ArcGIS水文分析实战教程(6)河流提取与河网分级 |
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ArcGIS水文分析实战教程(6)河流提取与河网分级
本章导读:ArcGIS水文分析模块提供了3个工具用作河网提取。GIS和测绘专业人员无法理解,用作水文分析连DEM数据都能拿到了(精度较高的DEM数据在我国都属于涉密数据),难道就没法拿到精度较低的线状河流数据?利用DEM数据来生成河流网络,除了一定的工作量之外,结果还可能不如实测的河流精度高,这样做有点多此一举了。笔者认为这恰好反映出行业的差距。水文分析更多的是关心河流的链接关系,河流与流域之间的关系,而非精确的图形和空间位置。本章内容在操作上属于简单类型,笔者会更多的从水文分析角度去解释分析结果。 BY 李远祥 分析流程 ArcGIS水文分析工具箱提供了【河流链接】、【河网分级】、【栅格河流矢量化】3个工具用作河流提取和分级定义。如下图所示![]() 关于创建无凹陷点DEM可以参考《ArcGIS水文分析实战教程(3)DEM数据准备》、《ArcGIS水文分析实战教程(4)地形预处理》内容;流向分析、流量统计和定义最小的地表径流,在《ArcGIS水文分析实战教程(5)细说流向与流量》多了详细的解读。 矢量河流提取 在上一章中讲到的针对流量栅格进行了条件函数的定义,河网的形状大概就出来了。但这个数据表达的只是一系列大于一定蓄积栅格的像元点,原则上它也只是离散点,尽管看起来像连续的河流。如下图![]() ![]() ![]() 这么说来,是不是说ArcGIS软件的河网链接就不够专业呢?其实并不是这样的!因为在水文学上链接是为了反映出河流之间的关系,最终是为河流分级服务的。而ArcGIS还提供了河流分级工具,很好的对应水文分析的要求。 【河流链接】分析需要的是执行过条件函数后的流量统计栅格,也就是说筛选过流量的栅格数据,并且需要流向栅格进行参考。如下图 ![]() ![]() ![]() 这里要求的【河流栅格数据】,最低限度就是执行过河流链接的结果,当然也可以是【河流分级】之后的结果。 下图是生成的矢量河流结果![]() ![]() ![]() ![]() 霍顿分级法:2级以上的河流均可以一直延伸到河源,但实际上它们的最上游都只具有1级河流的特征。 斯持拉勒法:不可能像霍顿分级法一样将2级以上河流都一直延伸到河源,因而总是将能通过全流域水量和泥沙量的河流作为水系中最高级的河流的。斯持拉勒法主要不足是不能反映流域内河流级愈高,通过的水量和泥沙量也愈大的事实。 施里夫和沙伊达格分级法:很好弥补了上述分级方法的缺陷,非常适合在数值上进行计算。 下图是使用河流链接的结果数据进行输入,结合流向栅格去做斯持拉勒河网分级![]() ![]() ArcGIS的帮助提示说的非常的含糊,在【河流栅格数据】中没有具体说明是那一步骤生成的河流栅格,所以上面的例子就直接使用河网链接后的结果数据。后来笔者思考了一下,因为这个分级工具还是需要流向栅格,【河流链接】工具也是需要流向栅格作为参数,那是不是意味着这两个工具是个平行的工具,而不是一个顺序的工具。为此笔者还特意做了一个尝试,使用条件函数过滤后的流量数据作为河流参与分析。 使用条件函数过滤后的流量数据作为河流参与分析的结果跟想象中的一样,通过查看图形和两个属性表,发现是完全一致的。如果使用减法工具,两个栅格结果相减,结果肯定就是完全为nodata了。如下图![]() ![]() 使用这个工具还有一些需要注意的地方,如果输入河流栅格数据和输入流向栅格数据是从同一DEM数据获取,则河网分级的输出质量会更高。如果河流栅格数据是从栅格化的河流数据集获取(即河流原来是矢量数据,为了参与分级,先通过工具将矢量河流进行栅格化),则输出可能不可用,因为各像元的流向与河流像元的位置不对应。 对河网分级后的栅格数据进行矢量化,使用【栅格河流矢量化】工具,如下图![]() ![]() ![]() ![]() 数字化方向指的是线图形在生成的时候从起点到终点的方向。 河网中的每一条河流其流向都是与数字化方向相同的。如果使用箭头符号去表示其流向,可以很直观的看出来。如下图设置 ![]() ![]() ![]() ![]() 如果读者对水文分析感兴趣的话,可以持续关注CSDN的GIS" rel="nofollow" target="_blank">http://blog.csdn.net/liyuanxiang1984/">GIS制图乐园,以及微信公众号【GIS制图乐园】。BY 李远祥 GIS与水文分析(1)GIS与水文学:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3141 GIS与水文分析(2)ArcGIS水文分析工具的基本原理:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3140 GIS与水文分析(3)DEM数据准备:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3139 ArcGIS水文分析实战教程(4)地形预处理:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3155 ArcGIS水文分析实战教程(5)细说流向与流量:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3154 GIS与水文分析(6)GIS与水文学:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3153 ArcGIS水文分析实战教程(7)细说流域提取:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3152 ArcGIS水文分析实战教程(8)水库库容计算:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3151 ArcGIS水文分析实战教程(9)雨量计算与流量统计:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3158 ArcGIS水文分析实战教程(10)河流平均比降计算:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3457 ArcGIS水文分析实战教程(11)河流提取流程:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3458 ArcGIS水文分析实战教程(12)河网分级流程:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3459 ArcGIS水文分析实战教程(13)流域提取流程:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3460 ArcGIS水文分析实战教程(14)提取水库湖泊等面状水系:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3461 ArcGIS水文分析实战教程(15)库容和淹没区计算:http://zhihu.esrichina.com.cn/article/3462 文章来源:http://blog.csdn.net/liyuanxiang1984/article/details/73928254 |
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