HECGeoRAS使用指南Word文件下载.docx
《HECGeoRAS使用指南Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HECGeoRAS使用指南Word文件下载.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
ApUtilites菜单主要是数据管理。
Help主要是解释说明。
下面具体介绍相关菜单和按钮的功能。
为HEC-GeoRAS设置分析环境
利用GIS软件进行水文/水力学模拟主要有三个步骤：
1）数据预处理。
2）模型模拟。
3）成果可示化。
通常用单张地图去做单个工程，但这会以太多数据层而告终。
这样在寻找哪些是输入数据、哪些是输出数据时就会很繁。
为了避免这种混乱，HEC-GeoRAS使用分开的数据框架来分配预处理和后处理数据，在HEC-GeoRAS中，单击ApUtilities→AddNewMap来增加一个新的数据框架，见下（在ARCMAP中，可以单击Insert→DataFrame来增加一个新的数据框架）：
HEC-GeoRAS的成果是HEC-RAS的地理上的输入，命名为BaxterGeometry，单击OK。
注意到新的数据框架（BaxterGeometry）已被加载到ArcMap的表中了。
如果右击BaxterGeometry数据框架，然后单击属性（Properties），会发现在坐标系统中没有投影。
关闭数据框架属性窗口。
为了创造一个几何文件，需要的是地形（高程）数据。
在ARCMAP中单击
按钮，浏览baxter_tin来加载地形数据到图层文件中。
所有的数据和数据框架必须具有同样的坐标系统，因为baxter_tin已有一个投影坐标系统，被应用到BaxterGeometry数据框架中去，右击数据框架查看属性时可以查询这个坐标系统。
创造RAS层
HEC-RAS需要的几何文件包括横断面，水工建筑物、河堤和其他的河道物理属性。
使用HEC-GeoRAS进行预处理意味着在GIS中创造这些属性，并且将他们输出到HEC-RAS的几何文件中去。
在HEC-GeoRAS中，每个属性都被作为一个分开的特征类叫作RAS层。
所以在GIS中建立河道属性之前，让我们首先在HEC-GeoRAS的工具条中使用RAS几何数据菜单创建一个空的GIS层.单击RASGeometry→CreateRASLayers.你会看见在HEC-RAS的几何文件中所有可能出现的属性。
如果你愿意，你可以单击单独的属性来创造一个数据层，或你可以单击”ALL”来创造所有层。
本指南中，单击了ALL来创造所有层。
在创造所有层窗口中，同意系统默认的名称，并单击OK。
HEC-GeoRAS创造了一个地理信息数据库在同一个文件中，就是图文件被存储的地方。
将图文件的名赋给地理信息库中（在示例中即），并且在地理信息数据库中存储了所有的特征类/RAS层。
在创建了RAS层后，这些被以预分配的图标加载到图文件中。
这些层是空的，我们的任务就是根据工程需要制作一些或全部的图层，然后创造一个HEC-RAS几何文件。
创建河道中泓线
首先是创建河道中泓线。
河道中泓线是用来建造HEC-RAS河网的。
baxter_tin数据库中存储的是东西走向的的Baxter河，包含TuleCreek一个支流。
所以有三个河段：
Baxter河上游，Baxter河下游和TuleCreek支流。
我们沿着河道中泓对每个河段进行数字化，并且在流向上是均衡的。
放大（Zoom-in）Baxter河上游的最上游来看看主河道（上图中的黑色线）.
为了创造河道中泓线（在河道特征类），开始编辑，并选择创造新特征作为任务，见下：
使用绘图工具（标红线的），自上游向下游开始数字化河道中泓线直到与TuleCreek支流的汇口处（在水力学中叫结点），为了数字化BaxterRiver上游，单击流向并双击在结束的时候。
如果你需要修改，单击修改工具，在图上修改，然后继续单击绘图工具（在河道结点到达之前不要双击）。
在Baxter河上游数字化完成后，保存编辑。
在开始数字化TuleCreek支流前，修改一些编辑选项。
单击Editor→Snapping。
然后在RIVER栏里选择END框，见下：
我们修改编辑环境是因为当数字化Tule支流的时候，我们想要Tule支流的下节点与Baxter河的下结点重合。
关闭属性框，然后开始数字化Tule支流从上游到Baxter河的结点。
当接近到结点的时候，放大，你会发现工具会自动尝试捕捉Baxter上游的终结点。
双击该结点来完成Tule河支流的数字化工作。
保存编辑。
最后，从Baxter上游的下结点处进行Baxter下游的数字化。
再次确定你捕捉的点重合。
保存编辑，然后停止编辑（所有结点需要重合，创造HEC-RAS结点，所以要确保这三个结点要对齐）。
在河道数字化完成后，下一个任务对河道进行命名，在HEC-RAS中，每条河只有一一个独立的名字，每个河段也只能有一个独立的河段名。
我们可以定义BaxterRiver
为一条河，支流作为第二条河。
为了对河段进行命名，单击AssignRiverCode/ReachCode来触发命名，如下：
当按钮被激活的时候，单击Baxter河上游段，你会看见河段被选中了，生成了下面的窗口：
在依次分配完河流和河段名后，单击OK。
单击支流，使用TuleCreek
和Tributary作为河流名和河道名。
对于Baxter河下游段，使用BaxterRiver和LowerReach作为河流名和河段名。
现在打开河流特征类属性表，你会发现刚才规定的河流名与河道名已被作为特征属性输入进去了，见下：
要注意的是，还有一些非输入性的河流特征属性。
（如FromNode,ToNode,
）
在继续之前，让我们确定每个河段都是关联的，并且对余下的河流属性值进行赋值。
单击RASGeometry→StreamCenterlineAttributes→Topology（拓扑结构）
确定河流中泓线和baxter_tin作为地形TIN，然后单击OK。
这个功能将会处理河流的FromNode和ToNode属性。
下一步，单击clickonRASGeometry→StreamCenterlineAttributes→Lengths/Stations.这会处理剩下的属性。
现在打开河流属性表，并理解每一个属性的意义。
HydroID是地理数据库中，每一个给定组件都有一个独立的号码。
河流与河段属性包括独一无二的名字。
FromNode和ToNode属性定义了河段之间的关联（即拓扑关系）。
ArcLength是河段的实际长度基于图的单位，并且与形状长度一致。
在HEC-RAS中，从上结点到下结点的距离是使用站码来表现的，例如，每个河流的下结点都是0（就是河长从下游往上算）并且等于河流上结点的长度。
在TuleCreek支流上，我们只有一个河段，FromSta属性是0，ToSta属性等于ArcLength。
Baxter河有两个河段，对于上游的FromSta=下游的ToSta。
上游河段的ToSta属性等于上下游河段的ArcLengths之和。
创造河堤
河堤线是用来区分主槽和河漫滩的。
河堤位置信息被用于处理不同的断面属性。
例如，漫滩地区的曼宁系数大于主槽，因为植物的存在使糙率变大。
创建堤防线与创建深泓线是相似的，但是没有精确的线供参考，他们可以沿着流向或反向流向而数字化，也许是连续的，也续是间断的。
为了创建河道中心线（在河堤特征类里），开始编辑，然后选择CreateNewFeature作为任务，Banks作为任务，如下：
虽然数字化河堤没有精确的向导线，为了连惯，沿着这些向导线：
1）从上结点开始，2）寻找下结点，先数字化左岸堤防再数字化右岸。
对三个河段的堤防进行数字化并保存编辑和图文件。
创造汇流路径
汇流路径层包括三种线：
中心线，左漫滩和右漫滩。
流径线被用来决定下河段长在主槽横断面和滩地上。
如果我们创建的河流中心线在主槽的中心，它就可以用作汇流中心线。
单击RASGeometry→CreateRASLayers→FlowPathCenterlines
如果消息框里问你是否想用河道中泓线来创建流向线，单击Yes。
确定了河流中泓线和流向中心线后，单击OK。
若要创造左、右流向（在流向特征类中），开始编辑，然后选择CreateNewFeature
作为任务，Flowpaths作为目标，如下：
利用绘图工具来创建流向。
左、右流向必须在下游方向包含漫滩内数字化。
这些线用来计算漫滩间的横断面距离。
再一次，为了连惯考虑，先对每个河道左流向数字化，再对右流向数字化。
完成数字化后，保存编辑，停止编辑。
现在使用线型
标注流向，单击按钮（注意光标的改变），然后单击某一个流径（左或右，面向下游），然后命名流向，如下：
标注所有流向，并且打开流向属性表进行确认。
LineType字段一定都有数据，如果所有流向都被标注的话。
创建横断面
横断面是HEC-RAS的一个重要输入。
横断面图是用来从地形数据中的高程信息来创建一个横断面。
其他的RAS横断面比如说中心线和流向线被用于计算HEC-RAS属性比如说堤防站（区分主槽与滩地），下游河段长（断面间的距离）和曼宁系数。
所以，创建足够多的横断面来展示河床与滩地的变化是极其重要的。
在创造横断面线时应的某些向导线必须遵守以下规则：
（1）他们必须垂直于流向，
（2）必须涵盖模拟的洪水范围。
（3）面向下游从左向右数字化。
虽不被要求，但这是一个很好的习惯在断面间保持连惯性。
除此以外，如果沿河道遇到了一个水工建筑物（比如说，桥和管路），在水工建筑物的上、下游都要定义横断面。
在本指南中，水工建筑物可以被遥感图像分辨出来。
比如，我们会在支流的下结点以下可以安置一个桥的位置，如下：
为了创建横断面图中（在XSCutlines中），开始编辑，然后选择CreateNewFeature作为任务，XSCutlines作为目标
使用绘图工具沿着向导线进行断面数字化。
当数字化的时候，确定每个横断面足够宽能覆盖漫滩区。
这可以用横断面属性工具
，单击属性工具，然后在横断面上单击来见到属性。
例如：
如果获得了一个断面属性界面（见下），没必要编辑横断面，但如果在获得了一个断面（见下），那么横断面就需要编辑。
（注：
这个工具停止了编辑，在看见横断面属性后，每次你需要开始编辑。
在数字化完横断面后，保存编辑，停止编辑。
下一步是向这些图增加HEC-RAS属性，我们需要增加河流、河段名，沿深泓的站码、堤的编码和下游河段长。
因为其他层的所有数据都是基于横断面的，所以确定每个横断面都沿着河流深泓线和堤防流向，这样可以避免错误信息。
单击RASGeometry→XSCutLineAttributes→River/ReachNames，这个工具使用了河流与河段的深泓属性。
然后将他们复制到XS图中。
下面，单击clickonRASGeometry→XSCutLineAttributes→Stationing，这个工具会处理每个横断面图的站码（从上游到下游的每个河横断面间的距离）。
下面，单击RASGeometry→XSCutLineAttributes→BankStations，确认XSCutlines和Banks，最后单击OK。
这个工具处理每个横断面的堤防编码（面向下游，在XSCutline线上从开始点到左、右岸的堤防距离）。
最后，单击RASGeometry→XSCutLineAttributes→DownstreamReachLengths。
这个工具处理沿着流向从本横断面到下横断面的距离。
横断面图是2维线，没有高程信息关联。
当早点使用面工具来看横断面时，工程会沿着图用基础高程数据来输出高程。
可以单击RASGeometry→XSCutLineAttributes→Elevation转换2维数据到3维数据。
确认XSCutlines和baxter_tin地形数据。
新的三维线（XSCutLinesProfiles）会被存储在XSCutLines3字段中。
单击OK。
该过程完成后，打开XSCutLines3D字段属性表，会发现属性现在已是Z了。
（就是从假定基面连到绝对基面）。
创建桥梁与管道
在创建完横断面后，下一步是定义河、管道和其他水工建筑物。
因为我们使用遥感图来定义横断面，所以桥梁的位置就已定了。
若需要创建桥梁/管道，开始编辑，然后选择CreateNewFeature作为任务，Bridges作为目标，见下：
桥梁/管道与横断面是相似的，所以对横断面的标准可以同样适用于桥梁/管道。
在编辑栏里使用绘图工具，在支流下游的结点处数字化桥梁位置。
当数字化河的时候，确保桥梁/路高于河道中泓线。
保存并停止编辑。
数字化完桥梁/管道后，需要处理河流/河段名和站码。
单击ClickonRASGeometry→Bridge/Culverts→River/ReachNames来处理河流/河段名。
再单击RASGeometry→Bridge/Culverts→Stationing来处理站码。
除了这些属性以外，还要输入桥梁的属性，比如说桥名和桥宽等，见下：
关闭属性表，保存并停止编辑。
与横断面相似的是，河段特征属性是以2维多边形存储的，可以转换为3维的，单击RASGeometry→Bridge/Culverts→Elevations来创建一个新的3维桥梁特征属性。
确认桥梁Bridges、地形数据baxter_tin、Bridges3D三维桥数据后，单击OK。
一个新特征属性（（Bridges3D）被创建了，可以检查Z轴已变成绝对基面。
创建无效区域
无效区域被用来分辨漫滩区无流通区域（有水但是无流速）举例来说，桥墩后的收缩或扩张区域可以考虑为无影响区域。
若要定义无效区域（在无效区域字段中），开始编辑，选择CreateNewFeature作为任务，IneffAreas作为目标，见下：
使用绘图工具定义无效区域。
下图就是支流下游的一个无效区域（注：
这是一个多边形的特征类）。
HEC-RAS并不存储无效区域的所有信息，只有妨碍横断面的信息才被存储。
为在些些无效区域获得点上的位置和高程，单击RASGeometry→IneffectiveFlowAreas→Position。
在无效区域保留默认值。
XS图和地形信信息不改变。
无效区域的位置将被存储在一个新表中，叫IneffectivePositions。
保持currentuserelevations未选择，然后单击OK。
打开IneffectivePositions属性表来理解信息是怎么被存储的。
IA2DID是无效区域的HydroID，XS2DID是横断面的HydroID，BeginFrac和EndFrac是无效区域断面的第一个和最后一个点的相对位置（面向下游）。
BegElev和EndElev是无效区域断面的第一个和最后一个点的高程。
若UserElev不选择，这个字段就没有数值。
创建阻碍物
阻碍物展现了阻水区域（无水也无水流的地方）。
举例来说，在漫滩区的建筑和堤防可以考虑为阻碍物。
我们可以在遥感图上使用建筑物地址来增加阻碍物到研究区域，在Baxter河上游，TuleCreek支流前面，漫滩区有两个建筑物可以考虑为阻碍物。
为了定义水阻区（在BlockedObs特征类中），开始编辑，然后选择CreateNewFeature作为任务，BlockedObs作为目标，见下：
使用绘图工具来定义水阻区，保存并停止编辑。
与无效区域相似，断面的位置与高程需要存储在一个表里。
单击RASGeometry→BlockedObstructions→Positions。
在BlockedObstructions中保留默认值，单击OK。
你会发现一个新表（BlockedPositions）被加到图文件中去了，并且他的内容与IneffectivePositions是一致的。
处理横断面曼宁系数
在将GIS数据导入到HEC-RAS空间文件之前，还有最后一个任务，就是确定每个横断面的曼宁系数（即糙率），在HEC-GeoRAS中，我们根据遥感图，对不同土地利用类型采用不同的糙率。
理想地，在LandUse特征字段中会存储这些信息，并加载到图文件中。
虽然本指南一开始便创建了空的特征字段，但是我们并没有这些信息。
我们删除这些空LandUse特征字段，然后添加土地利用矢量图（存储在指南使用的数据库的LandUse文件夹中）（注：
在ArcCatalog的数据库中，也可以替代LandUse特征字段）
土地利用表中需要有一个描述字段来识别土地利用类型，在这里就是LUCode，还有一个存放糙率的字段，除此之外，HEC-GeoRAS要求土地利用多边形是非多部分的。
这结论是所有指南中都这注意的。
为了给横断面赋糙率，单击RASGeometry→Manning’snValues→ExtractnValues，确认LandUse是否正确，选择N_Value作为糙率字段，XSCutLines作为XS图，对XS糙表保留默认值，然后单击OK。
如果糙率在LandUse表中已存在，糙率汇总表并不被要求。
根据横断面的土地利用多边形，每个横断面的糙率都得到了，并且显示在XSManning表中，打开糙率表，看看是如何存值的。
与前面的表相似，数据是以XS2DID组织的，它最近的站码和糙率见下表：
关闭该表。
到此GeoRAS预处理快完成了，最后一步为HEC-RAS是创建一个GIS输入文件。
在创造输入文件之前，确定我们输出的图层是正确的。
单击RASGeometry→LayerSetup，然后核实一个数据。
需要的表面表必须有baxter_tin，对于单个的地形意见。
每个图层按顺序的，得有：
River,XSCutLines和XSCutLines3D对于河流深泓线XSCutmLinesandXSCutLines属性。
在非必须层的表中，确定空的字段被设置为NULL。
最后，再一次核实表然后单击OK。
在核实完所有层和表后，单击RASGeometry→ExportGISData.
确认存储位置和输出名（GIS2RAS）,然后单击OK。
该过程会创建两个文件：
GIS2RAS.xml和。
在计算时间的消息框中单击OK，这样就完成了输出了GIS数据，下一步是将这些数据导入到HEC-RAS模型中。
保存图文件，也可以关闭ARCMAP或让他运行着。
输入地理数据到HEC-RAS
单击Start→Programs→HEC→HEC-RAS→来启动HEC-RAS。
在File→SaveProject保存新文件，然后在工作文件夹里保存，见下：
为了输入GIS数据到HEC-RAS中，首先单击Edit→GeometricData…
进入到几何数据编辑器里。
在几何数据编辑器里，单击File→ImportGeometryData→GISFormat。
将导入到GIS，然后单击OK。
在输入过程中会问询输入是否结束。
在介绍框里，确认使用的是美制单位，然后单下一步。
确认河流/河段数据，确认输入的河流线被检查过，然后单击NEXT。
确认横断面数据，确认所有横断面的输入数据框被选择上了，然后单击OK（同意默认值对匹配宽容，巨大地方，举例来说）。
如果我们没有存储区域，单击Finished-ImportData。
数据将被导入到HEC-RAS几何编辑器中去，见下：
单击File→SaveGeometryData来保存地理数据。
在处理之前，对数据进行一次质检是一个好习惯，因为这样会确定无错误信息被从GIS中导入，你可以使几何编辑器中的工具来执行质检。
HEC-RAS中最好的编辑横断面工具之一是绘制横断面编辑器。
在几何数据编辑器中，单击Tools→GraphicalCross-sectionEdit。
可以使用该编辑器来移动河堤码，改变糙率的分布，增加/移动/删除地表点，编辑水工建筑物等。
你可以用这些工具玩然后学习更多的功能。
HEC-RAS中的横断面可以有500个高程点。
一般来说这许多的点不是必须的，我们只需要从HEC-GeoRAS中的地形数据就可以得到横断面，我们获得了许多过剩的点，这个问题可以使用HEC-RAS中的横断面属性表来编辑。
在地理数据编辑器中，单击CrossSectionPointsFilter.
在横断面点浏览器中，选择MultipleLocations表。
在Riverdropdown按钮中，选择（所有河流）按钮，然后单击选择允许按钮，
来对所有河段选择横断面。
然后在底部选择MinimizeAreaChange表，然后输入对点数输入250来减少横断面点数。
minimizeareachange将会减低横断面因点据移除而使面积改所产生的影响，在SelectedXS按钮上单击FilterPoints。
你会获得过滤后横断面中被移除点的统计。
你会发现只有一小部横断面有点被移除了。
关闭统计成果框，你可以选择单个SingleLocationtab来看看横断面上点被移除所产生的影响。
我们需要做的另外一个主要任务是编辑水工建筑物数据。
因为案例里只有一座桥，我们只需要编辑桥梁的信息，因为HEC-GeoRAS中通常是不考虑船闸高程和码头数等信息。
单击Bridge/Culvert按钮
，然后在Baxter下河段选择Railroadbridge，你会看见桥面高程是不完全的，桥梁甚至没有穿过河，所以我们需要编辑这些信息。
单击Deck/Roadway编辑器，然后删除所有信息（你可以在关键框内选择细部并单击Delete，跟EXCEL类似）。
我们大至定义桥宽为1200f
升级会员 