實(shí)驗(yàn)十 水文分析——DEM應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)十、水文分析-DEM應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?水文分析使用DEM數(shù)據(jù) 派生 其它水文特征：提取河流網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)劃分流域。 這些是描述某一地區(qū)水文特征的重要因素。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)達(dá)到以下目的：1) 理解基于DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行水文分析的基本原理（重要）。2) 掌握利用ArcGIS的提供的水文分析工具進(jìn)行水文分析的基本方法和步驟。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)水文分析步驟：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：某地區(qū)1:5 萬(wàn)DEM數(shù)據(jù)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1. 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)：無(wú)洼地DEM生成（1）水流方向提取對(duì)于每一個(gè)格網(wǎng)，水流方向是指水流離開(kāi)此格網(wǎng)時(shí)的指向，在arcgis中，通過(guò)將中心柵格周?chē)?個(gè)臨域柵格編碼，中心水流方向便可以由其中的某一值來(lái)確定326412

2、81618421)加載DEM數(shù)據(jù)，在ArcToolBox中，執(zhí)行Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology水文分析 >> Flow Direction流向 打開(kāi)流向計(jì)算工具2)Input選擇dem，輸出結(jié)果命名為flowdir，其余默認(rèn)（2）洼地計(jì)算1）洼地提取在ArcToolBox中，執(zhí)行Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology >> sink匯 打開(kāi)洼地提取工具Input選擇流向柵格flowdir,輸出文件命名為sink點(diǎn)擊OK完成操作，深色的區(qū)域是洼地，結(jié)果如圖所示2）洼地深度計(jì)算在ArcToolBox中，執(zhí)行

3、Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology >>Watershed分水嶺打開(kāi)洼地分水嶺工具，它用來(lái)計(jì)算洼地的貢獻(xiàn)區(qū)域設(shè)置相關(guān)參數(shù)：Input raster為sink，input flow為flowdir，輸出結(jié)果命名為watersink，如圖所示計(jì)算出的洼地貢獻(xiàn)區(qū)域如下圖計(jì)算每個(gè)洼地所形成的貢獻(xiàn)區(qū)域的最低高程在ArcToolBox中，執(zhí)行Spatial Analyst Tool中的命令 Zonal區(qū)域分析>>Zonal Statistics分區(qū)統(tǒng)計(jì)打開(kāi)洼地分區(qū)統(tǒng)計(jì)工具設(shè)置相關(guān)參數(shù)：Input raster為watersink，input val

4、ue為dem，統(tǒng)計(jì)類型為minimum，輸出結(jié)果命名為zonalmin，如圖所示2.流向分析在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，執(zhí)行工具條 Hydrology Modeling中的菜單命令 Hydrology >> Flow Direction ，在出現(xiàn)的對(duì)話框中將 Input Surface參數(shù)指定為 “Filled Sink1”確定后得到流向柵格 Flow Direction1，了解流向柵格單元的數(shù)值表示的含義是什么3. 計(jì)算流水累積量在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，執(zhí)行工具條 Hydrology Modeling中的菜單命令 Hydrology >> Flow Accumulation

5、，在出現(xiàn)的對(duì)話框中將 Direction Raster參數(shù)指定為 “Flow Direction1”確定后得到流水累積量柵格Flow Accumulation14. 提取河流網(wǎng)絡(luò)(1) 提取河流網(wǎng)絡(luò)柵格：在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，打開(kāi)Arctoolbox，運(yùn)行工具Spatial Analyst Tools>>Map Algebra>>單輸出地圖代數(shù)在 地圖代數(shù)表達(dá)式中輸入公式：con (Flow Accumulation1>800,1)輸出柵格指定為：StreamNet說(shuō)明：通過(guò)此操作將流水累積量柵格Flow Accumulation1中柵格單元值（流水累積量）大于8

6、00的柵格賦值為1，從而得到河流網(wǎng)絡(luò)柵格StreamNet得到的的河流網(wǎng)絡(luò)柵格：StreamNet關(guān)閉除Streamnet之外的其它圖層(2) 提取河流網(wǎng)絡(luò)矢量數(shù)據(jù)在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，執(zhí)行工具條 Hydrology Modeling中的菜單命令 Hydrology >> Stream Network As Feature ，在出現(xiàn)的對(duì)話框中將 Direction Raster參數(shù)指定為 “Flow Direction1”，Accumulation Raster參數(shù)指定為 “Flow Accumulation1”，Minimum Number of Cells for a Stre

7、am參數(shù)指定為 1000確定后得到河流網(wǎng)絡(luò)矢量數(shù)據(jù)(3) 平滑處理河流網(wǎng)絡(luò)打開(kāi)編輯器工具欄，執(zhí)行工具欄中的命令編輯器>>開(kāi)始編輯，確保目標(biāo)圖層為河流網(wǎng)絡(luò)圖層Shape1,通過(guò)打開(kāi)Shape1屬性表，并選擇屬性表的所有行選擇圖層Shape1中的所有要素，也可以通過(guò)要素選擇按鈕選擇圖層中所有要素執(zhí)行編輯器工具欄中的命令編輯器>>更多的編輯工具>>高級(jí)編輯打開(kāi)工具條：高級(jí)編輯，點(diǎn)擊其上的平滑按鈕（下圖中前頭所指）：在平滑處理對(duì)話框中輸入?yún)?shù)允許最大偏移：3得到平滑后的河流網(wǎng)絡(luò)矢量圖層，執(zhí)行命令: 編輯器>>停止編輯，保存所做修改。比較平滑處理后的數(shù)據(jù)與

8、沒(méi)有進(jìn)行處理過(guò)的數(shù)據(jù)5流域分析在上一步的基礎(chǔ)上進(jìn)行，執(zhí)行工具條 Hydrology Modeling中的菜單命令 Hydrology >> Watershed ，在出現(xiàn)的對(duì)話框中將 Direction Raster參數(shù)指定為 “Flow Direction1”，Accumulation Raster參數(shù)指定為 “Flow Accumulation1”，Minimum Number of Cells for a Stream參數(shù)指定為 2000確定后得到流域柵格 Watershed1打開(kāi)空間分析 工具欄，執(zhí)行命令:空間分析>>轉(zhuǎn)換>>柵格到要素 將流域柵格轉(zhuǎn)換成為矢量圖層，按下圖所示指定參數(shù)：得到矢量數(shù)據(jù)：WaterShed.shp設(shè)置圖層Watershed屬性符號(hào)后得到類似上圖的效果重復(fù)以上操作步驟并將Minimum Number of Cells for a Stream參數(shù)指定為 10000，看看結(jié)果是否