lunes, 23 de abril de 2012

ANÁLISIS GEOMORFOLÓGICO (II) Cálculo del volúmen del cono volcánico del Monte Santa Helena


En la primera parte de esta entrada del blog aprendimos algunas de las principales técnicas topográficas para representar el relieve de una zona; en esta segunda parte aprenderemos a calcular el volumen del cono volcánico del Monte Santa Helena mediante técnicas de análisis espacial.
Monte Santa Helena
El monte Santa Helena(en inglés Mount St. Helens) es un estratovolcán activo ubicado en el condado de Skamania, en el estado de Washington, en la región del Pacífico Noroccidental de Estados Unidos. Ahora tiene sólo 2,550 m de altitud sobre el nivel del mar (la erupción de 1980 le restó altura), y está ubicado a 154 km al sur de Seattle y a 85 km al noroeste de Portland, Oregón.


Con el objetivo de conocer el volumen de una montaña, cerro, volcán o cualquier tipo de elevación, el principio se basa en encontrar la diferencia de dos modelos digitales de elevación, el primero con la topografía real del terreno (con montaña) y el segundo eliminando el elemento geomorfológico (sin montaña) tal como se ilustra a continuación

principio del calculo volumétrico de un elemento geomorfológico

Para calcular el volumen del cono volcánico utilizaremos las herramientas de análisis 3D.
La información fuente necesaria para poder realzar el estudio son las curvas de nivel (capa de líneas) y el cono volcánico (capa de polígonos) en cuestión.
Curvas de nivel y polígono del cono
Las curvas de nivel fueron obtenidas a partir de un raster con datos de elevación obtenidos de la pagina de la SRTM-NASA la cual contiene MDT´s con una resolución de 90m de distribución publica:

DEM 90m Santa Helena

Una vez obtenidas las curvas de nivel a partir del DEM, se crea un modelo TIN mediante la herramienta 3D Analyst Tools / TIN Management / Create TIN; el resultado es el siguiente:

Modelo TIN del Monte Santa Helena

A continuacion debemos borrar el cono volcanico del Monte Santa Helena; para ello empleamos la herramienta Analysis Tools / Overlay / Erase; el resultado es el siguiente:

Curvas de nivel sin el cono volcánico
Posteriormente creamos un nuevo modelo TIN, a partir de las curvas de nivel sin el cono volcánico, mediante la herramienta 3D Analyst Tools / TIN Management / Create TIN; el resultado es el siguiente:
Modelo TIN del Monte sin el cono volcánico

El paso final es obtener el volumen del cono volcánico del Monte Santa Helena;
Tal como se menciono anteriormente, la lógica del análisis radica en la comparación de los dos modelos TIN, uno con la topografía real de la zona, es decir con el cono volcánico incluido, y otro sin este elemento geomorfológico. para ello debemos emplear la herramienta 3D Analyst Tools / Terrain and TIN Surface / Surface Difference. el resultado es el siguiente:

Volúmen obtenido del cono volcánico
La comparación de los dos modelos digitales del terreno concluye que el cono volcanico del Monte Santa Helena tiene un volúmen equivalente a 10.743 km³




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