PROD E1 MANUAL USUARIO MCAD

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NASCA HBD SIMA Development Award F103363
ARCT070116-SavingGreatRivers
Agrupamiento de las Unidades Tramo Ladera que sean equivalentes considerando los criterios de
geomorfología y la información que ha sido alimentada para caracterización. El resultado serán las
Unidades Tipológicas Tramo Ladera UTTL

THE NATURE CONSERVANCY – COLOMBIA
Producto E.1
MANUAL DE USUARIO
CONTRATO NASCA 00047/2018

DESARROLLAR UN CONJUNTO DE HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS QUE PERMITAN EL PROCESAMIENTO DE
INFORMACIÓN VECTORIAL, RÁSTER Y ALFANUMÉRICA, ORIENTADAS A REALIZAR LOS ANÁLISIS, DE MANERA
AUTOMATIZADA, PARA LA DEFINICIÓN DE UNIDADES TIPOLÓGICAS TRAMO LADERA ASOCIADAS A LOS CUERPOS DE
AGUA LÓTICOS DE COLOMBIA, ASÍ COMO EL CÁLCULO DE FACTORES DE COMPENSACIÓN DE ECOSISTEMAS
DULCEACUÍCOLAS

“NASCA HBD SIMA Development Award F103363 ARCT070116-SavingGreatRivers”

Presentado por:
John Alexander Chavarro Díaz, I.A., M.Sc.

VERSIÓN 1.0
Fecha: agosto de 2018

INTRODUCCIÓN

El presente documento se refiere al producto E.1 Manual de Usuario de la herramienta informática para la estimación de los
factores de compensación en ecosistemas de agua dulce por pérdida de biodiversidad para proyectos que requieren de
licenciamiento ambiental desarrollado por Grupo HTM, Gotta Ingeniería y The Nature Conservancy. La herramienta
desarrollada sigue en gran medida el documento Anexo A: Técnico y Metodológico (Grupo HTM, Gotta Ingeniería Ltda., &
TNC, 2017). El objetivo de la herramienta es la estimación de cuánto compensar por pérdida de biodiversidad en ecosistemas
de agua dulce y se basa en el cálculo de la extensión de los ecosistemas impactados, tanto por efecto en la superposición
con la actividad del proyecto, como los ecosistemas interconectados a través del flujo hídrico. Esta extensión debe calcularse
de acuerdo con las características físicas y biológicas de los ecosistemas dulceacuícolas que son afectados por la actividad,
de esta manera las afectaciones sobre los ecosistemas en el corredor fluvial se deben calcular en extensión lineal, mientras
que las afectaciones sobre ecosistemas de áreas inundables se calcularán en superficie. Como mínimo, las compensaciones
por pérdida de biodiversidad deben ser proporcionales a la magnitud de los impactos residuales del proyecto a licenciar y
lo ideal es entregar resultados que aseguren al menos la no pérdida neta de biodiversidad. Para lograr esto, se calcula la
extensión final a compensar a partir del producto entre el área de ecosistema léntico o longitud de tramo impactado por
factores, o multiplicadores de compensación. Los factores de compensación actúan como un mecanismo para obtener una
estimación de aproximación por compensación al sostenimiento de la no pérdida neta de biodiversidad a partir de un
procedimiento que evalúa integralmente componentes abióticos y bióticos. Los ecosistemas dulceacuícolas por su misma
complejidad, carácter dinámico e interacción con procesos hidroclimáticos, incluso con los mismos ecosistemas terrestre y
ecotónicos, resultan en muchos casos difíciles de abordar desde los aspectos más claves de su estructura; composición,
procesos y funcionalidad, por lo cual la compensación se justifica en la existencia de incertidumbre sobre la no-pérdida neta
de biodiversidad de los ecosistemas afectados por la actividad (Grupo HTM et al., 2017). El esquema general de la
metodología en su mayoría implementada se presenta en la figura a continuación.

Figura 1. Esquema metodológico para la determinación final de los factores de compensación.
Fuente: (Grupo HTM et al., 2017)

La automatización de la metodología fue desarrollada en la plataforma ArcGis de ESRI para las versiones 10.4 o superiores
mediante la construcción de las ampliamente conocidas cajas de herramientas (ToolBoxes). El esquema anterior fue
acoplado para elaborar el diagrama de flujo de la herramienta informática como se muestra a continuación. Estratégicamente
la herramienta ha sido dividida en tres hitos: i) segmentación, ii) caracterización y iii) estimación de factores de

compensación. La primera fase de segmentación corresponde a la delimitación de las unidades tipológicas tramo-ladera (en
adelante UTTL). El segundo hito realiza la caracterización biofísica de dichas unidades UTTL delimitadas anteriormente y las
agrupa en categorías similares de acuerdo con los atributos seleccionados. De acuerdo con la metodología al momento las
unidades son en base a elementos geomorfológicos, hidrológicos y climatológicos como se detalla en el manual (Grupo
HTM et al., 2017). Sin embargo, la herramienta esta en capacidad de agregar cualquier atributo y asignarlo a la respectiva
UTTL desde fuentes o capas vectoriales y/o matriciales. Por último, la herramienta estima el factor de compensación para
cada UTTL en base a los criterios de rareza, especies sensibles, índice de conectividad dendrítica y representatividad en una
escala que puede variar entre 1 a 10.

Figura 2. A la Izquierda, Diagrama de flujo del desarrollo de la caja de herramientas MCAD. Los recuadros en azul representan hitos en el flujo
del proyecto y corresponden a productos parciales del MCAD. El producto D.6 al final del flujograma es una rutina que genera el mapa de factor
de compensación en rutinas secuenciales al final de cada componente. A la derecha, estructura jerárquica de la herramienta bajo los tres (3)
hitos metodológicos.

De esta manera, la herramienta MCAD.tbx contiene tres (3) cajas de herramientas denominadas de forma similar a los hitos
metodológicos descritos, los cuales a su vez contienen rutinas especificas se serán descritas en el desarrollo de este manual
de usuario. Adicionalmente, se ha incluido una cuarta caja de herramienta que contiene algunas utilidades en el marco de
ejecución de la herramienta.

REQUERIMIENTOS DE SOFTWARE, HARDWARE Y RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN

Para la correcta ejecución de las rutinas de la herramienta MCAD se requiere del siguiente software:
•
•

Windows 7 SP1 o superior, Windows 8 o superior en cualquier versión Home Edition o Professional,
Antes de instalar ArcGIS for Desktop o ArcGis Desktop, debe tener instalado .NET Framework 4.5 o superior,

•
•
•
•
•

Requisito de Internet Explorer: Microsoft Internet Explorer (IE 9 como mínimo) debe estar instalado antes de instalar
ArcGIS for Desktop o ArcGis Desktop. Se admite Internet Explorer 9, 10 y 11.
ArcGis for Desktop o ArcGis Desktop 10.4 o superior,
Licencia para el uso de Spatial Analyst Tools,
ArcHydroTools para la versión de ArcGis instalada disponibles en http://downloads.esri.com/archydro/archydro/Setup ,
Saga GIS versión 6.4 o superior disponible en https://sourceforge.net/projects/saga-gis/files/SAGA%20-%206/SAGA%20-%206.4.0/,

En cuanto a hardware, las limitaciones están en función de los requerimientos de máquina para la versión de ArcGis instalada,
para la versión 10.4 de ArcGis se recomienda un equipo con las siguientes características mínimas:
Característica
Velocidad de CPU
Plataforma
Memoria/RAM
Propiedades de visualización
Resolución de pantalla
Espacio de intercambio

Espacio en disco

Adaptador de vídeo/gráficos
Hardware de red

Descripción
2,2 GHz como mínimo; se recomienda Hyper-threading (HHT) o multinúcleo
x86 o x64 con extensiones SSE2
2 GB como mínimo
Profundidad de color de 24 bits
Se recomienda 1024 x 768 como mínimo a tamaño normal (96 ppp)
Determinado por el sistema operativo; 500 MB como mínimo.
2.8 GB
Además, es posible que se requieran hasta 50 MB de espacio en disco en el directorio del sistema de
Windows (habitualmente, C:\Windows\System32). Puede ver los requisitos de espacio en disco para cada uno
de los componentes de la versión 10.4.1 en el programa de instalación.
Si se usa ArcGlobe, puede que se necesite espacio adicional en disco. Cuando se utilice, ArcGlobe creará
archivos caché.
64 MB de RAM (mínimo), se recomiendan 256 MB de RAM o más. Se admiten chipsets NVIDIA, ATI e Intel.
Acelerador de gráficos con capacidad de 24 bits
Se requiere runtime OpenGL versión 2.0 como mínimo y se recomienda Shader Model 3.0 o superior.
Asegúrese de utilizar los controladores más actualizados disponibles.
Para License Manager se requiere TCP/IP simple, tarjeta de red o adaptador de bucle invertido de Microsoft.

El paquete de instalación de la herramienta se encuentra disponible en https://github.com/jchavarrodiaz/mcad. La instalación de la
herramienta es muy sencilla y puede realizarse de dos formas distintas:
i.
ii.

Como caja de herramienta: copie el archivo MCAD.tbx y la carpeta source a la siguiente ubicación: "C:\program
files (x86)\arcgis\desktop10.x\ArcToolbox\Toolboxes",
Como menú vertical: Identifique la carpeta Add-ins y haga doble click en el archivo Addin.esriaddin y proceda con
la instalación de acuerdo con las instrucciones del instalador.

Algunas recomendaciones del sistema para la operación de la herramienta son:
•
•
•
•
•

Registrar como variable de entorno la ruta a la carpeta de SAGA GIS,
Configurar el punto y la coma como símbolo decimal y separador de listas respectivamente,
Se recomienda que la información que alimenta la herramienta se encuentre en el directorio raíz (por ejemplo. C:\),
Se recomienda activar la opción Show Help cuando se esté ejecutando la herramienta para visualizar la ayuda de
rutina.
Al iniciar una sesión de trabajo guarde el mxd en la misma carpeta donde alojara los resultados. Una estructura
recomendada para operar la herramienta como ejemplo el área hidrográfica 02 (magdalena-cauca):
o AH_02 [Carpeta Proyecto]
▪ Data [Carpeta con la información exógena de caracterización y factores de compensación]
▪ Products [Carpeta para almacenar productos derivados del mcad como figuras y mapas por
ejemplo]
▪ Results [Carpeta que almacenara los resultados del mcad allí se almacenarán la carpeta temp y la
geodabase]

Sin embargo, la herramienta es susceptible de ejecutarse desde una ubicación externa, por ejemplo, una memoria USB o
disco de almacenamiento secundario. En ningún momento se recomienda ejecutarlo desde una ubicación de red (internet)
o red local.

SEGMENTACIÓN

3.1

Acondicionamiento DEM

Esta rutina ejecuta los algoritmos de la herramienta ArcHydro de ESRI relacionados con el acondicionamiento del modelo
digital de terreno y retorna los ráster de dirección de flujo (fdr), acumulación de flujo (fac).
3.1.1

Sintaxis

Aconditioningdem (DEM, Carpeta_Resultados, GDB_Resultados, {Red_Drenaje}, Umbral_definición_Corrientes, Agregar_Capas,
EPSG, Rellenar_Sumideros)
Parámetro

DEM

Carpeta_Resultados
GDB_Resultados

Red_Drenaje (Optional)

Umbral_definición_Corrientes
Agregar_Capas

EPSG

Rellenar_Sumideros

Explicación
Dialog Reference
Es el archivo con el Modelo Digital de Terreno. Se utiliza para análisis 3-Dimensional o análisis
hidrológico.
Sugerencia: Recuerde que las imágenes demasiado grandes, requieren mayor tiempo de
procesamiento y capacidad de computo. Por lo tanto, es aconsejable realizar el proceso dividiendo
el dominio espacial si el área del DEM es demasiado grande (>100.000 km2).
Dialog Reference
Es la carpeta donde se almacenarán los resultados. Tanto la GeoDatabase (*.gdb) como la carpeta
“temp” que contiene productos intermedios.
Dialog Reference
Es el nombre que llevará la GDB donde se guardan los resultados principales. (Default: UTTL.gdb)
Dialog Reference
Opcional. Es la red de drenaje en formato shapefile y de geometría tipo líneas. Se utiliza para
realizar un quemado de las corrientes en el DEM para ajustar la red de drenaje digital a la red
hidrográfica real.
Dialog Reference
Es el número de celdas que se deben acumular para generar una corriente. EL valor por defecto es
ajustado a un tamaño de celda de 93 metros y una escala 1:100.000 (Default: 324).
Dialog Reference
Check: carga las capas a la tabla de contenido actual (ToC).
Un-Check: No carga las capas a la ToC. (Default)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace referencia a
un Sistema de Coordenadas concreto.Cada código, por tanto, se asocia de forma exclusiva a un
Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de Terreno.Por favor tener en cuenta los
dominios de cada EPSG definidos para Colombia. Apoyarse en la Figura de la descripción de la
herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca) : 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco) : 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas) : 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico) : 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú) : 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe) : 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira) : 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo) : 3116
Dialog Reference
Opcional. Con frecuencia, los sumideros (y picos) representan errores debido a la resolución de los
datos o el redondeo de elevaciones al valor entero más cercano. Los sumideros se deben rellenar
para garantizar la representación correcta de cuencas y arroyos. Si los sumideros no se rellenan,
una red de drenaje derivada puede ser discontinua. (Default : Check)
https://pro.arcgis.com/es/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/how-fill-works.htm

Tipo de Dato

Raster Layer

Folder
String

Feature Layer

Double
Boolean

Spatial Reference

Boolean

3.2

Extracción nodos hidrológicos

Identifica los nodos hidrológicos o, los sitios donde confluyen dos o más tramos de corriente. El procedimiento se realiza a
partir de la obtención de los nodos intermedios y finales de cada tramo.
3.2.1

Sintaxis

HydrologyPoints (Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_, Puntos_de_Drenaje__Drainge_Point_, Cargar_Capas,
Carpeta_Resultados, GDB_Resultados__UTTL_, EPSG)
Parámetro
Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_
Puntos_de_Drenaje__Drainge_Point_
Cargar_Capas

Carpeta_Resultados

GDB_Resultados__UTTL_

EPSG

3.3

Explicación
Dialog Reference
Es la red de drenaje digital derivada del paso anterior. (Default: Drainage Line)
Dialog Reference
Son los puntos iniciales y finales de cada tramo. (Default: Drainage Point)
Dialog Reference
Check: carga las capas a la tabla de contenido actual (ToC).
Un-Check: No carga las capas a la ToC. (Default)
Dialog Reference
Es la carpeta donde se almacenarán los resultados. Tanto la GeoDatabase (*.gdb) como la
carpeta “temp” que contiene productos intermedios.
Dialog Reference
Es el nombre que llevará la GDB donde se guardan los resultados principales. (Default:
UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace referencia
a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia de forma exclusiva a
un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de Terreno. Por favor tener en
cuenta los dominios de cada EPSG definidos para Colombia. Apoyarse en la Figura de la
descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116

Tipo de Dato
Feature Layer
Feature Layer
Boolean

Folder

String

Spatial Reference

Extracción nodos topográficos

Esta herramienta utiliza el DEM para identificar puntos de quiebre en el relieve a lo largo de la red de drenaje. La herramienta
se basa en la metodología propuesta por Queiroz et. al (Queiroz, Salamuni, & Nascimento, 2015) que involucra análisis de
tipo morfológico y de red de drenaje involucrando los métodos propuestos por Hack (1973) y Etchebehere et. al. (2004).
3.3.1

Sintaxis

knickpoints
(DEM,
Equidistancia,
Nombre_Archivo_Nodos_Topográficos,
Carpeta_Resultados, GDB_Resultados__UTTL_, EPSG)
Parámetro

DEM

Equidistancia

Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_,

Tipo de Dato

Raster Layer

Long

EPSG

3.4

Explicación
Dialog Reference
Es el nombre para el archivo de puntos generado por la herramienta (Default: knickpoints)
Dialog Reference
Es la red de drenaje digital derivada del paso anterior. (Default: Drainage Line)
Dialog Reference
Es la carpeta donde se almacenarán los resultados. Tanto la GeoDatabase (*.gdb) como la carpeta
“temp” que contiene productos intermedios.
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default: UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace referencia a
un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia de forma exclusiva a un
Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de Terreno. Por favor tener en cuenta los
dominios de cada EPSG definidos para Colombia. Apoyarse en la Figura de la descripción de la
herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116

Tipo de Dato
String
Feature Layer
Folder
String

Spatial
Reference

Definición de puntos de cierra para delimitación de Unidades Tipológicas Tramo-Ladera (UTTL)

Combina los nodos hidrológicos y topográficos agregando y completando atributos adecuados para el procesamiento y
definición de las Unidades Tramo-Ladera (UTTL). Por defecto se genera el archivo BatchPoints en la GeoDataBase Principal
(Default: ~UTTL.gdb/BatchPoints).
3.4.1

Sintaxis

BatchPoints
(GDB_Resultados__UTTL_gdb_,
Area_Hidrográfica)
Parámetro
GDB_Resultados__UTTL_gdb_
Nodos_Topográficos__knickpoints_
Nodos_Hidrológicos__hydro_points_

Area_Hidrográfica

3.5

Nodos_Topográficos__knickpoints_,

Nodos_Hidrológicos__hydro_points_,

Explicación
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default: UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el nombre del archivo de puntos de quiebre del relieve sobre las corrientes (Default: knickpoints)
Dialog Reference
Es el archivo con los puntos de confluencia de las corrientes (Defaul: hydro_points)
Dialog Reference
Es el código de acuerdo con la zonificación de cuencas hidrográficas del IDEAM. Sin embargo, para
la región caribe se definió utilizar el código de la subzona hidrográfica (SZH) definido por el mismo
IDEAM.
[11] CARIBE – ATRATO – SINÚ
[12] CARIBE – DIRECTOS
[13] CARIBE – GUAJIRA
[14] CARIBE – CATATUMBO
[2] MAGDALENA – CAUCA (Por Defecto)
[3] ORINOQUÍA
[4] AMAZONAS
[5] PACÍFICO

Tipo de Dato
Workspace
Feature Layer
Feature Layer

Long

Delimitación de UTTL

Esta herramienta genera los polígonos de las áreas aferentes a los puntos de cierre definidos por los Batch-Points,
resumiendo la información de los tramos de la red de drenaje.

3.5.1

Sintaxis

segmentation (GDB_Resultados__UTTL_gdb_, Raster_Dirección_de_Flujo__fdr_, Raster_Corrientes__str_,
Puntos_Hidrológicos___Topográficos__BatchPoints_, Nombre_Unidades_Segmentación)
Parámetro
GDB_Resultados__UTTL_gdb_
Raster_Dirección_de_Flujo__fdr_
Raster_Corrientes__str_

Puntos_Hidrológicos___Topográficos__BatchPoints_

Nombre_Unidades_Segmentación

3.6

Explicación
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default:
UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el archivo ráster con la información de los flujos drenaje. (Default: Fdr)
Dialog Reference
Es el archivo ráster con la información de las corrientes definidas digitalmente
(Algoritmo D8). (Default: Str)
Dialog Reference
Es el archivo de puntos que define los puntos de cierre para la delimitación de las
cuencas (UTTL). (Default: BatchPoints)
Dialog Reference
Es el nombre que se tomarán las unidades de drenaje de análisis (Unidades TramoLadera). (Default: UTTL_Bains)

Tipo de Dato
Workspace
Raster Layer
Raster Layer

Feature Layer

String

Correr Todo

Realiza el proceso de segmentación de tramos de drenaje a partir de un modelo digital de elevación DEM, generando
polígonos relacionados directamente con los tramos de drenaje. Corre los procesos parciales de los puntos 1 a 5.
3.6.1

Sintaxis

RunAll (DEM, Carpeta_Resultados, GDB_Resultados__UTTL_, {Red_de_Drenaje}, Umbral_Definición_Corrientes, Agregar_Capas,
EPSG, Rellenar_Sumideros, Equidistancia, Nombre_Archivo_Nodos_Topográficos__knickpoints_, Area_Hidrográfica)
Parámetro

DEM

Carpeta_Resultados

GDB_Resultados__UTTL_

Red_de_Drenaje (Optional)

Umbral_Definición_Corrientes

Agregar_Capas

EPSG

Explicación
Dialog Reference
Es el archivo con el Modelo Digital de Terreno. Se utiliza para análisis 3-Dimensional o análisis
hidrológico.
Sugerencia: Recuerde que las imágenes demasiado grandes, requieren mayor tiempo de
procesamiento y capacidad de computo. Por lo tanto, es aconsejable realizar el proceso
dividiendo el dominio espacial si el área del DEM es demasiado grande (>100.000 km2).
Dialog Reference
Es la carpeta donde se almacenarán los resultados. Tanto la GeoDatabase (*.gdb) como la
carpeta “temp” que contiene productos intermedios.
Dialog Reference
Es el nombre que llevará la GDB donde se guardan los resultados principales (Default:
UTTL.gdb)
Dialog Reference
Opcional. Es la red de drenaje en formato shapefile y de geometría tipo líneas. Se utiliza para
realizar un quemado de las corrientes en el DEM para ajustar la red de drenaje digital a la red
hidrográfica real.
Dialog Reference
Es el número de celdas que se deben acumular para generar una corriente. EL valor por
defecto es ajustado a un tamaño de celda de 93 metros y una escala 1:100.000 (Default: 324).
Dialog Reference
Check: carga las capas a la tabla de contenido actual (ToC).
Un-Check: No carga las capas a la ToC. (Default)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace
referencia a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia de forma
exclusiva a un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de Terreno. Por favor
tener en cuenta los dominios de cada EPSG definidos para Colombia. Apoyarse en la Figura de
la descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño

Tipo de
Dato

Raster
Layer

Folder

String

Layer

Double

Boolean

Spatial
Reference

Parámetro

Rellenar_Sumideros

Equidistancia

Nombre_Archivo_Nodos_Topográficos__knickpoints_

Area_Hidrográfica

4
4.1

Explicación
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116
Dialog Reference
Opcional. Con frecuencia, los sumideros (y picos) representan errores debido a la resolución
de los datos o el redondeo de elevaciones al valor entero más cercano. Los sumideros se
deben rellenar para garantizar la representación correcta de cuencas y arroyos. Si los
sumideros no se rellenan, una red de drenaje derivada puede ser discontinua. (Default :
Check)
https://pro.arcgis.com/es/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/how-fill-works.htm
Dialog Reference
Es el valordel intervalo altimétrico que determina el tamaño de los segmentos de drenaje
analizados. Se sugiere tener en cuenta el tamaño del píxel. Se recomienda utilizar2veces el
valor del píxel. Sin embargo es importante destacar que valores de equidistancia muy
pequeños pueden generar una alta densidad de puntos y viceversa.(Default: 200)
Dialog Reference
Es el nombre para el archivo de puntos generado por la herramienta (Default: knickpoints)
Dialog Reference
Es el código de acuerdo ala zonificación de cuencas hidrográficas del IDEAM. Sin embargo,
para la región caribe se definió utilizar el código de la subzona hidrográfica (SZH) definido por
el mismo IDEAM.
[11] CARIBE – ATRATO – SINÚ
[12] CARIBE – DIRECTOS
[13] CARIBE – GUAJIRA
[14] CARIBE – CATATUMBO
[2] MAGDALENA – CAUCA (Por Defecto)
[3] ORINOQUÍA
[4] AMAZONAS
[5] PACÍFICO

Tipo de
Dato

Boolean

Long

String

Long

CARACTERIZACIÓN Y AGRUPACIÓN
Flores

Aplica el esquema de clasificación geomorfológica basado en la pendiente del tramo y el índice de potencia específica de la
corriente. (Flores, Bledsoe, Cuhaciyan, & Wohl, 2006).

Figura 3. Esquema Parcial de clasificación morfológica sugerida por Flores et al. (Flores et al., 2006).

4.1.1

Sintaxis

Flores (GDB_Resultados_UTTL_, DEM, Nodos_Hidrológicos_Topográficos_BatchPoints_, Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_,
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_, EPSG, Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_)

DEM

Nodos_Hidrológicos___Topográficos__BatchPoints_
Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_

EPSG

Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_

4.2

Explicación
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default: UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el archivo con el Modelo Digital de Terreno. Se utiliza para análisis 3-Dimensional o
análisis hidrológico.
Sugerencia: Recuerde que las imágenes demasiado grandes, requieren mayor tiempo
de procesamiento y capacidad de computo. Por lo tanto, es aconsejable realizar el
proceso dividiendo el dominio espacial si el área del DEM es demasiado grande
(>100.000 km2).
Dialog Reference
Es el archivo de puntos que define los puntos de cierre para la delimitación de las
cuencas (UTTL). (Default: BatchPoints)
Dialog Reference
Es la red de drenaje digital derivada del paso anterior. (Default: Drainage Line)
Dialog Reference
Es el nombre que se tomarán las unidades de drenaje de análisis (Unidades TramoLadera). (Default: UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es el código de acuerdo ala zonificación de cuencas hidrográficas del IDEAM. Sin
embargo, para la región caribe se definió utilizar el código de la subzona hidrográfica
(SZH) definido por el mismo IDEAM.
[11] CARIBE – ATRATO – SINÚ
[12] CARIBE – DIRECTOS
[13] CARIBE – GUAJIRA
[14] CARIBE – CATATUMBO
[2] MAGDALENA – CAUCA (Por Defecto)
[3] ORINOQUÍA
[4] AMAZONAS
[5] PACÍFICO
Dialog Reference
Es el archivo ráster con el flujo acumulado por celda (Default: Fac)

Tipo de Dato
Workspace

Raster Layer

Feature Layer
Feature Layer
Feature Layer

Spatial Reference

Raster Layer

Beechie

Esta rutina ejecuta la metodología de clasificación geomorfológica de corrientes propuesta por Beechie et. al. (Beechie,
Liermann, Pollock, Baker, & Davies, 2006) basada en diagramas pendiente-caudal y grado de confinamiento.

Umbrales pendientes caudal para
diferenciación de tipos morfológicos no
confinados en corrientes rectas,
meándricas, trenzadas y trenzadas con
islas (tomada de Beechie et al., 2006)

Tipo

Grado de
Confinamiento
(Wvalle/WB)

Dominio pendientecaudal

Confinados

No aplica

Rectos

Q < 15 m3 ⁄s , ý S
< 0.1(Q−0.42 )

Meándricos

Q > 15 m3 ⁄s , ý S
< 0.05(Q−0.61 )

Trenzados con islas

Q > 15 m3 ⁄s , ý
0.05(Q−0.61 ) < S
< 0.1(Q−0.42 )

Trenzados

S > 0.1(Q−0.42 )

Figura 4. Clasificación del alineamiento de corrientes basado en umbrales pendiente-caudal. Tomado de (Grupo HTM et al., 2017)

Para la estimación de los caudales a banca llena, se utilizó la metodología planteada por la UPME (UPME & UNAL Sede
Medellin, 2000) como el caudal máximo para un periodo de retorno de 1.33 año definido para cada zona hidrográfica.

Adicionalmente, la herramienta utiliza para estimar el Multiresolution Index of Valley Bottom Flatness (Gallant & Dowling,
2003) una rutina de SAGA GIS (Conrad et al., 2015).
4.2.1

Sintaxis

Beechie (DEM, GDB_Resultados__UTTL_gdb_, Nombre_archivo_salida__mrvbf_, Umbral_inicial_de_pendiente,
Umbral_Percentil_Elevación__Lowness_, Umbral_Percentil_Elevación__Upness_, Parámetro_de_Forma_para_Pendiente,
Parámetro_de_Forma_para_percentil_de_elevación, Agregar_capas, Drenaje_Segmentado_a_UTTL__Drain_UTTL_,
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_, Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_, Parámetro_CTr__Raster_UPME_,
Parámetro_qTr__Raster_UPME_)
Parámetro

DEM

GDB_Resultados__UTTL_gdb_

Nombre_archivo_salida__mrvbf_

Umbral_inicial_de_pendiente

Umbral_Percentil_Elevación__Lowness_

Umbral_Percentil_Elevación__Upness_
Parámetro_de_Forma_para_Pendiente
Parámetro_de_Forma_para_percentil_de_elevación
Agregar_capas

Drenaje_Segmentado_a_UTTL__Drain_UTTL_
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_
Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_

Parámetro_CTr__Raster_UPME_

Parámetro_qTr__Raster_UPME_

M., Dietrich, H., Fischer, E., Gerlitz, L., Wehberg, J., Wichmann, V., and Böhner, J. (2015):
System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) v. 2.1.4, Geosci. Model Dev., 8, 19912007, doi:10.5194/gmd-8-1991-2015.) llamada mrvbf. (Default: mrvbf)

Dialog Reference
Para el tamaño de pixel de 90 metros este parámetro debe ser 8 de acuerdo con el trabajo de
Gallant y Dowling 2003. (Default: 8)
Dialog Reference
Cuanto más bajo sea el valor, más conservadora será la clasificación para el Valle de
inundación (lowness) o la cima (upness). (Default: 0.40)
Dialog Reference
Cuanto más bajo sea el valor, más conservadora será la clasificación para el Valle de
inundación (lowness) o la cima (upness). (Default: 0.35)
Dialog Reference
Este parametro controla la transición valle-tierra no inundable (meseta). (default: 4)
Dialog Reference
Este parametro controla la transición valle-tierra no inundable (meseta). (default: 3)
Dialog Reference
Check: carga las capas a la tabla de contenido actual (ToC).
Un-Check: No carga las capas a la ToC. (Default)
Dialog Reference
Es el archivo de la red de drenaje digital segmentada para cada unidad tramo-ladera. (Default:
Drain_UTTL)
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default: UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es el archivo ráster con el flujo acumulado por celda (Default: Fac)
Dialog Reference
Uno de los parámetros para a clasificación por la metodología de Beechie es el caudal a banca
llena. Este es aproximado al caudal máximo con periodo de retorno de 2.33 años propuesto
por la UPME en el Atlas Hidrológico de Colombia (2000). La estimacion del caudal se hace a
partir de una regresión de tipo exponencial con parámetros CTr y qTr para cada zona
hidrográgica ZH (IDEAM).
Los coeficientes fueros mapeados en un archivo ráster que está disponible con la
herramienta. Para el coeficiente CTr asignar la ruta al archivo:
Qmax_Regional_UPME_CTr.tif
Dialog Reference
Uno de los parámetros para a clasificación por la metodología de Beechie es el caudal a banca
llena. Este es aproximado al caudal máximo con periodo de retorno de 2.33 años propuesto
por la UPME en el Atlas Hidrológico de Colombia (2000). La estimacion del caudal se hace a

Tipo de Dato

Raster Layer

Workspace

String

Double

Double
Double
Double
Boolean
Feature
Layer
Feature
Layer
Raster Layer

Raster Layer

4.3

Explicación
partir de una regresión de tipo exponencial con parámetros CTr y qTr para cada zona
hidrográfica ZH (IDEAM).
Los coeficientes fueros mapeados en un archivo ráster que está disponible con la
herramienta. Para el coeficiente CTr asignar la ruta al archivo:
Qmax_Regional_UPME_qTr.tif

Tipo de Dato

Asignación de otros atributos

Asigna los atributos provenientes de diferentes formatos (ráster y/o shapefile) y que son de interés para la clasificación de
las UTTL y la identificación de áreas homogéneas.
4.3.1

Sintaxis

AddAttribute (UTTL, ID_Name, Nuevo_Objeto, Estadistica, Nuevo_Nombre_Campo)
Parámetro

Explicación
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera) a las cuales se
les va a asignar un nuevo atributo. (Default: UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es un campo de la tabla de atributos de las UTTL con el identificador único. (Default:
Name)
Dialog Reference
Es el archivo desde el cual se deriva el nuevo atributo para las unidades UTTL. Este
puede ser de caracter matricial (ráster) o vectorial (shapefile).
Dialog Reference
Si objeto anterior corresponde a una matriz (ráster), se aplica una estadística zonal
basado en la matriz y los poligonos que identifican las UTTL. El valor para cada
UTTL corresponde al tipo de estadística aplicada a todas las celdas dentro de la
UTTL. (Default: MEAN)
Dialog Reference
Es el nuevo nombre del campo de atributo que llevará la UTTL. En el caso de que el
nuevo atributo provenga de un formato vectorial, se puede seleccionar un nombre
de algún atributo dentro del archivo de entrada. De lo contrario, se puede definir el
nuevo nombre según se requiera.
Sugerencia:No utilizar caracteres especiales, latinos ni espacios.

UTTL

ID_Name

Nuevo_Objetor

Estadística

Nuevo_Nombre_Campo

4.4

Tipo de Dato
Feature Layer

Field

Data Element

String

Field

Agrupamiento

Una vez las UTTL han sido caracterizadas en términos de geomorfología fluvial, de clima, hidrología y todas otras aquellas
que el usuario considere pertinente para la caracterización de la unidad hidrográfica y posterior estimación del factor de
compensación, como por ejemplo, ecorregiones, se procede a la realización de la agrupación de dichas unidades en
categorías con características similares mediante la generación de un código único que es una función de permutación (sin
repeticiones) de los atributos de las UTTL. La información asignada y consignada en la tabla de atributos del archivo vectorial
(shapefile) que contiene las UTTL es procesada mediante una metodología que agrupa unidades con características
similares. El número potencial de grupos con similares características es función entonces del número de permutaciones
posibles sin repeticiones en las etiquetas únicas de las clases de cada atributo ordenadas de acuerdo con el orden de ingreso
de los atributos para tener en cuenta en la agrupación, es decir, el orden importa. El cálculo puede ser realizado manualmente
mediante la siguiente expresión matemática:
𝑃(𝑛, 𝑟) =

𝑛!
𝑟!

𝑛!

⟹ 0 ≤ 𝑟 ≤ 𝑛 ó, 𝑃(𝑛, 𝑟) = (𝑛−𝑟)! ⟹ 𝑟 > 𝑛

Donde, 𝑃(𝑛, 𝑟) es el número de permutaciones posibles sin repeticiones ordenadas alfabéticamente, 𝑛 es el número de
elementos únicos de las características de las UTTL y 𝑟 es el número de atributos para ser tenido en cuenta la generación
del código del grupo.

Tabla 1. Elementos para estimación de grupos de UTTL

Atributo Clase
Flores
Bechiee
Caudal
Régimen
Caldas-Lang

Elementos únicos
2
2
1
1
1

Detalle
Lim_Capacidad, Lim_Suministro
Confinados, Inconfinados
Bajo
Bimodal
Cálido Seco

Para el caso anterior, el número de elementos únicos a ser tenidos en cuenta para la agrupación es 𝑛 = 7 (sumatoria de la
segunda columna), mientras que el número de atributos para la agrupación es 𝑟 = 5 (primera columna). Por lo tanto, el
7!
número potencial de permutaciones sin repeticiones posibles (un caso especial de la combinatoria) es 𝑃(𝑛, 𝑟) = 5! = 42.
A continuación, se presenta el diagrama de flujo metodológico implementado en la caja de herramientas denominada 4.
Agrupamiento.
El algoritmo fue escrito en Python 2.7 y puede ser utilizado en cualquiera de las
versiones de ArcMap 10.x o superior. [01] Los insumos requeridos para estimar
el número de grupos únicos de las UTTLs inicia con el archivo en formato vectorial
(shapefile) con su tabla de atributos asociada (no hay límite en el número de
campos y elementos únicos). Adicionalmente se indican el número de atributos
en los cuales se basa el agrupamiento, un atributo asociado al número de la UTTL
(ID) y un prefijo para el nombre de clase. [02] se revisa si el tipo de dato en
campo de atributo es de tipo texto o numérico, si es de tipo numérico, se realiza
una reclasificación de dichos valores a seis (6) tipo de categorías [Muy Bajo, Bajo,
Medio Bajo, Medio, Alto y Muy Alto] mediante la estimación de los cuantiles [0.05,
0.25, 0.4, 0.6, 0.95] respectivamente. [03] se consolida una única tabla con
valores categóricos de todos los atributos involucrados en el agrupamiento. [04]
para cada campo o atributo seleccionado se filtran solo los valores únicos y se
crea una lista con ellos. [05] se exporta la tabla de atributos a un archivo de tipo
Excel. [06] se utiliza una función “combinations” de Python de la librería itertools
en donde ingresa la lista de elementos únicos (𝑛) y se estima el valor de 𝑟 como
la longitud de la lista de atributos involucrados en el agrupamiento. La función de
pyhton devuelve subsecuencias de longitud 𝑟 de los elementos únicos 𝑛. Las
combinaciones son emitidas en orden lexicográfico. Los elementos son tratados
como únicos basados en su posición y no en su valor, de esta forma los
elementos ingresados son únicos y, por lo tanto, no deben existir valores
repetidos en cada combinación. [07] Se genera un código de grupo único de tipo
XXX-#### en función de el prefijo ingresado (XXX) y el consecutivo del total de
permutaciones identificadas (existentes en la tabla, no potenciales). La nueva
tabla es utilizada para hacer un enlace con la tabla de atributos del archivo
vectorial que contiene las UTTLs agregando un nuevo atributo denominado
TIPOLOGÍA. [08] el archivo vectorial con el nuevo atributo es sobrescrito en la
geodatabase de donde provino el original. [09] Por último, un mensaje es
desplegado para el usuario indicando cuantas tipologías potenciales y reales
fueron encontradas.
4.4.1

Sintaxis

clustering (Unidades_UTTL__UTTL_Basins_, Atributos_para_el_agrupamiento__Seleccionar_Campos_, ID_UTTL__Name_, Prefijo)

Seleccionar_Atributos

ID_UTTL

Prefijo

4.5

Explicación
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default:
UTTL_Bains)
Dialog Reference
Son los atributos que definiran el agrupamiento de las UTTL.
Check: el atributo se incluirá como argumento en el proceso de agrupamiento.
Un-Check: no se incluirá en el proceso de agrupamiento.
Dialog Reference
Es un campo de la tabla de atributos de las UTTL con el identificador único. (Default:
Name)
Dialog Reference
Es un texto que iniciara la etiqueta del código del grupo. Por ejemplo:Si Prefijo es MC,
los códigos iniciarán con MC-0 y el número será el consecutivo dentro del total de
grupos identificados.

Tipo de Dato
Feature Layer

Multiple Value

Field

String

Correr Flores & Beechie

Esta rutina corre en secuencia las metodologías de Flores & Becchie descritas anteriormente.
4.5.1

Sintaxis

batchchargroup
(GDB_Resultados__UTTL_gdb_,
DEM,
Nodos_Hidrológicos___Topográficos__BatchPoints_,
Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_,
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_,
EPSG,
Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_,
Nombre_de_Archivo_Salida_MRVBF__mrvbf_,
Umbral_Inicial_de_Pendiente,
Umbral_Percentil_Elevación__Lowness_,
Umbral_Percentil_Elevación__Upness_,
Parámetro_de_Forma_para_Pendiente,
Parámetro_de_Forma_para_Percentil_de_Elevación, Agregar_Capas, Parámetro_CTr__Raster_UPME_, Parámetro_qTr__Raster_UPME_)
Parámetro
GDB_Resultados__UTTL_gdb_

DEM

Nodos_Hidrológicos___Topográficos__BatchPoints_
Red_de_Drenaje_Digital__Drainage_Line_
Unidades_de_Segmentación__UTTL_Basins_

EPSG

Raster_de_Acumulación_de_Flujo__Fac_

Explicación
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default: UTTL.gdb)
Dialog Reference
Es el archivo con el Modelo Digital de Terreno. Se utiliza para análisis 3-Dimensional o
análisis hidrológico.
Sugerencia: Recuerde que las imágenes demasiado grandes, requieren mayor tiempo
de procesamiento y capacidad de computo. Por lo tanto, es aconsejable realizar el
proceso dividiendo el dominio espacial si el área del DEM es demasiado grande
(>100.000 km2).
Dialog Reference
Es el archivo de puntos que define los puntos de cierre para la delimitación de las
cuencas (UTTL). (Default: BatchPoints)
Dialog Reference
Es la red de drenaje digital derivada del paso anterior. (Default: Drainage Line)
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default:
UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace
referencia a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia
de forma exclusiva a un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de
Terreno. Por favor tener en cuenta los dominios de cada EPSG definidos para
Colombia. Apoyarse en la Figura de la descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116
Dialog Reference
Es el archivo ráster con el flujo acumulado por celda (Default: Fac)

Tipo de Dato
Workspace

Raster Layer

Feature Layer
Feature Layer
Feature Layer

Spatial Reference

Raster Layer

Nombre_de_Archivo_Salida_MRVBF__mrvbf_

Umbral_Inicial_de_Pendiente

Umbral_Percentil_Elevación__Lowness_

Umbral_Percentil_Elevación__Upness_
Parámetro_de_Forma_para_Pendiente
Parámetro_de_Forma_para_Percentil_de_Elevación
Agregar_Capas

Parámetro_CTr__Raster_UPME_

Parámetro_qTr__Raster_UPME_

5
5.1

Explicación
Dialog Reference
Para la estimación de las llanuras inundables como aproximación al ancho de valle se
utiliza el índice topográfico MRVBF- Multiresolution Index of ValleyBottom Flatness
(Gallant y Dowling 2003). La rutina ejecuta una función externa en SAGA GIS (Conrad,

O., Bechtel, B., Bock, M., Dietrich, H., Fischer, E., Gerlitz, L., Wehberg, J., Wichmann,
V., and Böhner, J. (2015): System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) v.
2.1.4, Geosci. Model Dev., 8, 1991-2007, doi:10.5194/gmd-8-1991-2015.) llamada

mrvbf. (Default: mrvbf)
Dialog Reference
Para el tamaño de píxel de 90 metros este parámetro debe ser 8 de acuerdo con el
trabajo de Gallant y Dowling 2003. (Default: 8)
Dialog Reference
Cuanto más bajo sea el valor, más conservadora será la clasificación para el Valle de
inundación (lowness) o la cima (upness). (Default: 0.40)
Dialog Reference
Cuanto más bajo sea el valor, más conservadora será la clasificación para el Valle de
inundación (lowness) o la cima (upness). (Default: 0.35)
Dialog Reference
Este parámetro controla la transición valle-tierra no inundable (meseta). (default: 4)
Dialog Reference
Este parámetro controla la transición valle-tierra no inundable (meseta). (default: 3)
Dialog Reference
Check: carga las capas a la tabla de contenido actual (ToC).
Un-Check: No carga las capas a la ToC. (Default)
Dialog Reference
Uno de los parámetros para la clasificación por la metodología de Beechie es el caudal
a banca llena. Este es aproximado al caudal máximo con periodo de retorno de2.33
años propuesto por la UPME en el Atlas Hidrológico de Colombia (2000). La
estimación del caudal se hace a partir de una regresión de tipo exponencial con
parámetros CTr y qTr para cada zona hidrográfica ZH (IDEAM).
Los coeficientes fueros mapeados en un archivo ráster que está disponible con la
herramienta. Para el coeficiente CTr asignar la ruta al archivo:
Qmax_Regional_UPME_CTr.tif
Dialog Reference
Uno de los parámetros para la clasificación por la metodología de Beechie es el caudal
a banca llena. Este es aproximado al caudal máximo con periodo de retorno de2.33
años propuesto por la UPME en el Atlas Hidrológico de Colombia (2000). La
estimación del caudal se hace a partir de una regresión de tipo exponencial con
parámetros CTr y qTr para cada zona hidrográfica ZH (IDEAM).
Los coeficientes fueros mapeados en un archivo ráster que está disponible con la
herramienta. Para el coeficiente CTr asignar la ruta al archivo:
Qmax_Regional_UPME_qTr.tif

Tipo de Dato

String

Double

Double
Double
Double
Boolean

Raster Layer

FACTORES DE COMPENSACIÓN
Rareza

La rareza se define en este estudio a partir de la extensión de cada UTTL con respecto a un área de referencia, en este
sentido, se considera que una UTTL es más rara cuando el porcentaje que ocupa frente a un área de referencia (área y zona
hidrográfica, en este caso) es pequeño y es menos rara en caso contrario. Se considera entonces que UTTL con áreas muy
pequeñas con respecto al área o zona hidrográfica son más únicos y por lo tanto más raros (Grupo HTM et al., 2017). Esta
rutina estima el grado de rareza de cada UTTL en relación con las áreas y zonas hidrográficas definidas por el IDEAM
(Instituto de Hidrología y Metereología y Estudios Ambientales - IDEAM, 2013). Para la clasificación de los umbrales de
rareza se utilizaron los definidos en el estudio metodológico de TNC modificados como se consolidan en el archivo asociado
disponible en la carpeta data/ config_criteria.xlsx.
El archivo de configuración de criterios para la estimación de los factores de compensación plasmados en las tablas en el
archivo config_criteria.xlsx (adjuntado en la carpeta data) contiene los elementos que se detallan a continuación:

Tabla 2. Contenido y descripción del archivo de configuración para la estimación de los factores de compensación

HOJA
ZH_Areas

DESCRIPCIÓN
Contiene las áreas de las área y zonas hidrográficas de acuerdo con la clasificación del
IDEAM.

Rareza_Criterio_1

Contiene los valores de los umbrales inferiores y superiores para los criterios de rareza por
área hidrográfica y zona hidrográfica

Rareza_Criterio_2

Tabla con las clases de los criterios de rareza y su respectivo valor.

Representatividad

Tabla con los límites inferior y superior para cada clase (de acuerdo con SINAP) y su
respectivo valor de clase.

Especies_Sensibles

Tabla con los límites inferior y superior para cada clase y su respectivo valor de clase.

En la hoja Rareza_Criterio_1 se encuentran los datos contenidos en la Tabla 3 para el criterio de área hidrográfica y zona
hidrográfica. Los límites se consideran semiabiertos por izquierda.
Tabla 3. Escala de clasificación del nivel de unicidad para los arreglos frente el área y la zona hidrográfica

CLASE
Muy raro
Medianamente raro
Poco raro

K
2.0
1.5
1.0

AH_INF
0.0
2.5
5.0

AH_SUP_LIM_C
ERRADO
2.5
5.0
100.0

ZH_INF
0.0
5.0
15.0

ZH_SUP_LIM_C
ERRADO
5.0
15.0
100.0

La estimación del criterio se realiza entonces al calcular el área relativa de cada UTTL frente al área y zona hidrográfica y
asignar cada clase (K) de acuerdo con el valor obtenido. Por último, el promedio de las clases obtenidas (por AH y ZH) será
entonces el valor de rareza de cada UTTL.
Tabla 4. Definición de los valores de clase para el criterio de Rareza de las UTTL para la definición de factores de compensación en los
ecosistemas de agua dulce

CLASE
Muy Raro
Raro (restringida)
Media
Común
Muy común

VALUE
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00

La herramienta permite cambiar los umbrales con los cuales se clasifica el criterio de rareza (y en general cualquier criterio)
modificando los valores en las celdas resaltadas en amarillo en el archivo config_criteria.xlsx.
5.1.1

Sintaxis

rareness (GDB_Resultados__UTTL_gdb_, Unidades_UTTL__UTTL_Basins_, Area_Hidrográfica, Raster_Zona_Hidrográfica_IDEAM,
EPSG, Archivo_Configuración__data_config_criteria_xlsx_)
Parámetro
GDB_Resultados__UTTL_gdb_

Unidades_UTTL__UTTL_Basins_
Area_Hidrográfica

Explicación
Dialog Reference
Es la ruta a la GDB donde se guardan los resultados principales (Default:
UTTL.gdb)
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default:
UTTL_Bains)
Dialog Reference

Tipo de Dato
Workspace

Feature Layer
Long

Explicación
Es el código de acuerdo con la zonificación de cuencas hidrográficas del IDEAM.
Sin embargo, para la región caribe se definió utilizar el código de la subzona
hidrográfica (SZH) definido por el mismo IDEAM.
[1] CARIBE
[2] MAGDALENA – CAUCA (Por Defecto)
[3] ORINOQUÍA
[4] AMAZONAS
[5] PACÍFICO
Dialog Reference
Es un archivo ráster que contiene las zonas hidrográficas del País de acuerdo con
la clasificación del IDEAM. Remitirse a los archivos soporte de esta herramienta en
~data/ZH_IDEAM_ENA2014.tif. (Default: ZH_IDEAM_ENA2014.tif)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que
hace referencia a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se
asocia de forma exclusiva a un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo
Digital de Terreno. Por favor tener en cuenta los dominios de cada EPSG definidos
para Colombia. Apoyarse en la Figura de la descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116
Dialog Reference
Es un archivo Excel® llamado config_criteria.xlsx que contiene las clasificaciones
y rangos descritos en el documento Anexo A: Técnico y metodológico Manual de

Raster_Zona_Hidrográfica_IDEAM

EPSG

Archivo_Configuración__data_config_criteria_xlsx_

5.2

Compensaciones en ecosistemas de agua dulce por pérdida de biodiversidad para
proyectos que requieren de licenciamiento ambiental (Grupo HTM, GOTTA

Ingeniería & TNC, 2017).
El archivo contiene las tablas que definen los rangos y categorías para cada criterio
que define el grado de compensación. De esta forma, los valores de los rangos
son susceptibles de ser modificados de acuerdo con el criterio del usuario.
(Default: data/config_criteria.xlsx).

Tipo de Dato

Raster Layer

Spatial Reference

File

Representatividad

El criterio de representatividad hace referencia a la identificación de la presencia de los valores de biodiversidad dentro de
un Sistema Nacional de Áreas Protegidas. Para este ejercicio, como unidades de ecosistemas de agua dulce, se realizó una
aproximación a partir de las UTTL, con el fin de determinar cuáles unidades están incluidas y en qué nivel de representación
dentro de este sistema de protección. (Grupo HTM, Gotta Ingeniería & TNC, 2017). Esta rutina estima el grado de
representatividad de las UTTL en el Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SINAP) de acuerdo con los criterios establecidos
en el documento Anexo Técnico A. Grupo HTM, Gotta Ingeniería & TNC, 2017.
El archivo de configuración de criterios para la estimación de los factores de compensación plasmados en las tablas en el
archivo config_criteria.xlsx (adjuntado en la carpeta data) contiene los elementos que se detallan a continuación:
Tabla 5. Contenido y descripción del archivo de configuración para la estimación de los factores de compensación

HOJA
ZH_Areas

DESCRIPCIÓN
Contiene las áreas de las área y zonas hidrográficas de acuerdo con la clasificación del
IDEAM.

Rareza_Criterio_1

Contiene los valores de los umbrales inferiores y superiores para los criterios de rareza por
área hidrográfica y zona hidrográfica

Rareza_Criterio_2

Tabla con las clases de los criterios de rareza y su respectivo valor.

HOJA
Representatividad
Especies_Sensibles

DESCRIPCIÓN
Tabla con los límites inferior y superior para cada clase (de acuerdo con SINAP) y su
respectivo valor de clase.
Tabla con los límites inferior y superior para cada clase y su respectivo valor de clase.

En la hoja Representatividad se encuentran los datos contenidos en la Tabla 5 para el criterio de representatividad. Los
límites se consideran semiabiertos por izquierda.
Tabla 6. Definición de los puntajes para el criterio de Representatividad

Clases
No RP
Baja
Media
Alta
Muy Alta

Inferior

Superior
0
1
6
12
24

1
6
12
24
100

Value
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00

La herramienta permite cambiar los umbrales con los cuales se clasifica el criterio de representatividad (y en general
cualquier criterio) modificando los valores en las celdas resaltadas en amarillo en el archivo config_criteria.xlsx.
5.2.1

Sintaxis

representativity
(UTTL_Basins,
ID_UTTL__Name_,
Archivo_Configuración__data_config_criteria_xlsx_)
Parámetro
UTTL_Basins_
ID_UTTL__Name_

Área_Protegidas__RUNAP_

EPSG

Tamaño_de_Pixel__metros_

Área_Protegidas__RUNAP_,

EPSG,

Tamaño_de_Pixel__metros_,

Explicación
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default: UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es un campo de la tabla de atributos de las UTTL con el identificador único. (Default: Name)
Dialog Reference
El Registro Único Nacional de Áreas Protegidas – RUNAP, es la herramienta creada por el
Decreto 2372 de 2010 en la cual cada una de las Autoridades Ambientales registra las áreas
protegidas de su jurisdicción, con el fin de tener un consolidado como País de las áreas que
conforman el Sistema Nacional de Áreas Protegidas – SINAP.
Los reportes de la información que reposa en el RUNAP, de las áreas protegidas del SINAP
pueden ser consultados en el enlace http://runap.parquesnacionales.gov.co/cifras",
seleccionando la pestaña Autoridades Ambientales o Departamentos, procediendo a dar clic en la
Autoridad Ambiental, luego en el área protegida de su interés.
Este argumento hace referencia al archivo en formato shapefile del RUNAP. (Default:
~data/RUNAP.shp)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace referencia
a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia de forma exclusiva a
un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de Terreno. Por favor tener en
cuenta los dominios de cada EPSG definidos para Colombia. Apoyarse en la Figura de la
descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116
Dialog Reference
El archivo vectorial del RUNAP es rasterizado para ejecutar una estadística zonal en base a las
UTTL. El tamaño de pixel es el tamaño de pixel en metros que se le asignará al archivo ráster del
RUNAP. (Default: 93 metros)

Tipo de
Dato
Feature
Layer
Field

Feature
Layer

Spatial
Reference

Long

Parámetro

Tipo de
Dato

Explicación
Dialog Reference
Es un archivo Excel® llamado config_criteria.xlsx que contiene las clasificaciones y rangos
descritos en el documento Anexo A: Técnico y metodológico Manual de Compensaciones en

Archivo_Configuración__data_config_criteria_xlsx_

ecosistemas de agua dulce por pérdida de biodiversidad para proyectos que requieren de
licenciamiento ambiental (Grupo HTM, GOTTA Ingeniería & TNC, 2017).

File

El archivo contiene las tablas que definen los rangos y categorías para cada criterio que define el
grado de compensación. De esta forma, los valores de los rangos son susceptibles de ser
modificados de acuerdo con el criterio del usuario. (Default: data/config_criteria.xlsx).

5.3

Especies Sensibles

Este criterio busca establecer un mayor puntaje a aquellas áreas donde se tiene evidencia, de carácter nacional, de especies
que pueden ser índices importantes para biodiversidad (tasas de extinción, colonización), funcionamiento dentro del
ecosistema (los prochilodontidos tienen la capacidad de afectar sustancialmente todo el presupuesto bioenergético fluvial y
por ende son consideraros como “ingenieros de los ecosistemas” se consideran los ingenieros de los ecosistemas fluviales
por el flujo de energía durante la subienda), cambio climático (re-estructuración de ensamblajes por cambios del régimen
térmico en los próximos años), uso y aprovechamientos (pesca artesanal y de subsistencia), cambios poblacionales
inesperados entre otros (Flecker, 1996; Taylor, 2006).
El archivo de configuración de criterios para la estimación de los factores de compensación plasmados en las tablas en el
archivo config_criteria.xlsx (adjuntado en la carpeta data) contiene los elementos que se detallan a continuación:
Tabla 7. Contenido y descripción del archivo de configuración para la estimación de los factores de compensación

HOJA
ZH_Areas

DESCRIPCIÓN
Contiene las áreas de las área y zonas hidrográficas de acuerdo con la clasificación del
IDEAM.

Rareza_Criterio_1

Contiene los valores de los umbrales inferiores y superiores para los criterios de rareza por
área hidrográfica y zona hidrográfica

Rareza_Criterio_2

Tabla con las clases de los criterios de rareza y su respectivo valor.

Representatividad

Tabla con los límites inferior y superior para cada clase (de acuerdo con SINAP) y su
respectivo valor de clase.

Especies_Sensibles

Tabla con los límites inferior y superior para cada clase y su respectivo valor de clase.

En la hoja Especies_Sensibles se encuentran los datos contenidos en la Tabla 8 para el criterio de Especies Sensibles. Los
límites se consideran semiabiertos por izquierda.
Tabla 8. Definición de los puntajes para el criterio de Representatividad

Clases

Inferior

Superior

Baja

Media
Alta

Value

100

La herramienta permite cambiar los umbrales con los cuales se clasifica el criterio de Especies (y en general cualquier
criterio) modificando los valores en las celdas resaltadas en amarillo en el archivo config_criteria.xlsx.
5.3.1

Sintaxis

species (UTTL_Basins, ID_UTTL__Name_, EPSG, Raster_Especies_Sensibles, Archivo_Configuración__data_config_criteria_xslx_)

Explicación
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default:
UTTL_Bains)
Dialog Reference
Es un campo de la tabla de atributos de las UTTL con el identificador único. (Default:
Name)
Dialog Reference
Es el Identificador de Referencia Espacial, es un identificador estándar único que hace
referencia a un Sistema de Coordenadas concreto. Cada código, por tanto, se asocia
de forma exclusiva a un Sistema de Coordenadas. Es el EPSG del Modelo Digital de
Terreno. Por favor tener en cuenta los dominios de cada EPSG definidos para
Colombia. Apoyarse en la Figura de la descripción de la herramienta.
Área Hidrográfica 02 (Magdalena Cauca): 3116
Área Hidrográfica 03 (Orinoco): 3117 ó 3118 si la zona está cerca a Puerto Carreño
Área Hidrográfica 04 (Amazonas): 3116 ó 3117
Área Hidrográfica 05 (Pacifico): 3115
Área Hidrográfica 01 (Atrato-Sinú): 3115
Área Hidrográfica 01 (Directos Caribe): 3116
Área Hidrográfica 01 (Guajira): 3116 - 3117
Área Hidrográfica 01 (Catatumbo): 3116
Dialog Reference
Es el archivo ráster con la información poderada de la sensibilidad de las especies
para cada área hidrográfica. La informaicón se encuentra en la carpeta asociada a
esta herramienta en ~data/especies_sensibles/{01}CutEcoAcua.tif, donde 01 es el
nombre del área hidrográfica. (Default:
~data/especies_sensibles/{01}CutEcoAcua.tif)
Dialog Reference
Es un archivo Excel® llamado config_criteria.xlsx que contiene las clasificaciones y
rangos descritos en el documento Anexo A: Técnico y metodológico Manual de

UTTL_Basins

ID_UTTL__Name_

EPSG

Raster_Especies_Sensibles

Archivo_Configuración__data_config_criteria_xslx_

5.4

Compensaciones en ecosistemas de agua dulce por pérdida de biodiversidad para
proyectos que requieren de licenciamiento ambiental (Grupo HTM, GOTTA Ingeniería
& TNC, 2017).
El archivo contiene las tablas que definen los rangos y categorías para cada criterio
que define el grado de compensación. De esta forma, los valores de los rangos son
susceptibles de ser modificados de acuerdo con el criterio del usuario. (Default:
data/config_criteria.xlsx).

Tipo de Dato
Feature Layer

Field

Spatial Reference

Raster Layer

File

Índice de Conectividad Dendrítica

El grado de conectividad explica en qué sitios esta fragmentación puede ser más grave debido a la cantidad de unidades
que pueden desconectarse o fragmentarse por la construcción de un proyecto. Una medida de disponibilidad de hábitat que
ha sido recientemente presentado por Cote (Cote, Kehler, Bourne, & Wiersma, 2009) es el "índice de conectividad dendrítica"
(ICD). Perkin y Gido (Perkin & Gido, 2012) han demostrado que la asignación de medidas cuantitativas de conectividad
puede utilizarse para predecir la respuesta de la biodiversidad de una corriente a la fragmentación artificial. En este orden
de ideas, se reconoce la conectividad de la corriente como un sistema jerárquico dentro de la escala de la red en su conjunto;
donde la presencia de barreras (natural o antropogénica) afecta su continuidad.
5.4.1

Sintaxis

dci
(GDB_Resultados__UTTL_gdb_,
Nombre_Archivo_de_Salida__DCI_)
Parámetro
GDB_Resultados__UTTL_gdb_
Raster_de_Dirección_de_Flujo__Fdr_
Unidades_UTTL__UTTL_Basins_
Nombre_Archivo_de_Salida__DCI_

Raster_de_Dirección_de_Flujo__Fdr_,

Unidades_UTTL__UTTL_Basins_,

Tipo de Dato
Workspace
Raster Layer
Feature Layer
String

5.5

Explicación
El ICD es la relación entre la longitud de la red de drenaje acumulada hasta la unidad de
segmentación (l) sobre la longitud de drenaje acumulada hasta donde se identifique que hay
migraciones potadromas (L).
Debido a las restricciones de información, en la presente versión y manual se propone acercarse al
valor del denominador utilizando la longitud de red hasta su salida al mar.
Es el nombre del archivo ráster de salida con la estimación del índice de conectividad dendrítica.
(Default: dci)

Tipo de Dato

Factor de Compensación

Estima el factor de compensación para cada UTTL en base a los criterios seleccionados de:
•
•
•
•

Rareza,
Representatividad,
Especies Sensibles,
Conectividad Dendrítica.

Basado en la metodología propuesta por Grupo HTM, Gotta Ingeniería TNC (Grupo HTM et al., 2017)
5.5.1

Sintaxis

factores (UTTL_Basins, Criterios_de_Compensación, Guardar_Archivo_en_Formato_Raster, {Nombre_Archivo_Raster})
Parámetro
UTTL_Basins

Criterios_de_Compensación

Guardar_Archivo_en_Formato_Raster

Nombre_Archivo_Raster (Optional)

Explicación
Dialog Reference
Son las unidades hidrográficas de análisis (Unidades Tramo-Ladera). (Default: UTTL_Bains).
Dialog Reference
Son los campos con los criterios de compensación a incluir en el cálculo del factor. El factor
corresponde a la sumatoria de los criterios de compensación.
Rareza-[Rareza],
Representatividad-[Reps_Value],
Especies Sensibles-[sp_value],
Conectividad Dendritica-[dci].
Dialog Reference
Seleccione si desea guardar en formato ráster los resultados del factor de compensación. Por defecto:
True. El tamaño de celda del archivo ráster de salida será el mismo que los demás archivos matriciales
utilizados en el proceso (Internamente el mismo tamaño del archivo de acumulación de flujo - fac).
Dialog Reference
Es el nombre que se le dará al archivo matricial de salida con los valores del factor de compensación
como valor de celda. De acuerdo con la metodología el valor de la celda varía entre 0 - 10. Por
defecto: Factores_Compensacion.

Tipo de Dato
Feature Class

Multiple Value

Boolean

String

RESULTADOS

Los resultados de la operación de la herramienta son almacenados en archivos GeoDataBase de ArcGis, en donde podrán
ser consultados, graficados y ploteados si así se requiere. Una salida para los factores de compensación para Colombia se
presenta en la figura a continuación.

Figura 5. Factores de compensación en ecosistemas de agua dulce para Colombia.

BIBLIOGRAFÍA

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Geoscientific Analyses (SAGA) v. 2.1.4. Geoscientific Model Development, 8(7), 1991–2007.
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2F022655%2FMEMORIASMAPAZONIFICACIONHIDROGRAFICA.pdf&usg=AFQj
Perkin, J. S., & Gido, K. B. (2012). Fragmentation alters stream fish community structure in dendritic ecological networks.
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UPME, & UNAL Sede Medellin. (2000). Atlas Hidrológico de Colombia. Medellín, Colombia.

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