir, el valor más aguas abajo en el enlace). O también podría usar una transformación no lineal de la acumulación de flujo máximo para imitar la relación que existe entre el área de la pendiente ascendente y la descarga de la corriente. Por lo general, existe una relación log-log entre la descarga bancaria y el área de drenaje. Eso también dará una mejor impresión de la magnitud del flujo.

Considere los siguientes ejemplos, que incluyen el orden de la corriente de Horton-Strahler, la magnitud de la corriente de Shreve y la acumulación de flujo máximo, respectivamente:

Notarás que la primera imagen, el orden de flujo de Horton-Strahler, solo tiene cuatro clases y no es particularmente sensible a la posición de los enlaces dentro de la red general y la cuenca. En comparación, la magnitud de la corriente de Shreve y la acumulación máxima de flujo (es decir, el tamaño de la cuenca) son mucho más sensibles a la posición y magnitud del enlace de la corriente. Por supuesto, simplemente he usado un enfoque basado en paletas para representar los diversos valores asociados con los enlaces en la red aquí porque ilustra bien mi punto, pero el grosor de línea proporcional también sería un buen enfoque para la representación.