ArcGIS在DEM的基础上划分小流域.docx

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ArcGIS在DEM的基础上划分小流域

ArcGIS10.0在DEM的基础上划分小流域

根据DEM提取河流网络，计算流水累积量、流向、根据指定的流域面积大小自动划分流域

1.加载DEM

打开ArcMap，加载数据DEM数据文件

如果DEM中有很多异常值，可能刚加载进来的时候是全灰或者全白，这个时候需要右键→图层属性，进行调整。

2.Fill

DEM表面存在着一些凹陷的区域（DEM本身是插值计算的，很难与现实情况完全符合），由于这些区域异常低值存在，使得该区域在进行水流流向计算时得到不合理的水流方向。

因此，应该首先对原始DEM数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM。

打开ArcToolbox中的水文分析模块。

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→Fill

如果没有水文分析模块，请用Customize→Extensions→SpatialAnalyst添加扩展模块。

3.FlowDirection

ArcGIS中的水流方向利用D8算法计算。

针对每一个栅格，将其高程与周围八个栅格进行比较，得到水流方向。

最终得到的结果是一个栅格图，每个象元上的值的含义如下图所示。

如果某象元算得的水流方向是正东方向，则值为1.如果西北，则为128，以此类推。

注意，这里要用的DEM已经不是原始的DEM了，需要用经过Fill后的DEM，也就是第二步生成的结果DEM。

（文件命名不能超过13个字符？

好像是）

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→FlowDirection

4.FlowAccumulation

FlowAccumulation由FlowDirection数据计算而来。

每一个栅格FlowAccumulation的值代表着其上游有多少个栅格的FlowDirection最终汇流经过该栅格。

一般而言，计算出来的Accumulation的数值数值越大，代表越有可能是河谷。

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→FlowAccumulation

5.河网计算

当FlowAccumulation达到一定值的时候，就会产生地表水流，那么所有那些FlowAccumulation大于阈值的栅格就是潜在的水流路径，由这些水流路径构成的网络，就是河网。

这个阈值是需要人为设定的，与定义的汇水面积有关。

这里，我们设置为10000，也就是说，如果在某个栅格的上游有10000个栅格的水流会流经这个栅格，则将这个栅格定义为河流。

由于本文用的栅格是30米×30米，也就是说，如果某个栅格点，其上游的汇水面积超过9平方公里，则认为这里是河流。

使用SpatialAnalystTools→MapAlgebra→RasterCalculator

6.Streamlink

Stream link记录着河网中节点之间的连接信息。

Stream link的每条弧段要么连接着两个作为出水点或汇合点的结点，要么连接着作为出水点的结点和河网起始点。

河网节点是计算流域的输入参数。

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→StreamLink

7.Watershed

先确定一个出水点，然后结合水流方向数据，分析搜索出该出水点上游所有流过该出水口的栅格，化为这个出水点之上的流域。

这里，我们将第6步算出来的河流节点作为这一步的出水点数据。

当然，这样的话计算出的流域将会很破碎，而且得不到流域之间的隶属关系。

如果需要得到更为精确的流域，那么就需要人工去判读出水点。

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→Watershed

到这一步，就把所有的集水区划分出来了。

为了显示的需要，我们还需要将河网加进来，以显示每个小流域隶属哪一段河道。

8.将河网转成矢量图

第五步生成的河网图是栅格的，这里需要将其转化为矢量的，以作为图层查看流域。

使用SpatialAnalystTools→Hydrology→StreamtoFeature

到这里为止，就基本符合要求了。

。

下面第9步之后的东西，是为了以后其他计算的需要，例如给流域添加属性，计算流域的面积等用的。

9.将流域的栅格转矢量

ConversionTools→FromRaster→RastertoPolygon

现在就可以做专题图来显示不同的流域了

10.通过裁剪获得指定范围的栅格图

给定数据，1）栅格图。

2）给定范围的面状图层。

加载数据

本例中右一副大范围的DEM图，有一个小的面状区域。

现在需要获得该小面状范围的DEM。

打开ArcToolbox

使用DataManagementTools→Raster→RasterProcessing→Clip

设置相关参数

注意，如果使用的面不是规则矩形，一定要点上“UseInputFeaturesforClippingGeometry（optional）

查看结果