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ArcGIS軟件基于DEM提取微流域單元

發布時間:2021-11-22 21:29:00   瀏覽量:5743   作者:GIS前沿

流域作為一個相對獨立的地理單元,與行政區的劃分有著本質上的區別。流域的劃分更注重自然因素,流域作為一個綜合的自然整體,在其內部形成了一個天然的物質與能量流動的場所,并通過水流的作用,與周圍的區域進行物質和能量的交換。流域的精確劃分作為一個研究的基礎工作,那么接下來給大家說一下利用DEM提取小流域的案例教程——以貴州省遵義市正安縣為例。

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數據獲取

地理空間數據云(http://www.gscloud.cn/),數據分辨率為30m。

若想要獲得更高精度的DEM數據,可以在一些地圖下載器上下載,高精度的DEM數據可以使得提取的小流域邊界更加清晰和準確。


圖1 下載的DEM數據示意圖

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小流域提取

在正式開始提取小流域之前,我們可以先根據研究區邊界將DEM進行裁剪。此時,打開ArcGIS空間分析工具——提取分析——按掩膜提取,得到研究區的DEM數據。


圖2 裁剪后DEM示意圖

1、DEM填洼

打開空間分析工具——水文分析——填洼。輸入DEM數據,設置對應的輸出保存路徑,對應如圖3所示。
圖3 填洼操作示意圖

2、流向

打開空間分析工具——水文分析——流向,輸入上一步提取得到的填洼DEM數據,對應的操作如圖4所示。
圖4 流向操作示意圖

3、流量

打開空間分析工具——水文分析——流量,輸入上一步提取得到的流向數據,對應的操作如圖5所示。
圖5 流量操作示意圖

4、提取河網

上一步提取出來的是累計流量數據,提取河網的思路是將河道中匯流量>閾值的河道篩選出來,所以我們可以使用ArcGIS柵格計算器實現。在柵格計算器中輸入表達式:“SetNull(流量<500,流量)”。這個表達式的意思是將累計流量小于500的河道剔除掉從而保留累計流量大于500的區域,如圖6所示
圖6 提取河網示意圖

5、河流鏈接

打開空間分析工具——水文分析——河流鏈接,輸入河流柵格數據(河網數據)以及流向數據,如圖7所示。
圖7 河流鏈接示意圖

6、分水嶺

打開空間分析工具——水文分析——分水嶺,輸入流向柵格數據和要素傾斜點數據(即上一步得到的河流鏈接數據),如圖8所示。


圖8 分水嶺操作示意圖

7、柵格轉面

根據以上步驟得到柵格格式的微流域邊界數據(如圖9所示),我們只需要將得到的柵格數據進行轉面即可。操作步驟為:轉換工具——由柵格轉出——柵格轉面,輸入上一步得到的流域柵格數據,即可得到矢量的流域邊界(如圖10所示)。
圖9 微流域邊界柵格示意圖
圖10 微流域矢量邊界

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流域合并

小流域提取的操作到上一步其實已基本完成,但由于每個人的需求不同,所以我們可以根據匯水方向和分水嶺的大小將相應的微流域(流域基本單元)進行合并,從而得到一個較大的流域斑塊,具體操作即矢量圖層合并。

從圖10中可以發現,提取的微流域邊界在研究區邊界上存在一定的空隙,所以建議在提取微流域邊界時,需要將DEM的范圍擴大,一般以研究區邊界向外緩沖1km左右后,再進行以上的操作!


來源:https://blog.csdn.net/qq_43173805/article/details/120113922

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