《水文分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文分析.ppt（22页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、水文特征提取方法,DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)数据中包含了丰富的地形、地貌、水文信息,能够反映各种分辨率的地形特征，通过DEM可以提取大量的地表形态信息,如流域网格单元的坡向、坡度以及单元格之间的关系等。ARCGIS的水文分析模块(HydrologyModel)是美国环境系统研究所(ESRI)为ARCGIS推出的一个水文分析模块，主要用于地形和河流网系的提取和分析，实现地形模型可视化。本文利用arcgis 9.2的水文分析模块(Hydrology Model)在1：25万 DEM的基础上，通过模拟水流方向、流域汇流能力、河网的自动生成、流域出水口的确定
2、、子集水区边界的划分等过程，对张家口洋河流域水文信息进行了提取，并生成了洋河数字流域模拟模型。,引 言,利用CAD得到DEM,（CAD）,（MapGIS）,（ArcGIS）,利用CAD得到DEM,利用CAD得到DEM,ARCGIS环境下河网特征提取的有关命令集成在水文分析菜单HYDROLOGY)中，使用起来方便。根据DEM格网特征提取原理，提取过程须按一定程序进行。,研究区河网特征提取,洼地填补(FILL),原始的DEM数据中通常都有洼地(Sinks)或尖峰(Peaks)。洼地是指一个单元格的高程低于与它相邻的8个单元格的高程。洼地单元格中的水流只能流入而不能流出；尖峰是指一个单元格的高程高于
3、与它相邻的8个单元格的高程。尖峰单元格中的水流则只能流出而不能流入。需要利用Hydrology工具包中的Fill工具来填洼和削峰。Fill的工作原理是扫描各个单元格的时候，比较该单元格与相邻的8个单元格的高程,如果是洼地,那么该单元格的高程值将被赋予相邻8个单元格中最低的那个(即pourpoint)，削峰的方法与其类似。,洼地填补(FILL),水流方向(FLOW DIRECTION),对DEM进行流向分析，应用FLOW DIRECTION命令，生成8方向水流流向。栅格单元格的水流方向是指水流流出该单元格的方向。对于空间内某一栅格单元格，与其相邻的共有8个单元格，FLOW DIRECTION()
4、赋予每个单元格一位于1255之间的整数值来表示水流方向，其中1：东；2：东南；4：南；8：西南；16：西；32：西北；64：北；128：东北。除上述数值之外的其他值代表流向不确定。,水流方向(FLOW DIRECTION),2.3.3 流域汇流能力分析,利用HYDROLOGY下的Flow Accumulation()函数，通过确定所有流入本单元格的累积上游单元格数目(NIP)来生成流域汇流能力栅格图.流域汇流能力栅格分布图产生后，可以通过设置NIP阈值来确定河流网络，大于NIP阈值的单元格为沟谷线上的点,连接各个沟谷线上的点就形成了河流网络。,汇流(Flow Accumulation),水流网
5、络提取,利用HYDROLOGY水流网络的提取 利用Single Output Map Algebra命令，以Flow Accumulation生成的栅格数据作为输入，输出单值化后的栅格数据。在Map Algebra Expression中填入Condition语句，语句格式为Con(，)，其中为可选项。可选项为空时，如果语句返回的值为假，单元格将被默认赋值为NULL。,水流网络提取,例如con(flow _ accumulation Const，1，0)表示将栅格数据flow _ accumulation中的汇流的值大于某一常数const的全部赋值为1，其余赋值为0。初始进行分析时，可选择自小
6、至大的几个集流阈值，以便观察最适河系提取集流阈值的范围。初始进行分析时，可选择自小至大的几个集流阈值，以便观察最适河系提取集流阈值的范围，图3为const取10000时提取的河网，图4为const取2000时提取的河网,2.3.4 水流网络提取,水系提取,利用Stream to Feature命令，以Single OutputMap Algebra生成的栅格数据作为/Input Stream Raster的输入，以步骤2.3.2生成的数据作为/Input Flow Direction Raster的输入，输出矢量化后的河网形文件(即shape文件)，至此就将河网提取出来了。,水系提取,确定大流
7、域,利用Basin工具，以Flow Direction工具生成的栅格数据作为输入，输出已划分的大流域栅格数据。再利用ArcToolbox Convertion Tools From Raster Raster to Polygon工具，可以将大流域的栅格数据转换成多边形的形文件。通过这些形文件可以方便的对感兴趣区域进行提取操作。例如对某一个或者某几个流域的提取，统计各流域的面积等。,确定大流域,子流域的提取,1)Stream Link。以步骤2.3.4生成的水流网络数据和Flow Direction生成的栅格数据作为输入，输出记录各流域出口(pour point)的栅格数据。(2)Watershed。以步骤(1)生成的数据和Flow Direction生成的栅格数据作为输入，输出划分了各子流域的栅格数据。,子流域的提取,
