ArcGIS在DEM的基础上划分小流域.docx
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ArcGIS在DEM的基础上划分小流域.docx
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ArcGIS在DEM的基础上划分小流域
ArcGIS10.0在DEM的基础上划分小流域
根据DEM提取河流网络,计算流水累积量、流向、根据指定的流域面积大小自动划分流域
1.加载DEM
打开ArcMap,加载数据DEM数据文件
如果DEM中有很多异常值,可能刚加载进来的时候是全灰或者全白,这个时候需要右键→图层属性,进行调整。
2.Fill
DEM表面存在着一些凹陷的区域(DEM本身是插值计算的,很难与现实情况完全符合),由于这些区域异常低值存在,使得该区域在进行水流流向计算时得到不合理的水流方向。
因此,应该首先对原始DEM数据进行洼地填充,得到无洼地的DEM。
打开ArcToolbox中的水文分析模块。
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→Fill
如果没有水文分析模块,请用Customize→Extensions→SpatialAnalyst添加扩展模块。
3.FlowDirection
ArcGIS中的水流方向利用D8算法计算。
针对每一个栅格,将其高程与周围八个栅格进行比较,得到水流方向。
最终得到的结果是一个栅格图,每个象元上的值的含义如下图所示。
如果某象元算得的水流方向是正东方向,则值为1.如果西北,则为128,以此类推。
注意,这里要用的DEM已经不是原始的DEM了,需要用经过Fill后的DEM,也就是第二步生成的结果DEM。
(文件命名不能超过13个字符?
好像是)
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→FlowDirection
4.FlowAccumulation
FlowAccumulation由FlowDirection数据计算而来。
每一个栅格FlowAccumulation的值代表着其上游有多少个栅格的FlowDirection最终汇流经过该栅格。
一般而言,计算出来的Accumulation的数值数值越大,代表越有可能是河谷。
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→FlowAccumulation
5.河网计算
当FlowAccumulation达到一定值的时候,就会产生地表水流,那么所有那些FlowAccumulation大于阈值的栅格就是潜在的水流路径,由这些水流路径构成的网络,就是河网。
这个阈值是需要人为设定的,与定义的汇水面积有关。
这里,我们设置为10000,也就是说,如果在某个栅格的上游有10000个栅格的水流会流经这个栅格,则将这个栅格定义为河流。
由于本文用的栅格是30米×30米,也就是说,如果某个栅格点,其上游的汇水面积超过9平方公里,则认为这里是河流。
使用SpatialAnalystTools→MapAlgebra→RasterCalculator
6.Streamlink
Stream link记录着河网中节点之间的连接信息。
Stream link的每条弧段要么连接着两个作为出水点或汇合点的结点,要么连接着作为出水点的结点和河网起始点。
河网节点是计算流域的输入参数。
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→StreamLink
7.Watershed
先确定一个出水点,然后结合水流方向数据,分析搜索出该出水点上游所有流过该出水口的栅格,化为这个出水点之上的流域。
这里,我们将第6步算出来的河流节点作为这一步的出水点数据。
当然,这样的话计算出的流域将会很破碎,而且得不到流域之间的隶属关系。
如果需要得到更为精确的流域,那么就需要人工去判读出水点。
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→Watershed
到这一步,就把所有的集水区划分出来了。
为了显示的需要,我们还需要将河网加进来,以显示每个小流域隶属哪一段河道。
8.将河网转成矢量图
第五步生成的河网图是栅格的,这里需要将其转化为矢量的,以作为图层查看流域。
使用SpatialAnalystTools→Hydrology→StreamtoFeature
到这里为止,就基本符合要求了。
。
下面第9步之后的东西,是为了以后其他计算的需要,例如给流域添加属性,计算流域的面积等用的。
9.将流域的栅格转矢量
ConversionTools→FromRaster→RastertoPolygon
现在就可以做专题图来显示不同的流域了
10.通过裁剪获得指定范围的栅格图
给定数据,1)栅格图。
2)给定范围的面状图层。
加载数据
本例中右一副大范围的DEM图,有一个小的面状区域。
现在需要获得该小面状范围的DEM。
打开ArcToolbox
使用DataManagementTools→Raster→RasterProcessing→Clip
设置相关参数
注意,如果使用的面不是规则矩形,一定要点上“UseInputFeaturesforClippingGeometry(optional)
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