DEM包含有多種信息,ArcToolBox提供了利用DEM提取河網的方法,但是操作比較煩瑣(幫助可參看Hydrologic analysis sample applications),今天結合我自己的使用將心得寫出來與大家分享。提取河網首先要有柵格DEM,可以利用等高線數據轉換獲得。在此基礎上,要經過窪地填平、水流方向計算、水流積聚計算和河網矢量轉化這幾個大步驟。
1.窪地填平
DEM窪地(水流積聚地)有真是窪地和數據精度不夠高所造成的窪地。窪地填平的主要作用是避免DEM的精度不夠高所產生的(假的)水流積聚地。窪地填平使用ArctoolBox->Spatial Analysis Tools->Hydrology -> Fill工具。
2.水流方向計算
水流方向計算就可以使用上一步所生成的DEM為源數據了(如果使用未經窪地填平處理的數據,可能會造成精度下降)。這里主要使用ArctoolBox->Spatial Analysis Tools->Flow Direction 工具。輸入的DEM采用第一步的Fill1_exam1
3.水流積聚計算
這里主要使用ArctoolBox->Spatial Analysis Tools->Flow Accumulation工具流向。柵格數據就是第二步所獲得的數據(FlowDir_fill1)。可以看到,生成的水流積聚柵格已經可以看到所產生的河網了。現在所需要做的就是把這些河網柵格提取出來。可以把產生的河網的支流的象素值作為閥值來提取河網柵格。
4.提取河網柵格
使用spatial analyst中的柵格計算器,將所有大於河網柵格閥值的象素全部提取出來。至於這個閥值是多少因具體情況而定。通常是要大於積聚計算后得到柵格的最低河流象素值。這里采用的是500這個值。最后生成只有0、1值的柵格數據。其中1表示是河網,0是非河網。
5.生成河網矢量
這里主要使用ArctoolBox->Spatial Analysis Tools->Stream to Feature工具.Input Stream raster 為第四步只有0、1值的河網柵格。流向柵格使用第二步所生成的柵格數據。
6.矢量河網處理
由於Stream to Feature工具.將所有柵格象素均轉為矢量線段。所以要進行處理,方法是利用屬性查詢的方法把所有GRID_CODE為1的全部選擇出來。導出就得到了由dem所生
成的河網矢量。
最后得到的河網如下圖所示。但是由於是柵格轉換而來。生成的河網並不是連續的矢量。可以根據需要做簡單的處理。
ArcGIS Spatial Analyst包含一些從水文和地形信息中處理和獲取新信息的專門工具。
當進行水流建模時,您需要了解水流的來源和去向. ArcGIS Spatial Analyst提供了用於進行地形表面匯流計算的工具, 它為描繪匯流網絡和匯水盆地、流長計算以及確定水系級別等提供了必要的基礎.該類數據通常用於將地形信息綜合到水文模型中。
地下水工具可以用於進行簡單的地下水二維水流和要素建模。達西流量(Darcy Flow)工具用於從水文地理數據中生成地下水流域。達西流量工具可以從一個點源出發,穿過流域,跟蹤匯流路徑。多孔噴嘴(Porous Puff)工具可用於計算水中化學物品或成分沿流域擴散的狀況。
可利用的水文工具包括:
匯水量計算工具(Flow Accumulation)
匯水方向計算工具(Flow Direction)
流長計算工具(Flow Length)
填充(Fill)
下沉接收(Sink)
水系(Stream Link)
水系級別(Stream Order)
水系至特征(Stream To Feature )
分水嶺(Watershed)
達西流量(Darcy Flow)
顆粒物跟蹤(Particle Track)
多孔噴嘴(Porous Puff)