¿Calcular el volumen de la inundación utilizando el MDE de LiDAR y el polígono de la llanura de inundación de HEC-RAS?

Question

Tengo un problema de análisis del SIG que es conceptualmente bastante sencillo, pero que en realidad es más difícil de resolver .

Básicamente, necesito calcular el VOLUMEN de agua de la inundación dentro de un 100 años, utilizando ArcGIS 10.0 (todas las extensiones disponibles).

Mis conjuntos de datos de entrada son:

• MDE LiDAR (1m de píxel o 3m de píxel) de suelo desnudo (raster)

• Llanura de inundación de 100 años (resultado del análisis HEC-RAS del USACE), Polígono Shapefile, pero la tabla de atributos no tiene contenido útil.

Hasta ahora he superpuesto los polígonos de la llanura de inundación sobre el ráster LiDAR, [utilizando la herramienta Extract by Mask de Spatial Analyst], de modo que tengo las elevaciones del suelo a lo largo del borde exterior de la llanura de inundación (piense en la parte superior de la bañera). El concepto clave es que la parte superior de la llanura de inundación cae gradualmente en elevación a medida que se desplaza desde la cabecera hacia abajo a través de la cuenca.

Entonces, (esta parece ser la parte imposible) tengo que averiguar cómo puedo tomar las elevaciones a lo largo de los píxeles del borde exterior de la ráster de la llanura de inundación (resultado del anterior Extracto por Máscara) y extenderlos a la elevación equivalente en el otro lado de la llanura de inundación, y "elevar" todos los píxeles entre los 2 bordes exteriores de la llanura de inundación hasta el "nivel superior" de esta llanura de inundación de 100 años.

Una vez que tenga esta "elevación superior" del agua de la llanura de inundación, debería debería ser capaz de utilizar las herramientas CUT AND FILL de ArcGIS para las elevaciones del suelo LiDAR de la "elevación superior de la llanura de inundación" y calcular un volumen entre estos dos rásteres.

Llevo días investigando esto y aún no he encontrado una solución.

¿Quizá estoy pensando en esto de forma completamente equivocada?

Habría esperado encontrar a otras personas que se hayan enfrentado a este problema, pero aunque hay problemas similares, ninguno parece ofrecer una solución.

Answer 1

Como se mencionó en mis comentarios y en los de Tomek, este análisis puede completarse interpolando un ráster de pendiente a partir de secciones transversales HEC-RAS existentes, o creando sus propias secciones transversales consultando su superficie lidar. Si tiene acceso a las secciones transversales originales de HEC (es decir, las líneas utilizadas para crear el polígono de extensión de la llanura de inundación), puede utilizarlas como contornos en la herramienta Topo to Raster. La superficie resultante será un ráster inclinado que representa la superficie de inundación de la llanura de inundación, que podrá utilizar en sus cálculos de Corte/Relleno para determinar el volumen de inundación.

Alternativamente, en ausencia de los datos originales de la sección transversal, puede crear sus propias líneas de sección transversal y rellenarlas con los valores Z de su superficie lidar. Para ello, digitalice líneas perpendiculares a la llanura de inundación, que terminen en los extremos del polígono de la llanura de inundación. Cree estas líneas a intervalos suficientes para capturar la variabilidad de la pendiente del valle (este enfoque puede ser bastante tedioso si tiene un área de estudio grande). A continuación, puede consultar los valores de elevación lidar en la intersección de sus líneas XS recién digitalizadas y utilizar esos valores para rellenar un atributo de elevación para sus líneas XS. Las elevaciones en cada extremo de sus líneas pueden no coincidir exactamente, pero el promedio de los valores debería aproximarse a la elevación de la superficie de inundación. A partir de aquí puede realizar los análisis de Topo a Raster y de Corte/Relleno como se mencionó anteriormente.