第14章+水文分析

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1、ArcGIS10地理信息系统教程——教学PPT牟乃夏Email：mounaixia@163.com微博：http://weibo.com/u/1862242647新浪博客：http://blog.sina.com.cn/u/1862242647QQ：153807203京东：http://item.jd.com/11148935.html2第14章水文分析本章主要内容1、水文分析简介2、水文分析操作内容①流向分析②计算水流长度③汇流分析④河网分析⑤流域分析3、ArcHydroTools简介4、基于ArcHyd

2、roTools的水文分析实例3水文分析简介水文分析通过建立地表水文模型，研究与地表水流相关的各种自然现象，在城市和区域规划、农业及森林、交通道路等许多领域具有广泛的应用。ArcGIS水文分析工具旨在建立地表水的运动模型，辅助分析地表水流从哪里产生、流向何处，再现水流的流动过程。4流向分析●流向计算方法流向判定大都建立在3X3的DEM格网基础上，有单流向法和多流向法之分。ArcGIS10的流向工具是用单流向法中的“D8”方法。“D8”方法是假定单个栅格中的水流只能流入与之相邻的8个栅格中，在3X3的DEM栅格

3、上，计算中心栅格与各相邻栅格的距离权落差，取距离权落差最大的栅格为中心栅格的流出栅格，该方向即为中心栅格的流向。流向分析原理水流流向编码5流向分析●原始DEM流向分析步骤:☞启动ArcToolbox，展开SpatialAnalyst工具，选择水文分析，点击流向按钮，弹出流向对话框。☞加载相关数据，点击确定。【流向】对话框流向计算结果6流向分析●洼地判定一般在计算汇流累积量之前，要先对流向栅格进行洼地判断。因为洼地区域是水流方向不合理的地方，可以通过水流方向来判断哪些地方是洼地，然后再对洼地进行填充。利用水文

4、分析工具中的【汇】工具来识别汇。汇的泡面图如下：填洼前后的汇泡面图洼地判定及填洼操作：☞提取洼地☞计算洼地贡献区域。☞计算洼地区域的最低高程☞计算洼地区域的最高高程☞计算洼地深度7流向分析●无洼地DEM流向分析DEM洼地被填充后即对无洼地DEM进行流向分析。具体步操作骤如下：☞启动ArcToolbox，展开SpatialAnalyst工具，选择水文分析，点击流向按钮，弹出流向对话框。☞加载相关数据，点击确定。填洼后无洼地DEM示意图无洼地DEM流向计算结果8计算水流长度水流长度是指地面上一点沿水流方向到其流

5、向起点（终点）间的最大地面距离在水平面上的投影长度。计算水流长度的具体操作步骤如下：☞启动ArcToolbox，展开SpatialAnalyst工具，选择水文分析，点击水流长度按钮，弹出水流长度对话框。☞加载相关数据，点击确定。（对测量方向不同的选择，结果是不同的）【水流长度】对话框DOWNSTREAM计算水流长度结果UPSTREAM计算水流长度结果9汇流分析汇流分析的主要目的是确定水流的路径。汇流分析的基本思想是以规则格网表示的DEM每点处有一个单位的水量，按照自然水流从高处流向低处的规律，根据区域的流向

6、栅格计算每点所流过的水量值，便得到了区域的汇流栅格（汇流累积量）。汇流分析的具体操作步骤如下：汇流分析的具体操作步骤如下：☞启动ArcToolbox，展开SpatialAnalyst工具，选择水文分析，点流量按钮，弹出流量对话框。☞加载相关数据，点击确定。【流量】对话框流量计算结果10河网分析●生成河网河网即河流网络，常用的河网提取方法是采用地表径流漫流模型计算。河网的生成是基于汇流累计矩阵的，可以利用ArcToolbox中的SpatialAnalyst工具进行河网提取。在提取过程中一定要注意阈值的设定，不

7、同的阈值直接影响到提取的结果，阈值的设定一定要遵循科学、合理的原则。提取河网后，要对栅格河网进行矢量化。河流网络提取结果栅格河网矢量化11河网分析●平滑河网1）伪沟谷的删除，由于基于DEM的河网提取采用最大坡度法，在平地区域（如谷底等）的水流方向是随机的，易生成平行状的河流等错误形状（伪沟谷）。就需要手工进行删除，另外研究区域边缘很短的沟谷也需要删除。2）平滑处理河流网络，操作流程如下：加载编辑器工具条。启动编辑器开始编辑。在工具条中加载高级编辑工具条。在高级编辑工具条中单击平滑按钮，输入允许最大偏移参数，

8、点击确定。河流平滑结果12河流分析●生成河流连接河流连接计算是在水流方向数据和栅格河网数据基础上进行的，具体操作如下：☞启动ArcToolbox，展开SpatialAnalyst工具，选择水文分析，点击河流连接，弹出河流连接对话框。☞加载相关数据，点击确定。☞查看河流连接的属性表。河流连接对话框河流连接属性表13河网分级●河网分级河网分级是一种将级别数分配给河流网络中的连接线的方法，此级别是一种根据支流数对河流类