Función Dirección de flujo

Crea un ráster de dirección del flujo desde cada celda hasta sus vecinas con pendiente descendente mediante el método D8, Dirección de flujo múltiple (MFD) o D-Infinity (DINF).

Esta es una función ráster global.

Notas

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:

Códigos de Dirección de flujo

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.

Ilustración de dirección del flujo
Valores de elevación convertidos 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 función 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

ParámetroDescripción

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.

  • No: si la caída máxima del interior del píxel de un borde es mayor que cero, la dirección de flujo se determinará de la forma habitual; de lo contrario, la dirección de flujo será hacia el borde. Los píxeles que deben fluir desde el borde del ráster de superficie hacia dentro lo harán. Esta es la opción predeterminada.
  • : todos los píxeles del borde del ráster de superficie fluirán hacia fuera del ráster de superficie.

Tipo de dirección de flujo

Especifica el tipo de método de flujo a utilizar para computar las direcciones de flujo.

  • D8: asigna una dirección de flujo basada en el método de flujo D8. Este método asigna una dirección del flujo al vecino con pendiente descendente más empinada. Esta es la opción predeterminada.
  • MFD: asigna una dirección de flujo basada en el método de flujo MFD. Este método asigna flujo proporcional en varias direcciones hacia todos los vecinos con pendiente descendente.
  • DINF: asigna una dirección de flujo basada en el método de flujo D-Infinity utilizando la pendiente más empinada de una faceta triangular.

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, and 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, and I. Rodriguez–Iturbe. 1991. "On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data." Hydrological Processes 5: 81–100.