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ArcGIS软件基于DEM提取微流域单元

发布时间:2021-11-22 21:29:00   浏览量:35   作者:GIS前沿

流域作为一个相对独立的地理单元,与行政区的划分有着本质上的区别。流域的划分更注重自然因素,流域作为一个综合的自然整体,在其内部形成了一个天然的物质与能量流动的场所,并通过水流的作用,与周围的区域进行物质和能量的交换。流域的精确划分作为一个研究的基础工作,那么接下来给大家说一下利用DEM提取小流域的案例教程——以贵州省遵义市正安县为例。

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数据获取

地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/),数据分辨率为30m。

若想要获得更高精度的DEM数据,可以在一些地图下载器上下载,高精度的DEM数据可以使得提取的小流域边界更加清晰和准确。


图1 下载的DEM数据示意图

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小流域提取

在正式开始提取小流域之前,我们可以先根据研究区边界将DEM进行裁剪。此时,打开ArcGIS空间分析工具——提取分析——按掩膜提取,得到研究区的DEM数据。


图2 裁剪后DEM示意图

1、DEM填洼

打开空间分析工具——水文分析——填洼。输入DEM数据,设置对应的输出保存路径,对应如图3所示。
图3 填洼操作示意图

2、流向

打开空间分析工具——水文分析——流向,输入上一步提取得到的填洼DEM数据,对应的操作如图4所示。
图4 流向操作示意图

3、流量

打开空间分析工具——水文分析——流量,输入上一步提取得到的流向数据,对应的操作如图5所示。
图5 流量操作示意图

4、提取河网

上一步提取出来的是累计流量数据,提取河网的思路是将河道中汇流量>阈值的河道筛选出来,所以我们可以使用ArcGIS栅格计算器实现。在栅格计算器中输入表达式:“SetNull(流量<500,流量)”。这个表达式的意思是将累计流量小于500的河道剔除掉从而保留累计流量大于500的区域,如图6所示
图6 提取河网示意图

5、河流链接

打开空间分析工具——水文分析——河流链接,输入河流栅格数据(河网数据)以及流向数据,如图7所示。
图7 河流链接示意图

6、分水岭

打开空间分析工具——水文分析——分水岭,输入流向栅格数据和要素倾斜点数据(即上一步得到的河流链接数据),如图8所示。


图8 分水岭操作示意图

7、栅格转面

根据以上步骤得到栅格格式的微流域边界数据(如图9所示),我们只需要将得到的栅格数据进行转面即可。操作步骤为:转换工具——由栅格转出——栅格转面,输入上一步得到的流域栅格数据,即可得到矢量的流域边界(如图10所示)。
图9 微流域边界栅格示意图
图10 微流域矢量边界

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流域合并

小流域提取的操作到上一步其实已基本完成,但由于每个人的需求不同,所以我们可以根据汇水方向和分水岭的大小将相应的微流域(流域基本单元)进行合并,从而得到一个较大的流域斑块,具体操作即矢量图层合并。

从图10中可以发现,提取的微流域边界在研究区边界上存在一定的空隙,所以建议在提取微流域边界时,需要将DEM的范围扩大,一般以研究区边界向外缓冲1km左右后,再进行以上的操作!


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

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