沟谷网络提取及沟壑密度计算

1 操作流程
利用水文分析提取沟谷网络：对DEM进行填洼判断，用填洼后的DEM计算流向流量提取栅格河网，将栅格河网转为矢量格式，然后删除伪沟谷。
沟壑密度计算： 沟壑数据的属性表，计算沟壑总长度，然后用沟壑总长度比上研究区总面积即求得沟壑密度。

图1-1 流程图
2 解题步骤
2.1沟谷网络的提取
（1）求有洼地流向：在ArcToolbox选择Spatial Analyst Tools  Hydrology  Flow Direction工具，打开Flow Direction对话框，输入DEM数据求出有洼地流向。结果如图2-1所示。

图2-1 有洼地流向结果
（2）判断是否存在洼地：在ArcToolbox选择Spatial Analyst Tools  Hydrology  Sink工具，打开Sink对话框，选择有洼地流向数据，得到存在洼地的结果。结果如图2-2所示。

图2-2 洼地结果
（3）填洼：在ArcToolbox选择Spatial Analyst ToolsHydrologyFill工具，打开Fill对话框，选择DEM数据，点击OK进行填洼设置如图2-3所示，结果如图2-4所示。

图2-3 Fill对话框

图2-4 填洼结果图
（4）无洼地流向：在ArcToolbox选择Spatial Analyst ToolsHydrologyFlow Direction工具，打开Flow Direction对话框，选择填洼数据，点击OK，得到流向数据。结果如图2-5所示。

图2-5 无洼地流向数据结果图
（5）流量：在ArcToolbox选择Spatial Analyst Tools HydrologyFlow Accumulation工具，打开Flow Accumulation对话框，选择流向数据，点击OK，得到流量数据。设置如图2-6所示，结果如图2-7所示。

图2-6 Flow Accumulation对话框

图2-7 流量结果图
（6）提取栅格河网：在ArcToolbox中选择Spatial Analyst Map Algebra Raster Calculator工具，提取汇流累积量大于100的值作为栅格河网。设置如图2-8所示，结果如图2-9所示。

图2-8 提取值大于100的河网

图2-9 提取的河网结果
（7）栅格河网矢量化：在ArcToolbox中选择Spatial Analyst Hydrology Steam to Feature工具，选择输入栅格河网数据，选择输出无洼地计算出流向栅格数据,命名输出矢量数据为沟谷网，具体设置如图2-10，结果如图2-11所示。

图2-10 Steam to Feature对话框

图2-11 矢量河网
（8）伪沟谷删除：将矢量河网处于编辑状态 选择平行状沟谷和边缘很短的沟谷进行删除，删除后点击保存，结果如图2-12所示。

图2-12 删除伪沟谷后的结果
2.2 沟壑密度计算
（1）打开矢量沟谷数据属性表，选中Length字段右键点击Statistics，得到沟壑总长度ΣL=611.046406km。如图2-13所示。

图2-13属性统计结果图
（2）计算研究区域面积：点击查看DEM属性，研究区面积为696*622*25*25=270570000m2，即270.57km2 。
（3）沟壑密度：Ds=ΣL/A=2.258km/km2 。