GIS空间分析 数字地形分析5 水文分析

 目录

一、实验名称

二、实验目的

三、实验背景

四、实验准备

1.数据准备

2.软件准备

五、实验步骤

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一、实验名称

        数字地形分析之水文分析

二、实验目的

0 了解水文分析的基本原理

1 掌握汇流网络提取和河网分级的基本方法

三、实验背景

        水文分析是DEM数字地形分析的一个重要方面。基于DEM地表水文分析的主要内容是利用水文分析工具提取水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络、河网分级以及流域分割等。

四、实验准备

1.数据准备

某地区5m分辨率DEM数据；

2.软件准备

ArcGIS10.7

五、实验步骤

        1.打开ArcMap软件，新建ArcMap空白文档，将DEM数据导入进ArcMap软件；

         2. 填洼工具位于ArcToolBox>spatial analysis>空间分析>水文分析>填洼，打开填洼工具，输入DEM数据，其他参数默认，确认输出即可；

        在进行水文分析前，我们首先对DEM进行填挖。DEM是比较光滑的地形表面模型，但是由于DEM的误差以及真实地形的存在，使得DEM表面存在一些凹陷的区域，由于这些凹陷的存在，使得水文分析得到方向不合理甚至错误的水流方向，因此进行水流分析及方向分析之前，首先对原始DEM进行洼地填充。 

         查看输出结果，不过看起来似乎不太明显；

         3.接下来是计算水流方向，打开流向工具，输入数据为填洼后的DEM，点击确定，我们可以看到得到的流向结果为1，2，4，6，8，16，32，64，128等代号；

对于每一个栅格，水流方向是计算水流离开此栅格的方向。ArcGIS中默认采用的是D8算法，即通过计算中心栅格与邻域栅格的最大距离权落差来确定。

 

         4.接下来计算汇流累积量。打开流量工具，输入数据为刚计算的流向数据，单击确定即可；

在地表径流模拟过程中，汇流累积量是基于水流方向得到的，汇流累积量的基本思想是：以规则格网表示的数字高程模型，每点处有一个单位的水量，按照自然水流从高处流往低处的规律，根据区域地形的水流方向数据计算每个栅格所流过的水量数值，便得到了该区域的汇流累积量；

         5.根据阈值条件，筛选汇流累积量数据。根据阈值条件的设定，需要参照实际的DEM数据，即当地的水文条件，这一功能可以使用栅格计算器来完成；打开栅格计算器对话框，输入选择刚计算的汇流累积量数据，选择提取值>=1000的数据,点击确定；

         这样我们便提取出了河网数据

        6.接下里是绘制网格分级。打开水文分析工具条>河网分级，输入河流栅格数据为重分类后的河网，流向为之前的计算结果，选择输出位置，点击确定，将底色改为白色，至此，实验结束！

河网分析工具可以实现对一个线性网络以数字标识的形式划分级别，在地貌学中，是根据河流的流量形态等因素进行；ArcGIS中提供两种常用的河网分析的方法，该工具也位于水文分析工具集中。

         我们可以看出绿色的河流等级高于蓝色河流，后者是前者的支流。

         

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