Automatic delimitation and morphometrics analysis of watersheds and sub-watersheds using a digital elevation data set in the Cornare Antioquia, Colombia jurisdiction

Delimitación automática y análisis morfométrico de cuencas y subcuencas usando un conjunto digital de datos de elevación en la jurisdicción de Cornare, Antioquia, Colombia

Basin hydrological and morphometric parameters are elements that must be made on a map with sufficient information. This information collected on site has been limited by public order problems. Basin circularity index (Ci) is among the morphometric indices, which has not been calculated yet for the basins under study. Basins automatic delimitation carried out from Geographic Information Systems (GIS), has allowed its research and management due to efficiency in data processing, ease, and low cost; in addition, increase images and databases availability. The work aim was to evaluate the Digital Elevation Model (DEM) SRTM proposed methodology in the Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y Nare (Cornare) jurisdiction, extracting from it the numerical drainage, in order to delimit basins and sub-basins, as well as calculate indices, such as drainage density (Dd) and Ci. The declivity map showed terrain with very soft to very strong surface relief. Basin´s automatic delimitation based on the drainage order ≥6 was the one that came closest to the basin actual characteristics; regarding the sub-basins delimitation, it was the one based on the ≥3 order. Dd and Ci indices indicated that the sub-basins have moderate drainage, runoff level, and infiltration capacity and tend to be more elongated than circular.

Los parámetros hidrológicos y morfométricos de una cuenca constituyen estimaciones que deben realizarse sobre un mapa con suficiente información. La recopilación de esta in situ se ha visto limitada por problemas de orden público. Entre los índices morfométricos de una cuenca se encuentra el índice de circularidad (Ic), que hasta el momento no ha sido calculado para las cuencas en estudio. La delimitación automática de cuencas realizada a partir de Sistemas de Información Geográfica (SIG), ha permitido la investigación y manejo de las mismas debido a la eficiencia en el procesamiento de datos, facilidad y bajo costo, además de la creciente disponibilidad de imágenes y bases de datos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la metodología propuesta para utilizar el Modelo Digital de Elevación (MDE) SRTM de la jurisdicción de la Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y Nare (Cornare) y extraer de este el drenaje numérico, para delimitar cuencas y subcuencas, así como calcular índices, tales como densidad de drenaje (Dd) e Ic. El mapa de declividad mostró terrenos con relieve muy suave a muy fuerte. La delimitación automática de cuencas con base en el orden de drenaje ≥ 6 fue la que más se acercó a la realidad; en cuanto a la delimitación de subcuencas, fue aquella con base en el orden ≥3. Los índices Dd e Ic, indicaron que las subcuencas tienen drenaje, nivel de escorrentía y capacidad de infiltración moderados y tienden a ser más alargadas que circulares.