简明Arcgis流域提取方法

从数字高程模型（DEM）中提取流域是在进行水文、农业、环境等研究中常用的一个数据处理过程。提取高质量和尺度适宜的流域面图层，可以为后续研究提供有力的支持和帮助。应用Arcgis进行流域提取的技术在9.x版本就已经基本成熟，网上相关的教程也有很多，但是整个流程如何操作并不是说的很清楚。我根据自己的理解和实际工作中所遇到的问题，写一个简要的操作流程，既作为自己的备忘，也希望能帮助到需要的朋友。

为了避免不同汉化包翻译的名称不一样，我统一使用英文版本的名称，如果看不懂可以复制下来直接度娘，就可以知道相对应的中文名称。

1、flow direction

输入：dem

结果：flowdir。

获取目标区DEM后直接使用flow direction进行处理，处理结果有可能是下面的两种。

直接跳到第九步

dem有缺陷，先填坑吧

如果是第一种，恭喜你，进入第九步。如果是第二种，说明你的dem比较“坑”，需要先进行填坑再提取流域。

2、sink

输入：flowdir

结果：sink

虽然自然界地形中存在坑很正常，但是自然界出现比10*10m还大的坑就比较罕见了。我们的目的毕竟是为了提取流域，为了保证模拟水流能够按照流域的方向顺利流到出水口，我们需要把坑填上。

3、watershed

输入：

    input flow direction raster:flowdir

    input raster or feature pour point data:sink

结果：sinkshed

这一步是通过watershed工具推算出哪些区域的水会流到这些坑里

4、zonal statistics

输入：

input raster or feature zone data: sinkshed

zone field: Value

Input value raster: dem

statistics type: minimum

输出：sink_min

通过区域统计得到“坑”的流域内高程的最低值

5、zonal fill

输入：

input zone raster:sinkshed

input weight raster:dem

输出：

sink_max

使用区域填充的结果是沿着“坑”流域的边界，也就是分水岭，把整个流域填平。这样就获得了“坑”流域的最高高程

6、raster calculator

输入：

sink_max - sink_min

输出：

sink_depth

这步没什么好说的，大值减小值得到“坑”的最大深度

7.fill

输入：

input surface raster: dem

Z limit: sink_depth(max)

输出：filldem

Z limit中要填sink_depth中的上限值，我这里就是510。

8.flow direction

输入：filldem

输出：fill_dir

如果这次输出的结果还是类似于下图这样的，那么英雄请你洗把脸然后重复2-8步。

如果还是这样，你的运气也是好到没朋友了

9.flow accumulation

输入：fill_dir

输出：accu

系统开始在无瑕疵的dem上下雨，然后计算流经每个栅格的水流量。

10.raster calculator

计算公式：con(accu>X,1)

输出：stream_r

公式中的X是要根据所在研究区，计划要提取的流域大小等因素确定的。过小会造成提取的河流过密，生成的流域细碎。如果过大会造成流域偏大，研究细节也就被埋没了。

11.stream link

输入：

input stream raster:stream_r

input flow direction raster:fill_dir

输出：stream_link

通过stream link可以把栅格的值按照河流分别赋值，同一河段的栅格值都一样。方便后续转为矢量线。

12.stream to feature

输入：

input stream raster:stream_link

input flow direction raster:fill_dir

输出:river_fea

这一步同样可以用raster to polyline完成，效果就是把栅格的河流转化为矢量的线。但据esri官方讲，stream to feature因为考虑的流向的原因，转化效果更好一些。

截图来自arcgis help，看上去细节更丰富一些

13.watershed

输入：

input flow direction raster: fill_dir

input raster or feature pour point data: stream_link

输出：watershed

到这一步流域提取就完成了，下一步就进入各位大侠的个人研究领域了。

完结撒花