流域分析

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1、第十一章水文分析主要内容水文分析简介无洼地DEM生成汇流累积量水流长度河网的提取流域的分割水文分析简介主要用来建立地表水的运动模型,辅助分析地表水流从那里产生以及要流向何处，再现水流的流动过程。图11.1水文流域示意图图11.2水文分析体系图无洼地DEM生成水流方向计算洼地的计算洼地填充无洼地DEM生成水流方向计算在3×3的窗口中,对中心栅格与周围栅格高程差值进行对比,利用最大坡降的方法来判断中心栅格的水流方向,也就是常用的D8算法.图11.3水流方向计算示意图无洼地DEM生成水流方向计算步骤启动ArcToolbox，展开AnalysisTools工具箱，打开hydrology工具集双击Flo

2、wDirection工具，水流方向（FlowDirection）计算对话框图11.4水流方向计算对话框无洼地DEM生成洼地的计算洼地区域是水流方向不合理的地方,在进行水文分析时需要进行洼地区域的判断.洼地的类型错误的地表描述产生原因：数据采集、数据内插真实地表描述产生原因：湖泊、喀斯特地貌、陷穴图11.5洼地在断面图上的显示无洼地DEM生成洼地的计算步骤启动ArcToolbox，展开AnalysisTools工具箱，打开hydrology工具集双击hydrology工具集中的sink工具，弹出洼地计算对话框图11.6洼地提取对话框图11.7洼地提取结果无洼地DEM生成洼地填充洼地的存在，导致不

3、能得到正确的真实的水流方向，在进行水文分析之前需要进行洼地区域的填充。填充前填充后图11.8洼地填充示意图无洼地DEM生成洼地填充由于有些洼地也是真实地形的反映，在填充前需要进行洼地深度的计算，从而判定填充阈值。洼地深度的计算洼地的填充洼地深度是洼地区域最低高程值与洼地区域最低出水口高程之差洼地深度图11.9断面图上获得洼地深度无洼地DEM生成洼地深度的计算洼地区域的计算双击hydrology工具集中的watershed工具，弹出洼地区域计算对话框。洼地区域最低高程计算双击spatialanalysistools工具箱中zonal工具集下的zonalstatistic工具，分区统计对话框。图1

4、1.10洼地区域计算图11.11洼地区域最低高程计算无洼地DEM生成洼地深度的计算洼地区域最低出水口计算双击spatialanalysistools工具箱中zonal工具集下的zonalfill工具，弹出zonalfill对话框。洼地深度计算加载SpatialAnalyst模块，点击SpatialAnalyst模块的下拉箭头，选择rastercalculator工具图11.12洼地区域最低出水口计算图11.13洼地深度计算无洼地DEM生成计算出的洼地深度图11.14洼地深度分布图无洼地DEM生成洼地的填充双击hydrology工具集中的fill工具，弹出如图所示的洼地填充对话框。注意：填充时的

5、填充阈值是依据洼地深度范围和研究区域的自然地形；当不设填充阈值的时候，默认是将所有洼地全部填平图11.15洼地的填充汇流累积量某栅格汇流累积量是该栅格其上游沿水流方向最终汇流经过该栅格的栅格个数。图11.16汇流累积量的示意图汇流累积量汇流累积量的计算双击hydrology工具集中的的fillaccumulation工具，打开汇流累积量计算对话框图11.17汇流累积量的计算图11.18汇流累积量的结果图水流长度水流长度通常是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点（终点）间的最大地面距离在水平面上的投影长度。水流长度有两种：Downstream沿着水流方向到流域的出水口的距离在水平面的投影Upst

6、ream沿着水流方向到水流的起源点的距离在水平方向的投影图11.19水流长度分布图水流长度水流长度的计算双击hydrology工具集中的的flowlength工具，弹出水流长度的计算对话框downstream方向上的水流长度upstream方向上的水流长度图11.20水流长度的计算图11.21两个不同的水流长度的示意图河网的提取水流网络是基于DEM的水文分析的其中一个主要目的，也是地表水流模拟的一个重要过程。图11.22河网的三维立体显示图河网的提取河网的生成利用mapalgebra工具集中的multimapoutput工具中的con工具或者setnull工具进行计算。注意：阈值的设定应遵循科

7、学、合理的原则；阈值的设定应以研究区域的实际地形和实际地貌为依据；阈值的设定应以研究对象的空间尺度为依据。图11.23河网的生成河网的提取栅格河网矢量化双击hydrology工具集中的的streamtofeature工具，打开栅格河网矢量化对话框hydrology工具集中的的streamtofeature工具不仅仅只是将栅格形式河网数据转化为矢量形式的数据，它利用了水流方向数据进行辅助分析，使得矢