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【ArcGIS工具箱】58.水文分析——填洼

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水文分析工具集专门用于为自然地表上的汇流建立模型,但前提假设是对于任何一个像元,水都可以从多个相邻像元流入但仅从一个像元流出。
水文分析工具可用于解决各种水资源管理问题,例如洪水模拟、水资源管理和流域分析等。水文分析工具集包括盆域、填洼、流量、流向、流动距离、水流长度、汇、捕捉倾泻点、河流链、河网分级、栅格河网矢量化、分水岭十二个工具。
本次主要介绍填洼工具。
  • 1、概念:

填洼工具用于处理数字高程模型(DEM)中的洼地问题。

洼地,也称凹陷点,是指DEM中那些未定义流域方向的低洼区域,这些区域的周围像元高程均高于它们。洼地是由于数据的分辨率或将高程四舍五入到最近的整数值而产生的常见错误。

填洼工具通过识别这些洼地并将它们填充至合适的高程,从而改进DEM数据的质量,为后续的水文分析提供更可靠的基础。

填洼工具使用与焦点流、流向、洼地、分水岭和区域填充等工具等效的功能来定位和填充洼地。该工具的执行过程会进行迭代,直到指定 z 限制内的所有洼地均填充完毕。在填充洼地的同时,可能会在填充区域的边界处创建其他洼地,这些洼地将在下个迭代中移除。
成填洼处理后,DEM数据中的洼地将被有效消除,从而避免了由于洼地导致的错误水流方向计算和汇流累积量计算等问题。这对于后续的水文分析,如河网提取、流域划分和洪水模拟等具有重要意义。

此外,该工具也可用于移除突起,突起是一种伪像元,其高程高于所预期的高程(以周围表面的趋势为基准)。移除突,需要对输入的表面栅格值进行转换,可以通过减运算(将表面栅格数据的最高值指定为减运算的第一个输入变量,将表面栅格数据指定为第二个输入变量转换为洼地,然后进行填挖操作。


图片来源:ArcMap官方文档

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需要注意的是运行填洼工具会非常占用内存、CPU 和磁盘空间。
  • 2、工具:
加载DEM栅格数据【elevation】
选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→水文分析→填洼】工具,进行相关设置。
  • Z限制:填充的凹陷点与其倾泻点之间的最大高程差,如果凹陷点与其倾泻点之间的 z 值差大于 z 限制,则不会填充此凹陷点,该值根据需要设置。未指定时,将填充到汇的倾泻点,即沿分水岭边界的最小高程。

此时对成填洼处理后的DEM数据进行流向分析,可以看到每个像元的水流方向只会是 8 个方向之一:

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《ArcGIS工具箱》系列内容目录(持续更新):

……

47.邻域分析——滤波器
48.邻域分析——焦点流
49.邻域分析——线统计
50.邻域分析——点统计
51.区域分析——分区几何统计
52.区域分析——分区统计
53.区域分析——面积制表
54.区域分析——区域直方图
55.区域分析——区域填充
56.水文分析——流向
57.水文分析——汇

……


本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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