【ArcGIS】水文分析與流域劃分

【ArcGIS】水文分析與流域劃分

  • 一、基礎數據處理
    • 1、下載數據
    • 2、拼接DEM數據
    • 3、填充洼地
    • 4、流向分析
    • 5、流量分析
    • 6、河網生成（柵格計算器）
    • 7、河網分級
    • 8、河流鏈接（提取子流域的關鍵）
  • 二、多個小流域提取
    • 1、捕捉傾瀉點
    • 2、集水區（提取小流域）
    • 3、柵格轉面（小流域柵格圖像矢量化）
    • 4、柵格河網矢量化
  • 三、單個流域的提取
    • 1、出水口（選取point）
    • 2、集水區（提取單個流域）
    • 3、柵格轉面（單個流域圖像矢量化）

一、基礎數據處理

1、下載數據

  • 根據自己的需要選擇分辨率精度下載DEM高程數據，數據來源：地理空間數據云 https://www.gscloud.cn/search
  • 或微信公眾號發布的DEM數據

2、拼接DEM數據

  • 打開Arcmap使用鑲嵌工具對下載的DEM數據進行拼接：Data Management Tools.tbx–>柵格–>柵格數據集–>鑲嵌；

在這里插入圖片描述

3、填充洼地

  • 輸入【拼接DEM數據】中生成的文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>填洼（注：Z 限制保持默認空值）–>生成填洼文件–>結果命名為“填洼”；

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  • 如果出現生成不了填洼的情況，點擊【填洼】對話框下面的【環境設置】，找到【并行處理】標簽，在【并行處理因素】處填0，點擊確定。

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4、流向分析

  • 輸入【填充洼地】中生成的【填洼】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>流向–>生成流向分析文件–>結果命名為“流向”
    輸入表面柵格數據：填洼
    輸出流向柵格數據：流向

在這里插入圖片描述

5、流量分析

  • 輸入【流向分析】中生成的【流向】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>流量（注：輸出數據類型 float）–>生成流量分析文件–>結果命名為“流量”
    輸入流向柵格數據：流向
    輸出蓄積柵格數據：流量

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6、河網生成（柵格計算器）

  • 輸入【流量分析】中的生成的【流量】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>地圖代數–>柵格計算器–>輸入Con(“流量”> 800,1)（注：值越小，支流越多）生成河網文件–>結果命名為“河網生成”，關于函數con的數值設定，是根據自己需要進行確定的。

在這里插入圖片描述

7、河網分級

  • 輸入【河網生成（柵格計算器）】中生成的【河網生成】結果和輸入【流向分析】中生成的【流向】結果，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>河網分級（注：河網分級方法默認STRAHLER ）–>結果命名為“河網分級”
    輸入河流柵格數據：河網生成
    輸入流向柵格數據：流向
    輸出柵格：河網分級

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8、河流鏈接（提取子流域的關鍵）

  • 輸入【河網分級】中生成的【河網分級】柵格數據和輸入【流向分析】中生成的【流向】柵格數據，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>河流鏈接–>結果命名為“河流鏈接”。
    輸入河流柵格數據：河網分級
    輸入流向柵格數據：流向
    輸出柵格：河流鏈接
    在這里插入圖片描述

二、多個小流域提取

1、捕捉傾瀉點

  • 輸入【河流鏈接（提取子流域的關鍵）】中生成的【河流鏈接】柵格數據和輸入【流量分析】中生成的【流量】柵格數據，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>捕捉傾泄點–>結果命名為“捕捉傾瀉點”。
    輸入柵格數據或傾瀉點數據：河流鏈接
    輸入儲蓄柵格數據：流量
    輸出柵格：捕捉傾瀉點
    在這里插入圖片描述

2、集水區（提取小流域）

輸入【流向分析】中生成的【流向】柵格數據和輸入【捕捉傾瀉點】中生成的【捕捉傾瀉點】柵格數據，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>捕捉傾泄點–>結果命名為“小流域”。
輸入流向柵格數據：流向
輸入柵格數據或要素傾瀉點數據：捕捉傾瀉點
輸出柵格：小流域

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3、柵格轉面（小流域柵格圖像矢量化）

  • 對于設置好的柵格邊界還需要進行矢量化，選擇工具箱中的轉換工具。
  • 輸入【集水區（提取小流域）】中生成的【小流域】柵格數據，Conversion–>由柵格轉出–>柵格轉面–>結果命名為“XXX小流域”。
    輸入柵格：小流域
    輸出面要素：XXX小流域
    在這里插入圖片描述
  • 矢量化后的小流域

在這里插入圖片描述

4、柵格河網矢量化

輸入【河網分級】中生成的【河流分級】柵格數據和輸入【流向分析】中生成的【流向】柵格數據，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>柵格河網矢量化（注：勾選簡化折線 ）–>結果命名為“河網柵格矢量化”。
輸入河流柵格數據：河網分級
輸入流向柵格數據：流向
輸出折現要素：河網柵格矢量化

在這里插入圖片描述

  • 矢量化后的河網

在這里插入圖片描述

三、單個流域的提取

1、出水口（選取point）

  • 這里需要設置一個流域的出水口，先在圖層里面新建shapefile要素（點要素），命名為“出水口”然后開始編輯要素進行選點，所選點選取在干流上。
    在這里插入圖片描述

2、集水區（提取單個流域）

輸入【流向分析】中生成的【流向】柵格數據和輸入【出水口（選取point）】中設置的點數據，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>集水區–>結果命名為“XXX流域”。
輸入流向柵格數據：流向
輸入柵格數據或要素傾泄點數據：出水口
輸出柵格：XXX流域
在這里插入圖片描述

  • 生成的單個流域范圍

在這里插入圖片描述

3、柵格轉面（單個流域圖像矢量化）

  • 對于設置好的柵格邊界還需要進行矢量化，選擇工具箱中的轉換工具。
  • 輸入【集水區（提取單個流域）】中生成的【XXX流域】柵格數據，Conversion Tools.tbx–>由柵格轉出–>柵格轉面–>結果命名為“XXX流域”。
    輸入柵格：XXX流域
    輸出面要素：XXX流域2

在這里插入圖片描述

  • 矢量化后的流域范圍

在這里插入圖片描述

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