Un algoritmo que permite mejorar el análisis de las redes hidrológicas

Investigadores de la UNED han desarrollado un algoritmo computacional que aplicado al análisis de redes hidrológicas permite optimizar su cálculo generando, a partir del modelo digital de elevaciones, una red fluvial completa y jerarquizada.

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Investigadores de la Facultad de Ciencias de la UNED han desarrollado un algoritmo computacional que mejora el análisis de las redes hidrológicas. A diferencia de los análisis topológicos previos, donde cada río se obtenía como una concatenación de tramos que posteriormente debían ser analizados separadamente para algunas tareas, la nueva herramienta permite calcular esas redes identificando cada río como un canal continuo.

En Geología, al igual que en otras disciplinas, la capacidad de analizar grandes cantidades de datos a gran velocidad está permitiendo avanzar en determinadas áreas como ocurre en el caso de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) aplicados al análisis del terreno. Mediante la toma de medidas de altitud de una serie de puntos con coordenadas geográficas en un mallado casi cuadrangular, se puede construir lo que se llama un modelo digital de elevaciones del terreno, que constituye una aproximación acertada de la superficie terrestre que se quiere estudiar. A partir de este modelo del terreno se pueden hacer diversos estudios, entre los que se encuentran los análisis hidrológicos. Los ríos, como modeladores del relieve mediante procesos de erosión y sedimentación, son uno de los actores principales en los procesos geomorfológicos, y dan importantes pistas sobre la evolución de la superficie terrestre y la conformación del paisaje tal y como lo conocemos

El paquete desarrollado en la UNED, denominado FLUNETS y disponible para su descarga en Github mejora los cálculos que precisan dichos estudios. Por ejemplo, para definir un elemento tan importante como el perfil topográfico (perfil longitudinal) del río, representando en una gráfica longitud y altitud en cada punto del río, se precisaba la unión de todos esos tramos, delimitados por los múltiples afluentes de diverso orden que un río tiene. Con FLUNETS este análisis es inmediato generando, a partir del modelo digital de elevaciones, una red fluvial completa y jerarquizada donde el canal principal y sus afluentes están representados como canales únicos e independientes.

Ejemplo de red de drenaje obtenidas con FLUNETS a partir del MDE de la isla de Gran Canaria. Jerarquización del río principal y sus tributarios (hasta orden cuatro) según la ordenación de Hack con el criterio de acumulación. | Grupo de Geología Aplicada al Medio Ambiente UNED

“En base a los datos topográficos de entrada, la herramienta facilita la identificación del río principal y sus afluentes, que no tienen por qué corresponder siempre con la denominación histórica de los ríos que figura en los Mapas Topográficos Nacionales” señalan los autores del estudio, recientemente publicado en abierto en Geographia Technica. La herramienta permite definir el río principal como aquel que acumula mayor caudal de agua desde la cabecera o bien como aquel de mayor longitud midiendo desde la cabecera aguas abajo hasta su desembocadura. “Aunque para el cálculo del caudal la herramienta se basa en exclusivamente en el análisis topográfico mediante cálculos de área de drenaje (ampliamente utilizados por los SIG), la jerarquía de las redes de drenaje obtenidas en función de los criterios de entrada es clave a la hora de abordar análisis hidrológicos y geomorfológicos, ya que en ocasiones los nombres oficiales de los ríos tienen poco que decir en cómo se comporta realmente la cuenca de drenaje”.

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