【ArcGIS】水文分析与流域划分

  • 一、基础数据处理
    • 1、下载数据
    • 2、拼接DEM数据
    • 3、填充洼地
    • 4、流向分析
    • 5、流量分析
    • 6、河网生成（栅格计算器）
    • 7、河网分级
    • 8、河流链接（提取子流域的关键）
  • 二、多个小流域提取
    • 1、捕捉倾泻点
    • 2、集水区（提取小流域）
    • 3、栅格转面（小流域栅格图像矢量化）
    • 4、栅格河网矢量化
  • 三、单个流域的提取
    • 1、出水口（选取point）
    • 2、集水区（提取单个流域）
    • 3、栅格转面（单个流域图像矢量化）

一、基础数据处理

1、下载数据

  • 根据自己的需要选择分辨率精度下载DEM高程数据，数据来源：地理空间数据云 https://www.gscloud.cn/search
  • 或微信公众号发布的DEM数据

2、拼接DEM数据

  • 打开Arcmap使用镶嵌工具对下载的DEM数据进行拼接：Data Management Tools.tbx–>栅格–>栅格数据集–>镶嵌；

在这里插入图片描述

3、填充洼地

  • 输入【拼接DEM数据】中生成的文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>填洼（注：Z 限制保持默认空值）–>生成填洼文件–>结果命名为“填洼”；

在这里插入图片描述

  • 如果出现生成不了填洼的情况，点击【填洼】对话框下面的【环境设置】，找到【并行处理】标签，在【并行处理因素】处填0，点击确定。

在这里插入图片描述

4、流向分析

  • 输入【填充洼地】中生成的【填洼】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>流向–>生成流向分析文件–>结果命名为“流向”
    输入表面栅格数据：填洼
    输出流向栅格数据：流向

在这里插入图片描述

5、流量分析

  • 输入【流向分析】中生成的【流向】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>流量（注：输出数据类型 float）–>生成流量分析文件–>结果命名为“流量”
    输入流向栅格数据：流向
    输出蓄积栅格数据：流量

在这里插入图片描述

6、河网生成（栅格计算器）

  • 输入【流量分析】中的生成的【流量】文件，Spatial Analyst Tools.tbx–>地图代数–>栅格计算器–>输入Con(“流量”> 800,1)（注：值越小，支流越多）生成河网文件–>结果命名为“河网生成”，关于函数con的数值设定，是根据自己需要进行确定的。

在这里插入图片描述

7、河网分级

  • 输入【河网生成（栅格计算器）】中生成的【河网生成】结果和输入【流向分析】中生成的【流向】结果，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>河网分级（注：河网分级方法默认STRAHLER ）–>结果命名为“河网分级”
    输入河流栅格数据：河网生成
    输入流向栅格数据：流向
    输出栅格：河网分级

在这里插入图片描述

8、河流链接（提取子流域的关键）

  • 输入【河网分级】中生成的【河网分级】栅格数据和输入【流向分析】中生成的【流向】栅格数据，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>河流链接–>结果命名为“河流链接”。
    输入河流栅格数据：河网分级
    输入流向栅格数据：流向
    输出栅格：河流链接
    在这里插入图片描述

二、多个小流域提取

1、捕捉倾泻点

  • 输入【河流链接（提取子流域的关键）】中生成的【河流链接】栅格数据和输入【流量分析】中生成的【流量】栅格数据，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>捕捉倾泄点–>结果命名为“捕捉倾泻点”。
    输入栅格数据或倾泻点数据：河流链接
    输入储蓄栅格数据：流量
    输出栅格：捕捉倾泻点
    在这里插入图片描述

2、集水区（提取小流域）

输入【流向分析】中生成的【流向】栅格数据和输入【捕捉倾泻点】中生成的【捕捉倾泻点】栅格数据，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>捕捉倾泄点–>结果命名为“小流域”。
输入流向栅格数据：流向
输入栅格数据或要素倾泻点数据：捕捉倾泻点
输出栅格：小流域

在这里插入图片描述

3、栅格转面（小流域栅格图像矢量化）

  • 对于设置好的栅格边界还需要进行矢量化，选择工具箱中的转换工具。
  • 输入【集水区（提取小流域）】中生成的【小流域】栅格数据，Conversion–>由栅格转出–>栅格转面–>结果命名为“XXX小流域”。
    输入栅格：小流域
    输出面要素：XXX小流域
    在这里插入图片描述
  • 矢量化后的小流域

在这里插入图片描述

4、栅格河网矢量化

输入【河网分级】中生成的【河流分级】栅格数据和输入【流向分析】中生成的【流向】栅格数据，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>栅格河网矢量化（注：勾选简化折线 ）–>结果命名为“河网栅格矢量化”。
输入河流栅格数据：河网分级
输入流向栅格数据：流向
输出折现要素：河网栅格矢量化

在这里插入图片描述

  • 矢量化后的河网

在这里插入图片描述

三、单个流域的提取

1、出水口（选取point）

  • 这里需要设置一个流域的出水口，先在图层里面新建shapefile要素（点要素），命名为“出水口”然后开始编辑要素进行选点，所选点选取在干流上。
    在这里插入图片描述

2、集水区（提取单个流域）

输入【流向分析】中生成的【流向】栅格数据和输入【出水口（选取point）】中设置的点数据，Spatial Analyst Tools.tbx–>水文分析–>集水区–>结果命名为“XXX流域”。
输入流向栅格数据：流向
输入栅格数据或要素倾泄点数据：出水口
输出栅格：XXX流域
在这里插入图片描述

  • 生成的单个流域范围

在这里插入图片描述

3、栅格转面（单个流域图像矢量化）

  • 对于设置好的栅格边界还需要进行矢量化，选择工具箱中的转换工具。
  • 输入【集水区（提取单个流域）】中生成的【XXX流域】栅格数据，Conversion Tools.tbx–>由栅格转出–>栅格转面–>结果命名为“XXX流域”。
    输入栅格：XXX流域
    输出面要素：XXX流域2

在这里插入图片描述

  • 矢量化后的流域范围

在这里插入图片描述

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