【ArcGIS】利用DEM进行水文分析:流向/流量等

利用DEM进行水文分析

水文分析通过建立地表水文模型,研究与地表水流相关的各种自然现象,在城市和区域规划、农业及森林、交通道路等许多领域具有广泛的应用。

ArcGIS实例

某流域30m分辨率DEM如下:

(1)填洼(Fill)

在ArcToolbox中点击"Spatial Analys工具 → 水文分析(Hydrology) → 填洼(Fill)",调用填洼工具。在显示的填洼对话框内,输入表面栅格数据为下载的DEM数据,设置好输出表面栅格,

点击确定之后可以得到填洼后的栅格,

说明: 如果填洼不成功,打开工具框的Environments(环境)设置,找到Parallel Processing(合并处理)工具,将里面的值设置为"0"即可。

(2)流向

在ArcToolbox中点击"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology) → 流向(Flow Direction)",调用流向工具。在显示的流向对话框内,输入表面栅格数据为填洼后的栅格数据,

点击确定之后可以得到流向栅格,

(3)河流长度

在ArcToolbox中点击"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology) → 流向长度(Flow Length)",调用流向长度工具。在显示的流向长度对话框内,输入流向栅格数据,

点击确定之后可以得到流向长度栅格,

(4)流量

在ArcToolbox中点击"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology) → 流量(Flow Accumulation)",调用流量工具。在显示的流量对话框内,输入流向栅格数据为上一步得到的流向 数据,

点击确定之后可以得到流量栅格,(此步骤用时较长)

(5)设立阈值

在ArcToolbox中点击"Spatial Analyst工具 → 地图代数(Map Algebra) → 栅格计算器(Raster Calculator)",调用栅格工具。在显示的对话框内,输入公式:Con(FlowAccu>3000,1)

点击确定之后可以得到计算阈值栅格,

(6)栅格河网矢量化

在ArcToolbox中点击"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology)→ 栅格河网矢量化(Stream to Feature)",调用工具。在显示的对话框内,输入河网栅格:上一步阈值处理的"FlowAccThre",输入流向数据,

点击确定之后可以得到栅格数据的矢量化数据,

(7)平滑河网

若GIS界面无编辑器(Editor),从自定义(Customize)中调出,如下,

加载编辑器工具条,启动编辑器(Editor)开始编辑。

并在工具条中加载高级编辑工具条。

在高级编辑工具条中单击平滑(Smoonth)按钮,输入允许最大偏移参数,点击确定,

点击确定之后可以得到平滑的矢量化数据,

平滑(Smoonth)按钮为灰色解决方案】暂时不知道如何解决

(8)生成河流连接

启动ArcToolbox,展开"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology) → 河流连接(Stream Link)",弹出河流连接对话框。加载相关数据,点击确定。

查看河流连接的属性表。

(9)河网分级

河网分级是一种将级别数分配给河流网络中的连接线的方法,此级别是一种根据支流数对河流类型进行识别和分类的方法。仅需知道河流的级别,即可推断出河流的某些特征。河网分级方法分为Strahler法和Shreve法,这两种方法始终将1级分配给上游河段。

启动ArcToolbox,展开"Spatial Analyst工具 → 水文分析(Hydrology) → 河流分级(Stream Order)",弹出河流分级对话框。加载相关数据。

输入流网栅格(FlowAccThr),输入流向数据(FlowDir)

方法1: 选择Strahler方法

点击确定。得到Strahler方法的河流分级图

方法2: 选择Shreve方法

点击确定。得到Shreve方法的河流分级图

参考

1、CSDN博客-Arcgis利用DEM进行水文分析

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