发布时间 : 星期一 文章（整理）基于DEM的ArcGIS水文分析—河网和流域的提取 - 图文更新完毕开始阅读9d940705fe4ffe4733687e21af45b307e971f94b
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基于DEM的ArcGIS水文分析
—河网和流域的提取
一、实验背景
水文分析是DEM 数据应用的一个重要方面。而利用DEM生成的集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型的主要输入数据。表面水文分析模型研究与地表水流有关的各种自然现象例如洪水水位及泛滥情况，划定受污染源影响的地区，预测当某一地区的地貌改变时对整个地区将造成的影响等。
二、实验目的
通过本实验，使读者理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理， 掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤，并利用DEM数据提取出河网及流域。
三、实验数据
某地区栅格数据DEM，数据来源于随书光盘（…\\Chp9\\Ex2）。
四、实验要求
根据DEM利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。
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五、实验流程图
六、实验内容及步骤
1．无洼地DEM生成
DEM 是比较光滑的地形表面模型，但由于DEM 误差以及一些真实地形或特殊地形的影响，使得DEM 表面存在一些凹陷的区域。
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。 1．1 水流方向的提取
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。对于每一格网的 水流方向指水流离开此网格的指向。在ARCGIS 中，通过对中心栅格的1、2、4、8、16、 32、64、128 等8个邻域栅格编码，中心栅格的水流方向便可有其中的某一值来确定。例如，若中心栅格的水流流向左边，则水流方向赋值16。
流向的生成是个自动的过程，可能要等一段自时间，运算的时间跟电脑性能和DEM图-------------
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的精度与大小有关.。
方法是利用ArcToolbox\\Spatial Analysis Tools\\ Hydrology \\Flow Direction，生成方向水流流向图：若从DEM中作出来的流向分析的最大数值为128则不需要填洼，否则需要填挖。
计算出来的水流分析
1．2 洼地计算
洼地区域是水流方向不合理的地方，可以通过水流方向来判断哪些地方是洼地，并进行填充。但是，并非所有的洼地区域都是由于数据的误差造成的，有很多洼地是地表形态的真实反映。因此在进行洼地填充之前，必须计算洼地深度，判断哪些地区是由于数据误差造成的，而哪些地区又是真实的地表形态。然后，在洼地填充时，设置合理的填充阈值。
基本过程先分别双击 Hydrology 工具集中的Sink、Watershed 工具计算出洼地区域图、洼地贡献区域图，打开Spatial Analyst Tools 工具箱中的Zonal 工具集，分别利用Zonal Statistic、Zonal Fill 工具分别计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程，及计算每个洼地贡献区域出口的最低高程，然后在ARCMAP 中加载Spatial Analyst 模块，选择RasterCalculator 对话框，通过命令sinkdep=（[zonalmax]-[zonalmin]）计算出洼地深度图。
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计算出来的洼地区域
计算出来的洼地贡献区域
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