Keywords: ETR Cenicafé Budyco Turc Dekop Raster-calculator
En esta actividad y a partir de los mapas de precipitación total, temperatura y evapotranspiración potencial, generamos los mapas de evapotranspiración real utilizando las ecuaciones de Budyco, Dekop y Turc.
- Utilizando la expresión de Budyko y a partir del mapa de evapotranspiración potencial obtenido con la ecuación de Cenicafé y de los mapas de precipitación compuesta y por fenómeno climatológico, crear el mapa de evapotranspiración real de la zona de estudio.
- Utilizando la expresión de Dekop y a partir del mapa de evapotranspiración potencial obtenido con la ecuación de Cenicafé y de los mapas de precipitación compuesta y por fenómeno climatológico, crear el mapa de evapotranspiración real de la zona de estudio.
- Utilizando la expresión de Turc y a partir de los mapas de temperatura y de los mapas de precipitación compuesta y por fenómeno climatológico, crear el mapa de evapotranspiración real de la zona de estudio.
- ArcGIS Pro 2+
- ArcGIS for Desktop 10+ (opcional)
- QGIS 3+ (opcional)
- Mapas de precipitación total. 🎓Aprender.
- Mapas de temperatura media. 🎓Aprender.
- Mapa de evapotranspiración potencial. 🎓Aprender.
Convenciones generales en diagramas: clases de entidad en azul, dataset en gris oscuro, grillas en color verde, geo-procesos en rojo, procesos automáticos o semiautomáticos en guiones rojos y procesos manuales en amarillo. Líneas conectoras con guiones corresponden a procedimientos opcionales.
La expresión de Budyko (1974), permite transformar la evapotranspiración potencial en evapotranspiración real con la siguiente expresión:
Donde,
- ETP: evapotranspiración potencial, mm/año
- P: precipitación total, mm/año
En ArcGIS Pro, abra el proyecto ArcGISProSection04.aprx que se encuentra en la ruta D:\R.LTWB\.map y que fué creado en la primera actividad de la sección 4 de este curso.
Tenga en cuenta que previamente asignamos al mapa el sistema de coordenadas 9377 de Colombia, correspondiente a MAGNA-SIRGAS Origen-Nacional y que en actividades anteriores generamos los mapas de temperatura y precipitación que han sido referenciados con este mismo sistema.
Utilizando la herramienta Geoprocessing / Raster Calculator, cree los mapas de evapotranspiración real, utilice las siguientes expresiones y nombres de archivo de salida dentro de la carpeta D:\R.LTWB\.grid:
| Mapa | Expresión Raster Calculator | Rango mm/año | Grilla 📂 |
|---|---|---|---|
| ETRBudykoComposite.tif | SquareRoot(("ETPCenicafe.tif"*"RainTotalComposite.tif"* TanH("RainTotalComposite.tif"/"ETPCenicafe.tif"))* ((1- CosH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalComposite.tif")) +(SinH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalComposite.tif")))) |
507.01 - 1555.29 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRBudykoNina.tif | SquareRoot(("ETPCenicafe.tif"*"RainTotalNina.tif"* TanH("RainTotalNina.tif"/"ETPCenicafe.tif"))* ((1- CosH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNina.tif")) +(SinH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNina.tif")))) |
510.62 - 1568.72 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRBudykoNino.tif | SquareRoot(("ETPCenicafe.tif"*"RainTotalNino.tif"* TanH("RainTotalNino.tif"/"ETPCenicafe.tif"))* ((1- CosH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNino.tif")) +(SinH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNino.tif")))) |
500.67 - 1543.08 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRBudykoNeutral.tif | SquareRoot(("ETPCenicafe.tif"*"RainTotalNeutral.tif"* TanH("RainTotalNeutral.tif"/"ETPCenicafe.tif"))* ((1- CosH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNeutral.tif")) +(SinH("ETPCenicafe.tif"/"RainTotalNeutral.tif")))) |
507.28 - 1553.99 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
Debido al tamaño de los archivos generados (aproximadamente 1.1 GB por cada grilla), las grillas han sido comprimidas en archivos .rar en partes de 95 MB.
Luego de creados los mapas, modifique la simbología de representación utilizando el esquema de color Plasma y establezca transparencia en 50%.
ETR Budyko Compuesto
ETR Budyko La Niña
ETR Budyko El Niño
ETR Budyko Neutro
Convenciones generales en diagramas: clases de entidad en azul, dataset en gris oscuro, grillas en color verde, geo-procesos en rojo, procesos automáticos o semiautomáticos en guiones rojos y procesos manuales en amarillo. Líneas conectoras con guiones corresponden a procedimientos opcionales.
La expresión de Dekop es una simplificación de la ecuación de Budyko (1974) que no tiene en cuenta condiciones extremas de las variables consideradas y permite transformar la evapotranspiración potencial en evapotranspiración real con la siguiente expresión:
ETR = ETP * tanh(P / ETP)
Donde,
- ETP: evapotranspiración potencial, mm/año
- P: precipitación total, mm/año
Utilizando la herramienta Geoprocessing / Raster Calculator, cree los mapas de evapotranspiración real, utilice las siguientes expresiones y nombres de archivo de salida dentro de la carpeta D:\R.LTWB\.grid:
| Mapa | Expresión Raster Calculator | Rango mm/año | Grilla 📂 |
|---|---|---|---|
| ETRDekopComposite.tif | "ETPCenicafe.tif" * TanH("RainTotalComposite.tif"/"ETPCenicafe.tif") |
541.99 - 1686.86 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRDekopNina.tif | "ETPCenicafe.tif" * TanH("RainTotalNina.tif"/"ETPCenicafe.tif") |
542.43 - 1691.67 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRDekopNino.tif | "ETPCenicafe.tif" * TanH("RainTotalNino.tif"/"ETPCenicafe.tif") |
538.11 - 1680.25 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRDekopNeutral.tif | "ETPCenicafe.tif" * TanH("RainTotalNeutral.tif"/"ETPCenicafe.tif") |
542.04 - 1686.36 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
Debido al tamaño de los archivos generados (aproximadamente 1.1 GB por cada grilla), las grillas han sido comprimidas en archivos .rar en partes de 95 MB.
Luego de creados los mapas, modifique la simbología de representación utilizando el esquema de color Plasma y establezca transparencia en 50%.
ETR Dekop Compuesto
ETR Dekop La Niña
ETR Dekop El Niño
ETR Dekop Neutro
Convenciones generales en diagramas: clases de entidad en azul, dataset en gris oscuro, grillas en color verde, geo-procesos en rojo, procesos automáticos o semiautomáticos en guiones rojos y procesos manuales en amarillo. Líneas conectoras con guiones corresponden a procedimientos opcionales.
La expresión de Turc permite transformar la evapotranspiración potencial en evapotranspiración real a partir de los valores de la temperatura media y la precipitación media anual con la siguiente expresión:
Donde,
- P: precipitación total, mm/año
- L: es una variable que está en función de la temperatura media T, °C
L = 300 + 25T + 0.05T³
y consecuentemente,
P/L= P / (300 + 25T + 0.05T³)
Para esta fórmula, el cálculo está condicionado de acuerdo con:
Sí, P/L > 0.316
Sí, P/L <= 0.316
ETR = P
Utilizando la herramienta Geoprocessing / Raster Calculator, cree los mapas de evapotranspiración real, utilice las siguientes expresiones y nombres de archivo de salida dentro de la carpeta D:\R.LTWB\.grid:
| Mapa | Expresión Raster Calculator | Rango mm/año | Grilla 📂 |
|---|---|---|---|
| ETRTurcComposite.tif | Con((("RainTotalComposite.tif"/(300+(25*"TemperatureMedComposite.tif") +(0.05*(Power("TemperatureMedComposite.tif",3)))))>0.316), ("RainTotalComposite.tif"/(SquareRoot(0.9+(Power ("RainTotalComposite.tif",2)/Power((300+(25* "TemperatureMedComposite.tif")+(0.05*Power("TemperatureMedComposite.tif" ,3))),2))))),("RainTotalComposite.tif")) |
296.83 - 2041.01 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRTurcNina.tif | Con((("RainTotalNina.tif"/(300+(25*"TemperatureMedNina.tif") +(0.05*(Power("TemperatureMedNina.tif",3)))))>0.316), ("RainTotalNina.tif"/(SquareRoot(0.9+(Power ("RainTotalNina.tif",2)/Power((300+(25* "TemperatureMedNina.tif ")+(0.05*Power("TemperatureMedNina.tif" ,3))),2))))),("RainTotalNina.tif")) |
297.42 - 2044.30 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRTurcNino.tif | Con((("RainTotalNino.tif"/(300+(25*"TemperatureMedNino.tif") +(0.05*(Power("TemperatureMedNino.tif",3)))))>0.316), ("RainTotalNino.tif"/(SquareRoot(0.9+(Power ("RainTotalNino.tif",2)/Power((300+(25* "TemperatureMedNino.tif ")+(0.05*Power("TemperatureMedNino.tif" ,3))),2))))),("RainTotalNino.tif")) |
295.58 - 2038.32 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
| ETRTurcNeutral.tif | Con((("RainTotalNeutral.tif"/(300+(25*"TemperatureMedNeutral.tif") +(0.05*(Power("TemperatureMedNeutral.tif",3)))))>0.316), ("RainTotalNeutral.tif"/(SquareRoot(0.9+(Power ("RainTotalNeutral.tif",2)/Power((300+(25* "TemperatureMedNeutral.tif ")+(0.05*Power("TemperatureMedNeutral.tif" ,3))),2))))),("RainTotalNeutral.tif")) |
296.88 - 2026.64 | Part1, Part2, Part3, Part4 |
Debido al tamaño de los archivos generados (aproximadamente 1.1 GB por cada grilla), las grillas han sido comprimidas en archivos .rar en partes de 95 MB.
Luego de creados los mapas, modifique la simbología de representación utilizando el esquema de color Plasma y establezca transparencia en 50%.
ETR Turc Compuesto
ETR Turc La Niña
ETR Turc El Niño
ETR Turc Neutro
Es importante tener en cuenta que los mapas obtenidos corresponden a estimaciones segmentadas por fenómeno climatológico (El Niño, La Niña, Neutro), sin embargo, el mapa de ETR potencial utilizado corresponde a valores compuestos.
En este momento dispone de las grillas de evapotranspiración real, requeridas para el balance hidrológico de largo plazo.
En la siguiente tabla se listan las actividades complementarias que deben ser desarrolladas y documentadas por el estudiante en un único archivo de Adobe Acrobat .pdf. El documento debe incluir portada (mostrar nombre completo, código y enlace a su cuenta de GitHub), numeración de páginas, tabla de contenido, lista de tablas, lista de ilustraciones, introducción, objetivo general, capítulos por cada ítem solicitado, conclusiones y referencias bibliográficas.
| Actividad | Alcance |
|---|---|
| 1 | Investigue y documente otras ecuaciones a partir de las cuales se puedan construir mapas de evapotranspiración real a nivel anual, p.ej, Factor regional, Countagne, Thornthwaite, García y López. |
| 2 | A partir de las ecuaciones investigadas, cree los mapas de evapotranspiración real y con algebra de mapas realice el análisis de diferencias respecto a los mapas obtenidos en esta actividad. Evalúe e implemente en su caso de estudio, los mapas que mejor representen su zona de estudio. |
| 3 | Utilizando algebra de mapas y a partir de los mapas de evapotranspiración potencial y real, cree un mapa de diferencias y explique en que zonas se encuentran los mayores y menores valores obtenidos y sus causas. |
- Esta actividad puede ser desarrollada con cualquier software SIG que disponga de herramientas de algebra de mapas.
- http://julianrojo.weebly.com/uploads/1/2/0/0/12008328/metodos_estimacion_de_et.pdf
- https://hess.copernicus.org/articles/23/4983/2019/
| Versión | Descripción | Autor | Horas |
|---|---|---|---|
| 2023.02.18 | Guión, audio, video, edición y publicación. | rcfdtools | 2 |
| 2022.12.11 | Documentación general. Creación de mapas Budyko, Dekop y Turc compuestos y por fenómeno climatológico. Ilustración cabecera y diagrama de procesos. | rcfdtools | 5 |
| 2022.12.10 | Revisión general de ecuaciones y definición de expresiones para la calculadora ráster. | rcfdtools | 1 |
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