在ArcGIS中利用泰森多邊形法分析流域降雨量
一、泰森多邊形介紹:
荷蘭氣候學家A·H·Thiessen提出了一種根據離散分布的氣象站的降雨量來計算平均降雨量的方法,即將所有相鄰氣象站連成三角形,作這些三角形各邊的垂直平分線,於是每個氣象站周圍的若干垂直平分線便圍成一個多邊形。用這個多邊形內所包含的一個唯一氣象站的降雨強度來表示這個多邊形區域內的降雨強度,並稱這個多邊形為泰森多邊形。
特點:
1、每個泰森多邊形內僅含有一個離散點數據;
2、泰森多邊形內的點到相應離散點的距離最近;
3、位於泰森多邊形邊上的點到其兩邊的離散點的距離相等。
二、在ArcGIS中利用泰森多邊形法分析流域降雨量步驟(以新安江流域為例):
1、首先在ArcMap中加載新安江流域分區和雨量站點的.shp格式的數據(必須是.shp格式的)。若雨量站點信息為.xls或.txt格式的,則應該將其加載后先轉成.shp格式,再進行以下的操作。加載數據結果如圖:
2、在ArcToolbox工具中選擇Analysis Tools—Proximity—Create Thiessen Polygons工具,打開Create Thiessen Polygons窗口,在Input Features中輸入站點數據:雨量站點,在Output Features Class中設置輸出路徑,在Output Fields(optional)中選擇All(即輸出所有屬性字段)。如圖所示:
然后設置其環境,即選擇Create Thiessen Polygons窗口下面的Environments…按鈕,進入環境設置窗口
選擇General Settings進行設置:主要設置包括兩項,第一項對Output Coordinate System設置,選取流域面矢量數據以和其保持一致的坐標系,此處選擇Same as Layer “流域分區圖”;第二項對Extent進行設置,設置生成泰森多邊形的四周邊緣,此處選擇Same as Layer 流域分區圖,其余保持默認。如圖所示:
選擇OK后,Create Thiessen Polygons窗口再次選擇OK,則生成的泰森多邊形如圖所示:
3、因為需要對新安江流域范圍內的每一塊多邊形的面積進行統計,所以對新生成的泰森多邊形數據進行裁剪,由於是矢量數據,所以采用ArcToolbox工具中的Analysis Tools—Extract—Clip工具進行裁剪,設置如圖:
點擊OK,生成的Clip后的圖如下圖所示:
為了統計每一多邊形的面積,打開Clip后的數據的屬性表,並添加屬性數據:Area計算面積,具體操作步驟就不加贅述。
最后就可以在屬性表中選擇Options—Export導出.dbf格式的數據,這個格式可以在excel中打來,然后另存為.xls格式的表格數據,在Excel中進行面積權重的計算,最后根據各雨量站點所測的降雨量進行加權平均,就可以計算出新安江流域的降雨量了。