16.1. Máscara Cuenca del Paraná.

Crear una máscara para recortar una grilla topográfica de la cuenca hidrográfica del río Paraná.

Introducción: En ocasiones es necesario analizar una parte de una grilla o modificar sus valores (por ejemplo para realizar una curva hipsométrica de una área). Si el área de interés es rectangular, una simplemente podría utilizar grdcut. Sin embargo, lo más común es que el área de interés tenga una forma irregular. En este ejemplo se explica recortar una grilla topográfica según la forma irregular de la cuenca del Paraná, mediante la utilización de una máscara.

Datos: El polígono de la cuenca del Paraná (Cuenca_Parana.txt) proviene de  HydroSHEDS (archivo sa_bas_15s_beta.shp; ver Base de Datos). El archivo se cargó en un GIS, y se guardó de forma separada como archivo de texto plano (ver Anexo 1). La grilla topográfica corresponde al modelo GMRT de baja resolución (ver Anexo 4).

Captura de pantalla del QGIS. Selección de la cuenca hidrográfica del río Paraná del archivo sa_bas_15s_beta.shp de HydroSHEDS.

0. Comandos previos: Para complementar la figura se utilizan los siguientes comandos para agregar la escala de colores, marco del mapa, línea de costa, límites administrativos, borde de la cuenca del Paraná y pintar los océanos (ver entradas 5.1 y 5.4 para más detalles).

    gmt makecpt > %color% -Cdem4 -Z -T0/5700/50
    gmt grdgradient %CUT% -A270 -G%SHADOW% -Ne0.5
    gmt psscale -R -J -O -K -C%color% >> %OUT% -I -DJRM+o0.3c/0+w14/0.618c   -Ba+l"Alturas (km)" -W0.001
    gmt psbasemap -R -J -O -K -Baf >> %OUT%
    gmt pscoast -R -J -O -K >> %OUT% -Df -W1/0.5
    gmt pscoast -R -J -O -K >> %OUT% -Df -N1/0.30
    gmt pscoast -R -J -O -K >> %OUT% -Df -N2/0.25,-.
    gmt psxy -R -J -O -K >> %OUT% %CLIP% -W1,red
    gmt pscoast -R -J -O -K >> %OUT% -Sdodgerblue2 -C-


1. Recorte rectangular: Conviene empezar por realizar una recorte rectangular de la grilla. Este paso es opcional pero recomendado porque al trabajar con grillas más chicas se acelerarán los siguientes pasos. La grilla recortada se guarda con el nombre de la variable CUT1.

gmt grdcut "GMRTv3_3_low.grd" -R -G%CUT1%

Mapa topográfico GMRT con la cuenca del Paraná.

2. Definir polígono irregular: Definimos la variable CLIP que tendrá el nombre del archivo que se utilizará para recortar la grilla, que corresponde a la cuenca del río Paraná (Cuenca_Parana.txt). Más abajo se explican otras formas de definir polígonos.

SET    CLIP="Cuenca_Parana.txt"

Captura pantalla de las primeras 20 líneas del archivo Cuenca_Parana.txt

3. Crear Máscara: grdmask permite crear una máscara (-G%MASK%) a partir del polígono de la cuenca del Paraná (%CLIP%). El argumento -R%CUT1% produce que la máscara creada tengan la misma región geográfica y resolución que la grilla CUT1 (definida en 1), lo cual es necesario para hacer operaciones matemáticas entre grillas (ver punto 4). -N define los valores de los nodos (de la grilla) que queden fuera, en el borde y dentro de los polígonos (-Nout/edge/in). En este caso se utiliza -NNaN/NaN/1, por lo tanto la máscara tendrá el valor 1 dentro del polígono, y no tendrá datos (NaN; Not a Number) en el borde y afuera.

gmt grdmask -R%CUT1% %CLIP% -G%MASK% -NNaN/NaN/1

"Mapa" de la Máscara creada con -NNaN/NaN/1. Las áreas dentro del polígono tiene valor 1, mientras que las áreas fuera y en el borde no tiene valores (NaN).

4. Recorte irregular: Para obtener la grilla irregular (%CUT%) sólo es necesario multiplicar las 2 grillas (CUT1 y MASK) con grdmath. La operación matemática se realiza entre los 2 nodos con la misma ubicación geográfica (por eso es fundamental que ambas grillas tengan la misma región geográfica y resolución). En este ejemplo, y en base a los valores definidos por -N (en el punto 3) la nueva grilla mantendrá los valores de alturas (Z x 1 = Z) dentro del polígono, mientras que en el borde y afuera la grilla no tendrá datos (Z x NaN = NaN).

gmt grdmath %CUT1% %MASK% MUL = %CUT%

Mapa obtenido de multiplicar la grilla topográfica y máscara.

5. NaN transparentes: El argumento -Q de grdimage permite que las áreas sin datos (NaN) sean transparentes (ver entrada 9.Mapa Magnetometrico).

gmt grdimage -R -J -O -K %CUT% -C%color% -I%SHADOW% >> %OUT% -Q

Mapa topográfico de la cuenca del Paraná. Los valores NaN son transparentes.

6.  Ejemplo Aplicación: Otra alternativa para resaltar la cuenca del Paraná es hacer un mapa topográfico donde el efecto de sombreado sólo esté dentro de la cuenca. Para eso sólo es necesario crear la grilla para sombreado (%SHADOW%, ver entrada 5.2 para más detalles) para la grilla recortada con la máscara (CUT) y dibujar la grilla sin recortar (CUT1). Comparar con mapa del punto 1.

gmt grdgradient %CUT% -A270 -G%SHADOW% -Ne0.5
gmt grdimage -R -J -O -K %CUT1% -C%color% -I%SHADOW% >> %OUT% -Q

Mapa topográfico con efecto de sombreado sólo dentro de la cuenca del Paraná.

7. Definir polígonos irregulares II: En GMT hay varias herramientas que permiten extraer (y guardar) polígonos para luego recortar la grilla. A continuación se muestran mapas con el correspondiente comando utilizado para definir el polígono irregular.

7.1. País:  pscoast -E permite extraer los polígonos de países. -M produce que los datos sean guardados con la variable %CLIP%. -EPY permite extraer los datos de Paraguay.

gmt pscoast -R -M > %CLIP% -EPY -Df

Mapa topográfico de Paraguay (-EPY -Df).

7.2. Curva de Nivel: grdcontour extrae los datos de curvas de nivel. -C+ permite elegir una única curva de nivel. En este ejemplo -C+3000 extrae los valores de 3000 m. Con -D se guardan los valores en CLIP.

gmt grdcontour %CUT1% -C+3000 -D%CLIP%

Mapa topográfico de las áreas mayores a 3000 metros.