Herramienta de secciones transversales¶

La herramienta de secciones transversales es un complemento especializado de QGIS diseñado para generar, visualizar y analizar perfiles transversales del terreno y de la superficie del agua a partir de salidas del modelo HydroBID Flood. Esta herramienta permite crear perfiles a lo largo de líneas definidas por el usuario, visualizar cómo cambian las secciones transversales con el tiempo y exportar los datos para análisis adicionales.

Pestaña Sección transversal¶

La pestaña CrossSection es la interfaz principal de la herramienta de secciones transversales para crear y visualizar perfiles transversales. Muestra una representación gráfica del terreno y del perfil de la superficie del agua a lo largo de una línea definida por el usuario, con controles para navegación temporal, animación y exportación.

Ventana de la pestaña¶

Controles de la pestaña¶

Control	Tipo	Descripción
Marco del gráfico	Marco	Área principal de trazado donde se muestra el perfil de la sección transversal.
Leyenda de velocidad	Marco con etiquetas	Muestra una escala de colores con valores mín./máx. de velocidad (m/s).
Tiempo de salida	Cuadro combinado	Selecciona el paso de tiempo a mostrar de los resultados de la simulación.
Deslizador de tiempo	Deslizador horizontal	Permite desplazarse por los pasos de tiempo disponibles.
Controles de animación	Grupo de botones	Incluye los botones Rewind ($
Botón de video	Botón	Graba la animación como archivo de video.
Velocidad de animación	Control numérico	Controla la velocidad de reproducción de la animación.
Guardar como	Botón	Exporta la sección transversal actual a formato .PNG.
Restablecer vista	Botón	Restablece la vista a la configuración de visualización predeterminada.
Selección	Cuadro combinado	Elige entre los modos "Temporary line" y "CrossSection or Profile".
Graficar elevación inicial del lecho	Casilla	Cuando está activado, muestra la elevación inicial del lecho junto al perfil actual.
Mostrar cursor	Casilla	Activa o desactiva el cursor en el gráfico del perfil.
Vincular posición del mouse en el mapa	Casilla	Sincroniza la posición del cursor entre la vista del perfil y el mapa.
Usar número de celdas intersectadas o segmentos de sección transversal	Casilla y control numérico	Controla la densidad de muestreo de la sección transversal con opciones para usar intersecciones de celdas o un número fijo de segmentos. Desactive esta opción para establecer manualmente el número de segmentos.
Misma escala de ejes	Casilla	Mantiene la misma escala para los ejes X e Y.

Flujo de trabajo¶

Para crear y analizar un perfil de sección transversal:

Abra la herramienta Secciones transversales desde la barra de herramientas del complemento.
Seleccione el método de creación del perfil:
- Temporary line (default): Haga un solo clic para agregar vértices, haga doble clic para completar la línea.
- Existing feature: Seleccione "CrossSection or Profile" en el menú desplegable Selección y haga clic en una entidad lineal en el mapa.
Espere a que la herramienta genere el perfil de la sección transversal.
Utilice el menú desplegable o control deslizante Tiempo de salida para seleccionar diferentes pasos de tiempo.
Utilice los controles de animación (Rebobinar, Reproducir, Pausa) para animar pasos de tiempo.
Haga clic en el botón de vídeo para grabar una animación de la sección transversal cambiando con el tiempo.
Utilice el botón "Guardar como" o haga clic derecho en el gráfico y seleccione "Exportar..." para exportar el perfil.

Requisitos¶

Archivo de proyecto HydroBID Flood válido cargado en QGIS.
Archivos de salida de series temporales del modelo (archivo de índice .OUTFILES).
Para el método de entidad existente, se requiere una capa de sección transversal o perfil con entidades de línea válidas.
FFmpeg instalado para la funcionalidad de grabación de video.

Detalles técnicos¶

La herramienta utiliza PyQtGraph para la representación de gráficos de alto rendimiento con capacidades interactivas de zoom y panorámica.
El muestreo de datos del terreno se realiza utilizando la interfaz del proveedor de datos ráster de QGIS con transformación de coordenadas entre el CRS del lienzo del mapa y el CRS de la capa.
Los datos hidráulicos se extraen de los archivos de salida del modelo procesando celdas de malla triangular e identificando qué celdas contienen cada punto a lo largo de la sección transversal.
La magnitud de la velocidad se calcula usando la fórmula pitagórica: $velocidad = \sqrt{u^2 + v^2}$, donde u y v son componentes de la velocidad.
La densidad de muestreo se puede controlar mediante el método de intersección de celdas (utiliza intersecciones naturales de la cuadrícula) o el método de segmento fijo (se divide en segmentos igualmente espaciados).
Las grabaciones de video se crean usando FFmpeg con configuraciones de velocidad de fotogramas personalizables.

Pestaña Hidrograma¶

La pestaña Hydrograph muestra datos de series temporales en la ubicación de la sección transversal seleccionada y muestra cómo cambian los parámetros hidráulicos (p. ej., nivel de agua, caudal) a lo largo del tiempo. Los parámetros disponibles varían según el módulo activo del modelo (hidráulica básica, transporte de sedimentos, transporte de solutos, flujo de lodos/relaves, o derrame de petróleo).

Ventana de la pestaña¶

Controles de la pestaña¶

Control	Tipo	Descripción
Marco del gráfico	Marco	Muestra los datos del hidrograma de serie temporal para la sección transversal seleccionada.

Los parámetros disponibles en el hidrograma varían según el módulo activo del modelo:

Módulo: Parámetros disponibles

Hidráulica básica

Hora de salida (marca de tiempo) como encabezado de columna
Tiempo de salida (hr): tiempo de simulación acumulado en horas
Caudal (m³/s) o (km³/s) - Caudal en la sección transversal
Volumen acumulado (m³) - Volumen total de agua que ha pasado por la sección transversal
Transporte de sedimentos: Todos los parámetros de Hidráulica básica, más:
Descarga de sedimentos (m³/s) o (km³/s) - Tasa de transporte de sedimentos
Concentración volumétrica de cada fracción de sedimento (Conc_1, Conc_2, etc.)
Transporte de solutos: Todos los parámetros de Hidráulica básica, más:
Concentración para cada fracción de soluto (Conc_1, Conc_2, etc.)
Flujo de lodos/relaves: Todos los parámetros de Hidráulica básica, más:
Concentración para cada fracción de lodo (Conc_1, Conc_2, etc.)
Concentración total (CvTotal): suma de todas las concentraciones de las fracciones de lodo
Densidad del fluido - Densidad de la mezcla de lodo
Viscosidad dinámica del fluido - Viscosidad de la mezcla de lodo
Esfuerzo de fluencia: esfuerzo mínimo requerido para que el lodo fluya.

Flujo de trabajo¶

Para visualizar y analizar datos de hidrograma:

Cree un perfil de sección transversal utilizando la pestaña Sección transversal (línea temporal o método de característica existente).
Cambie a la pestaña Hidrograma.
El gráfico del hidrograma mostrará automáticamente datos de series temporales para la sección transversal seleccionada.
Los parámetros mostrados dependen del módulo activo del modelo (consulte la tabla de parámetros arriba).
Utilice las capacidades de zoom y panorámica de PyQtGraph para examinar períodos de tiempo específicos.
Haga clic derecho en el gráfico y seleccione "Exportar..." para exportar el hidrograma en varios formatos (PNG, SVG, CSV, etc.).

Requisitos¶

Un perfil de sección transversal válido creado mediante la pestaña Sección Transversal.
Archivos de salida del modelo con datos de series temporales para todos los pasos de tiempo.
Archivo de índice .OUTFILES que especifica todos los pasos de tiempo de salida disponibles.
Para los parámetros específicos del módulo, deben estar presentes los archivos de configuración adecuados (.seds, .solutes, .mud).

Detalles técnicos¶

Los valores del hidrograma se calculan promediando los parámetros de todas las celdas atravesadas por la línea de sección transversal.
La herramienta lee archivos de salida específicos de cada instante de tiempo: cell_time_metric_[timestamp].textout o cell_time_eng_[timestamp].textout para hidráulica básica.
Para el transporte de sedimentos se leen los archivos cell_st_[timestamp].textout.
Para las concentraciones de solutos, se leen archivos cell_conc_[timestamp].textout.
Para el flujo de lodos/relaves, se leen los archivos cell_mt_[timestamp].textout.
Los cálculos volumétricos utilizan la integración trapezoidal: $Volumen_t = Volumen_{t-1} + \frac{Q_t + Q_{t-1}}{2} \times \Delta t$.
El intervalo de tiempo $\Delta t$ se lee del archivo de configuración .dat del modelo.

Pestaña Tabla¶

La pestaña Table presenta los datos de la sección transversal en formato tabular, lo que permite un examen más preciso de los valores. La tabla muestra parámetros hidráulicos en cada estación a lo largo de la sección transversal, incluyendo elevación del lecho, profundidad del agua, elevación de la superficie del agua, velocidad, número de Froude y caudal.

Ventana de la pestaña¶

Controles de la pestaña¶

Control	Tipo	Descripción
Área de desplazamiento	Área de desplazamiento	Contiene una vista de tabla que muestra todos los puntos de datos de la sección transversal con sus valores correspondientes.
Tabla de datos	Tabla	Muestra los parámetros hidráulicos en cada estación a lo largo de la sección transversal, incluidos:
Copiar al portapapeles	Botón	Permite a los usuarios copiar toda la tabla de valores al portapapeles del sistema. Esto permite una fácil transferencia de datos a aplicaciones externas, como software de hojas de cálculo (por ejemplo, Microsoft Excel) o editores de texto para análisis o informes adicionales. Simplemente haga clic en el botón y luego pegue los datos en la aplicación deseada.
Controles de navegación	Teclas de flecha	Las teclas de flecha del teclado (izquierda, derecha, arriba y abajo) también se pueden utilizar para navegar por los datos cuando hay más valores de los que se pueden mostrar a la vez.

Flujo de trabajo¶

Para ver y exportar datos tabulares de sección transversal:

Cree un perfil de sección transversal usando la pestaña Sección Transversal.
Cambie a la pestaña Tabla.
La tabla mostrará automáticamente todos los parámetros hidráulicos para cada estación a lo largo de la sección transversal.
Utilice las teclas de flecha del teclado o la barra de desplazamiento para navegar por los datos.
Haga clic en el botón "Copiar al portapapeles" para copiar todos los valores de la tabla.
Pegue los datos en aplicaciones externas como Excel para su posterior análisis.

Requisitos¶

Un perfil de sección transversal válido creado usando la pestaña Sección Transversal.
Archivos de salida del modelo con datos hidráulicos correspondientes al paso de tiempo seleccionado.

Detalles técnicos¶

La tabla muestra los siguientes parámetros para cada estación:
- Elevación del lecho (m) - Elevación del terreno
- Profundidad del agua (m) - Altura del agua sobre el lecho
- Elevación de la superficie del agua (m) - Elevación del lecho + profundidad
- Velocidad (m/s) - Magnitud de velocidad calculada como $\sqrt{u^2 + v^2}$
- Número de Froude - Número adimensional: $Fr = \frac{v}{\sqrt{gd}}$
- Caudal (m³/s) - Caudal volumétrico
Los datos copiados al portapapeles están en formato de tabla separada por tabulaciones y son compatibles con hojas de cálculo.
El número de filas en la tabla corresponde al número de puntos de muestreo a lo largo de la sección transversal (determinado por el método de muestreo seleccionado).

Consejos y mejores prácticas¶

Método de muestreo: para la mayoría de las aplicaciones, el método de intersección de celdas proporciona la representación más precisa de los resultados del modelo. Utilice el método de segmento fijo cuando necesite puntos de muestra espaciados uniformemente o cuando compare múltiples perfiles.
Orientación de la sección transversal: Para obtener mejores resultados, dibuje secciones transversales perpendiculares a la dirección del flujo. Esto proporciona una representación más clara del perfil hidráulico.
Densidad de vértices: al crear líneas temporales, utilice suficientes vértices para capturar cambios en la topografía, pero evite demasiados puntos que puedan ralentizar el rendimiento.
Exportación de datos: utilice la pestaña Table y la función "Copy to clipboard" para exportar datos numéricos precisos para su posterior análisis en hojas de cálculo.
Grabación de vídeo: Configure la velocidad de animación apropiada antes de grabar videos. Las velocidades más lentas son mejores para simulaciones largas, mientras que las velocidades más rápidas son adecuadas para eventos breves.
Vinculación del cursor: habilite "Link Mouse Position on Map" para sincronizar la posición del cursor entre la vista de perfil y el mapa, lo que facilita la identificación de ubicaciones específicas.
Escala de ejes: Utilice "Same Axis Scale" cuando necesite mantener proporciones geométricas correctas en el perfil. Desactívelo para maximizar el uso del espacio de visualización.