Evaluación de Factores de Escala en los Métodos de Digitalización e Interpolación para la elaboración de un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) en Cuencas Montañosas

Abstract

Evaluación de Factores de Escala en los Métodos de Digitalización e Interpolación para la elaboración de un Modelo Digital de Elevaciones (MDE) en Cuencas Montañosas (Pacheco A., Carlos E.)

RESUMEN

En el presente estudio se evaluaron los métodos de interpolación en la construcción de Modelos Digitales de Elevación (MDE) con fines hidrológicos en una cuenca de montaña tropical, incluyendo una evaluación comparativa de los métodos de digitalización y el efecto de escala (escala del mapa, la equidistancia entre curvas de nivel y el tamaño de píxel) en la exactitud del MDE generado.

La comparación entre los métodos de digitalización se sustentó en el tiempo demorado para obtener el archivo vectorial y en la fidelidad para la reproducción de las curvas originales. Este último aspecto se evaluó gráficamente y estadísticamente mediante sus coordenadas. Los resultados indicaron que el método Semi - Automático obtuvo menor tiempo y menor raíz del error medio cuadrático (REMC).

Para la evaluación del efecto de la escala se utilizaron los parámetros hidrográficos y topográficos que se derivaron de 72 MDE, con tamaño de píxel de 1, 10, 15, 20, 30, 50, 100 y 150 m, equidistancias entre curvas de nivel de 20, 40, 80, 120 y 200 m y escalas: 1 / 25.000 y 1 / 100.000. Estadísticamente, los mejores resultados se obtuvieron con los MDE de tamaño de píxel de 30 m, equidistancia de 40 m y escala 1/25.000, mientras que hidrológicamente no se obtuvieron marcadas diferencias entre los factores de escala.

En la evaluación de los métodos de interpolación, se determinó la REMC y se realizó un análisis morfométrico de la cuenca. Los resultados indican que los métodos de interpolación Red de Triángulos Irregulares (TIN), Interpolación Lineal (INTERCON), Kriging, Spline con Tensión y Regularizado pueden ser utilizados para generar MDE en montañas con fines hidrológicos a excepción del método de Interpolación ponderada por el Inverso de la Distancia (IDW) quién resultó deficiente en las evaluaciones realizadas.

ABSTRACT

The current study evaluates the interpolation methods in the construction of a Digital Elevate Methods (DEM), with hydrologic purposes on mountainous watershed tropical, It includes a comparative evaluation of the digitalization methods and the scale effect (scale of maps, the equidistance between level of curve and the size of the pixel), in the accuracy of the DEM generated.

The comparison between the digitalization methods was supported on the time delayed to obtain the vectorial file and the fidelity for the reproduction of the original curves. The last aspect was evaluated graphically and statistically through its coordinates. The results indicated that the Semi-automatic method obtained less time and less root of medium quadratic error (RMQE).

To the evaluation of the scale effect was used the hydrographic and topographic parameters that came from to 72 DEM, with the pixel size of 1, 10, 15, 20, 30, 50, 100 and 150 meters. The equidistance between the curve of the levels 20,40,80,120 and 200 meters and the scale: 1/25.000 and 1/100.000. Statistically, the best result was obtained with the size of the DEM pixel of 30 m, the equidistance of 40 m, and the scale 1/25.000, while hydrological didn't obtain different marks between the scale factors.

In the evaluation of the interpolation method was determined the RMQE and was done a morphmetric analysis of the water set. The results indicates that the interpolation methods Triangle Irregular Net (TIN), Lineal Interpolation (INTERCOM), Kriging, Spline with stress and regulated can be used to generate a mountain DEM with an exception of the interpolation method pondered by the Inverse of the Distance (IDW) that resulted deficient in the evaluation done.