Tutorial: Procesamiento de datos de agua subterránea en QGIS

1. Introducción

2. Teoría: herramientas de geoprocesamiento vectorial

Este video describe la teoría acerca del geoprocesamiento vectorial que se utilizará en este tutorial:

3. Reproyección de capas

4. En el panel "Layers" da un click derecho en la capa Geology y selecciona la opción Export | Save Features As...

5.  En la ventana de diálogo  "Save Vector Layer as"... selecciona el formato GeoPackage , eligue el archivo existente Malawi_GIS_data.gpkg y teclea Geology UTM como nombre de la capa Layer name.  Cambia el CRS a Project CRS (EPSG: 32736).

6. Da un click en el botón OK.

La capa "Malawi_GIS_data Geology UTM"  ha sido agregada al panel de "Layers" ,  aunque no esta estilizada.  Hagamos una copia del estilo desde la capa "Geology".

7. En el panel de "Layers"  da un click derecho sobre la capa Geology y selecciona la opción Styles | Copy Style | All Style Categories.

8. Después en el panel  Layers, haz un click sobre la capa Malawi_GIS_data Geology UTM l y selecciona Styles | Paste Style | All Style Categories.

Puedes reorganizar las capas en el panel Layers y revisar los resultados.

9. Repite los pasos  4 a 8 con la capa Hydrogeology y nombra a la nueva capa  en el archivo GeoPackage Hydrogeology UTM.

4. Define la zona de estudio

En esta sección, definiremos la zona de estudio, la cual es el acuífero del Valle aluvial The Shire.

Encontraremos el acuífero transfronterizo en la capa aquifers.

En la siguiente subsección, seleccionaremos el acuífero del Valle aluvial The Shire desde la capa aquifers, entonces exportaremos las entidades geográficas a una nueva capa en el archivo Geopackage. 

4.1. Selecciona una entidad geográfica por una expresión

El primer paso es la selección del Acuífero del Valle aluvial Shire desde la capa a aquifers.

1. Haz un click en la capa aquifers en el panel "Layers" y selecciona Open Attribute Table.

2. Da un click en el botón Select features using an expression  .

3.  En la ventana de diálogo "Select by Expression" expande la sección "Fields and Values" y selecciona el campo  AQ_NAME. Se agregará a la sección de la expresión "AQ_NAME" del lado izquierdo de la ventana. Ahora, haz click en el botón  que agregará el operador "=" a la expresión.  Del mismo modo, en el lado derecho, da un click en el botón  y busca en la lista de campos que aparecé para el acuífero de Valle alucial Shire.  Haz un doble click sobre  Shire Valley Alluvial Aquifer para agregar a la expresión que se muestra como:

"AQ_NAME" = 'Shire Valley Alluvial Aquifer"

4. Haz click en el botón  para seleccionar las entidades geométricas basadas en la expresión.

5. Da un click en el botón Close de la ventana de diálogo.

6. Cierra la tabla de atributos.

En el "map canvas" puedes observar el acuífero seleccionado con un color amarillo. Las selecciones son realizadas en este color por default en QGIS.

En el siguiente paso, exportaremos el acuífero del Valle aluvial Shire.

4.2. Exportar entidades geográficas seleccionadas

Ahora, seleccionaremos el acuífero del área de estudio y exportaremos la entidad geográfica vectorial en nuestro archivo Geopackage.

1. Da un click derecho en la capa aquifers en el panel Layers selecciona la opción Export | Save Selected Features As...

2. En la ventada de diálogo Save Vector Layer as... elige el formato GeoPackage como Format. Selecciona el archivo GeoPackage Malawi_GIS_data.gpkg como File name. Nombra la capa (Layer name) como Shire Valley Alluvial Aquifer. Verifica que el Sistema Coordenado CRS es EPSG: 32736.

3. Da un click en el botón OK.

La capa Malawi_GIS_data Shire Valley Alluvial Aquifer se agrega al proyecto.

En la siguiente subsección, crearemos un buffer (área de influencia) alrededor de los límites del acuífero para ampliar un poco la zona de estudio para tener en cuenta los efectos del límite.

4.3. Creación de un buffer (área de influencia) alrededor del acuífero

En la consideración de los efectos de los límites, se recomienda la creación de un área de amortiguamiento alrededor del 

acuífero de nuestra zona de estudio.

1. En el menú principal accede a la opción Vector | Geoprocessing Tools | Buffer...

2. En la ventana de diálogo Buffer selecciona la capa de entrada (Input layer) Malawi_GIS_data Shire Valley Alluvial Aquifer . Indica en el campo Distance a 10 kilometers. 

Mantén los demás parámetros por default y guarda la capa al archivo GeoPackageMalawi_GIS_data.gpkg con el nombre del archivo Shire buffer 10km.

3.  Da un click en el botón Run. Ahora un click en el botón Close después de que termine el geoprocesamiento.

Ahora la capa Shire buffer 10km es visible en el "map canvas".

Debido a que únicamente se considera el acuífero que cubre Malawi, recortaremos la capa de amortiguamiento del acuífero Shire de 10 km al límite del país en la siguiente subsección.

4.4. Creación del límite de un país disolviendo entidades vectoriales

En esta subsección, cortaremos la capa  Shire buffer 10km  hasta el límite de Malawi.

Se puede descargar el límite del país desde el conjunto de datos de Natural Earth.  Sin embargo, pordemos utilizar la capa Geology UTM o la capa Hydrogeology UTM que cubren sólo a Malawi. La ventaja de este método es que los límites empataran mejor en las capas.

Crearemos el límite del país por medio de la disolución de todas las entidades vectoriales en la capa Geology (similar a la capa Hydrogeology , pero  explicaremos esto para la capa Geology).

2. En la ventana de diálogo Dissolve selecciona la capa Malawi_GIS_data Geology UTM como capa de entrada (Input layer) y guarda la capa Dissolved en el archivo Geopackage Malawi_GIS_data.gpkg con el nombre de Malawi country boundary.  Mantén los otros parámetros por default, por lo que se disolveran todos los campos en la capa.

4.5. Intersección de la frontera del país con la zona de influencia del acuífero transfronterizo

5. Recorta las capas de estudio con la capa de la frontera del país

Luego que tenemos el límite del área de estudio, es posible recortar las capas a estos límites para preparar el conjunto de datos.

Realizaremos esto primero con la capa Malawi_GIS_data Geology UTM .

1. Desde el menú principal, accede a la opción Vector | Geoprocessing Tools | Clip...

2. En la ventana de siálogo de Clip selecciona como capa de entrada (Input layer) Malawi_GIS_data Geology UTM y como capa de corte (Overlay layer) a Shire study area .  Guarda la capa Clipped al archivo Geopackage Malawi_GIS_data.gpkg con el nombre Shire Geology.

3.  Da un click al botón Run.  Después da un click al botón Close después del geoprocesamiento.

4. Copia el estilo desde la capa  Malawi_GIS_data Geology UTM a la capa Shire Geology como haz aprendido en Section 2.

5. Quita la visibilidad de las capas que muestran el resultado.

- Así, veremos la capa Geology en la zona de estudio.

6. Repite los pasos 1 al 5 para la capa Malawi_GIS_data Hydrogeology UTM y nombra la capa de salida como Shire Hydrogeology.

Los resultados lucen como la imagen inferior:

Esto también funciona para la capa vectorial de puntos.

7. Repite los pasos 1 a 5 para la capa ramsar_sites_malawi y guarda la capa de salida con el nombre Shire Ramsar sites.

8. Repite los pasos 1 a 5 para la capa groundwater_monitoring_wells y guarda la salidad con el nombre de  Shire groundwater monitoring wells.

El resultado luciría así con algunas capas con algún cambio.

9. Borra las capas que no requieras más del panel Layers.  Sólo deberías conservar las siguientes capas en el área de estudio:

10. Guarda el proyecto con un nuevo nombre Shire_groundwater al archivo Geopackage Malawi_GIS_data.gpkg . Recuerda realizarlo desde el menú principal  Project | Save To | GeoPackage...

En la siguiente sección, agregaremos atributos a las capas de geology and hydrogeology al monitoreo de pozos.

6. Agrega atributos de otras capas a capas de puntos

En nuestro estudio de agua subterránea del acuífero Shire, sería útil agregar los atributos de Geologpia e Hidrología a la capa de monitoreo de pozos de agua subterránea.

Por lo tanto, necesitamos la instalación del complemento (plugin) Point sampling tool.  Considera que es necesario una conexión a Internet para la instalación del complemento.

1. Desde el menún principal, selecciona la opción Plugins | Manage and Install Plugins...

2. En la ventana de diálogo Plugins busca el complemento Point sampling tool y da un click al botón Install Plugin.

3. Da un click en el botón  en la barra de herramienta para ejecutar la ventana de diálogo Point Sampling Tool.

4. En la ventana de diálogo de Point Sampling Tool , en la pestaña General selecciona la capa Shire groundwater monitoring wells como capa Layer containing sampling points. Selecciona todos los campos de la capa Shire groundwater monitoring wells y los campos MaIHGComb y  MaGLG de la capa Shire Geology o de la capa Shire Shire Hydrogeology (ambos tienen la misma tabal de atributos sólo difieren del estilo).  Nota que estas capas requieren seleccionarse en el panel "Layers" en el orden que se muestran en la lista.  Guarda la capa de puntos de salida a un archivo  ESRI Shapefile,  porque esta herramienta no guarda en un formato GeoPackage existente. Llama a la capa como  wells_hydro_geology.shp.

5. Entonces da un click en la pestaña Fields .  Después puedes cambiar el nombre de los campos de salida si es necesario. Aquí, mantendremos los nombres originales.

6. Da un click en el botón OK. Después da un click en el botón Close para cerrar la ventana de diálogo después del geoprocesamiento.

7. Verifica la tabla de atributos de la capa wells_hydro_geology.

En la siguiente sección, uniremos los nuevos atributos con la capa Shire groundwater monitoring wells , de esta forma no se requiere agregar la capa al archivo GeoPackage.

7. Unión (Join) de atributos

En la última sección, crearemos la capa wells_hydro_geology, la cual es una copia de Shire groundwater monitoring wells con los atributos agregados con  geology and hydrogeology.  La adición de estas capas al archivo  GeoPackage  con sólo arrastrar la capa shapefile wells_hydro_geology en el panel Browser dentro del archivo GeoPackage.  así agregaremos dos capas muy similares.

En esta sección, uniremos los nuevos atributos desde la capa wells_hydro_geology a la capa Shire groundwater monitoring wells .

1. Desde el panel Layers , haz un click derecho sobre la capa Shire groundwater monitoring wells y selecciona la opción Properties.

2. En la ventana de diálogo Layer Properties selecciona la pestaña de uniones (join)  .

3. Da un click al botón Add new join  .

4. En la ventana de diálogo Add Vector Join selecciona la capa wells_hydro_geology.shp como la capa de unión (join) Join layer. Selecciona el campo No como el campo Join y Target (destino). Checa la caja Joined Fields y expande los campos de unión (join). Selecciona los campos MaIHGComb y  MaIGLG. No requerimos un campo de prefijo, checa la caja de  Custom Field Name Prefix  y borra el texto.

5. Da un click en el botón OK.

La ventan de propiedades de la capa  Layer Properties mostrará un resumen de las propiedades.

6. Da un click en el botón OK para cerrar la ventana de diálogo.

7. Abre la tabla de atributos de la capa Shire groundwater monitoring wells, entonces verifica los resultados.

Los atributos se han enlazado, aunque si eliminamos la capa  wells_hydro_geology.shp, se romperá la unión (join) y los atributos desapareceran. Evitar esto, podemos copiar los atributos con la calculadora de campos.

8. Activa la edición con un click en el botón  dentro de la tabla de atributos de la capa Shire groundwater monitoring wells.

9. Da un click en el botón  que abre la calculadora de campos (Field Calculator).

10. En la calculadora de campos( Field Calculator) activa la opción de  Create a new field. Teclea el campo Geology como campo de salida Output field name. Selecciona el tipo de datos Text (string) para el campo de salida Output field type. No requieres cambiar el tamaño de salida Output field length. Expande la categoría de  Fields and values en medio de la ventana de diálogo y da doble click al campo MaIGLG que lo agrega a la expresión.

11. Da un click al botón OK.

Observa el nuevo campo Geology fse agrega con una copia del campo MaIGLG.

12. Repite los pasos 9 a 11 para copiar el campo MaIHGComb a un nuevo campo llamado Hydrogeology.

13. Desactiva la edición, da un click en el botón  y da un click en el botónSave.

El resultado luce así:

14. Cierra la ventana de atributos.

15. Elimina la capa wells_hydro_geology.shp del panel Layers.

16. Abre nuevamente, la tabla de atributos de la capa Shire groundwater monitoring wells layer.

Observa los campos de unión (join) has sido eliminados, mientras que aún tenemos la copia de los campos para las capas Geology y  Hydrogeology.

17. Guarda el proyecto coun click en el icono .

Ahora el archivo Geopackage del proyecto esta listo!