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点击 一起来学习飞言飞语Attention水文分析具有对汇流量的模拟、汇水线的模拟、流域的划分等功能,在城市、区域建设中起着重要的指导作用。水文分析介于ArcGIS初级分析与高级分析之间。许多ArcGIS高级分析基于水文分析的思路。小编将分上下两期,详细的展示ArcGIS水文分析的方法及其中的原理,在本期我们将介绍”无洼地DEM生成、洼地计算、洼地填充“三大部分内容;下期我们将介绍”汇流累积量计算、水流长度计算、河网长度提取、流域分割“四部分内容。掌握方法是一方面,更重要的是理解分析思路哦!1必须的一步——你要有数据(可留言向小编索要素材)本次采用某个地区的DEM 数据确保Spatial Analyst 等扩展模块加载2无洼地DEM生成DEM 是比较光滑的地形表面模型,但是由于DEM 误差以及一些真实地形(如喀斯特地貌)的存在,使得DEM 表面存在着一些凹陷的区域。在进行水流方向计算时,由于这些区域的存在,往往得到不合理的甚至错误的水流方向。因此,在进行水流方向的计算之前,应该首先对原始DEM 数据进行洼地填充,得到无洼地的DEM。洼地填充的基本过程是先利用水流方向数据计算出DEM 数据中的洼地区域,并计算其洼地深度,然后,依据这些洼地深度设定填充阈值进行洼地填充。水流方向示意对于每一格网,水流方向指水流离开此格网时的指向。在ArcGIS 中,通过对中心栅格的8 个邻域栅格编码(如图3.3),中心栅格的水流方向便可由其中的某一值来确定。例如若中心栅格的水流流向左边,则其水流方向被赋值为16。方向值以2 的幂值指定是因为存在格网水流方向不能确定的情况,此时需将数个方向值相加,这样在后续处理中从相加结果便可以确定相加时中心格网的邻域格网情况。水流的流向是通过计算中心格网与邻域格网的最大距离权落差来确定。水流方向计算步骤在ArcMap 中单击ArcToolbox 图标,启动ArcToolbox。展开Spatial Analysis Tools 工具箱,打开Hydrology 工具集。双击Flow Direction 工具,弹出水流方向(Flow Direction)计算对话框。在Input surface data 文本框中选择输人的DEM 数据:dem。在Output flow direction raster 文本框中指定输出水流方向文件名为FlowDir。Force all edge cells to flow outward(可选),指所有DEM 边缘栅格的水流方向全部是流出DEM 区域。Output drop raster(可选)。drop raster 是在水流方向上该栅格与其临近的栅格之间的高程差与距离的比值,以百分比的形式记录,它反映整个区域中最大坡降的分布情况。单击OK 按钮,完成操作。3洼地计算洼地提取双击Hydrology工具集中的Sink工具,弹出洼地计算对话框。在Input flow direction raster 文本框中,选择水流方向数据flowdir。在Output raster 文本框中,设置输出数据名称为sink。单击OK 按钮,完成操作。计算结果如图所示,深色的区域是洼地。洼地深度提取双击Hydrology工具集中的Watershed工具,弹出Watershed 对话框,用于计算洼地的贡献区域。在Input flowdirection raster 文本框中选择水流方向数据flowdir,在Input rasteror feature pour point 文本框中选择洼地数据sink,在Pour point field 文本框中选择Value。在Output raster 文本框中设置输出数据的名称为watershsink。单击OK 按钮,完成操作。计算出的洼地贡献区域如图所示。计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程。A:打开Spatial Analyst Tools 工具箱中Zonal 工具集,双击Zonal Statistic工具,弹出如图所示的分区统计对话框。B:在Input raster or feature zonal data 文本框中,选择洼地贡献区域数据watershsink。C:在Input value raster 文本框中选择dem。D:在Output raster 文本框设置输出文件命名为zonalmin,存放路径保持不变。E:在统计类型下拉菜单中选择最小值(MINIMUM)。F:单击OK 按钮,完成操作。计算每个洼地贡献区域出口的最低高程即洼地出水口高程。A:打开Spatial Analyst Tools 工具箱中Zonal 工具集,双击Zonal Fill 工具,弹出如图所示的Zone Fill对话框。B:在Input zone raster 文本框中选择watershsink,在Input weight raster 文本框中选择dem,在Output raster 文本框中设置输出文件名为zonalmax。C:单击OK 按钮,完成操作。计算洼地深度。A:在ArcMap 中加载Spatial Analyst 模块,单击Spatial Analyst模块的下拉箭头,选择Raster Calculator 命令,弹出Raster Calculator 对话框,如图所示。B:在文本框里面输人sinkdep=([zonalmax]-[zonalmin]),然后单击Evaluate按钮进行计算。经过以上运算,可得到所有洼地贡献区域的洼地深度,如图 所示。通过与其他地形资料对比分析,可以确定出哪些洼地区域是由数据误差而产生,哪些洼地区域是真实的地表形态,从而根据洼地深度确定合理的填充阈值。4洼地填充洼地填充是无洼地DEM 生成的最后一个步骤。经过洼地提取之后,可以确定原始DEM上是否存在洼地,若有洼地,则需进行填充。洼地深度的计算为填充阈值的设置提供了依据。双击Hydrology 工具集中的Fill 工具,弹出如图所示的洼地填充对话框。在Input surface raster 文本框中,选择需要进行洼地填充的原始DEM 数据。在Output surface raster 文本框中设置输出文件名为filldem 。在Z limit 文本框中输人阈值。在洼地填充过程中,洼地深度大于阈值的地方不填充,作为真实地形保留。系统默认情况是不设阈值,即所有的洼地区域都将被填平。单击OK 按钮,完成操作。计算结果如图所示。快乐学GIS · 丰富小知识【分享】如果您觉得实用,可以分享到朋友圈,彰显自己、帮助他人、支持我们!【关注】点击标题下方的蓝色字体“Arcgis带你飞”,或长按二维码:更多有关GIS的精彩内容在等着您哦!

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