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【ArcGIS工具箱】64.水文分析——流动距离

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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。
本次主要介绍流动距离工具。
  • 1、概念:

流动距离工具用于计算每个像元沿流动路径到它们所流入河流上像元的下坡距离的水平或垂直分量。

具体来说,流动距离工具用于计算从每个栅格像元到其最近河流或水流出口的水平或垂直距离。它基于流向数据来,确定每个像元到其最近源点的最短流动路径,并计算该路径的距离。
  • 果提供可选流向栅格,则下坡方向将限于由输入流向栅格定义的方向。在没有提供可选流向栅格的情况下运行该工具时,会根据每个像元到其所流入的河流上像元的所有可能下坡水流路径,评估流动距离。
  • 如果此输入表面栅格具有凹陷点,则在到达流之前,一些流动路径可能因流入凹陷点而在距离尚短时终止。在此情况下,这些像元的流动距离测量只能计算到其流入的凹陷点像元。
  • 如果从每个像元到其沿流动路径流经的流上的像元存在多个流动路径,请使用统计类型来计算最小或最大流动距离,或流动距离的加权平均数。

下面举例说明流量工具根据原始DEM数据计算流动距离的处理过程。

在示例中,原始DEM数据为像元大小为2的6×6的栅格数据,对数据做以下处理:
  • 使用流向工具生成流向栅格数据;
  • 使用流量工具生成流向栅格数据;
  • 使用栅格计算器工具生成栅格河网数据

流动距离工具将基于原始DEM数据、流向数据、栅格河网数据计算从每个栅格像元到其最近河流或水流出口的水平或垂直距离。

例如,根据流向数据,下图中的像元(橙色)到到流域出水口(蓝色)的路径为坐下方向(方向编码为2),因此水平距离为:

2*√𝟐 + 2*√𝟐 ≈ 5.7

垂直距离(即高程差)为:

72- 37=35

依次计算,最终得到流动距离

水流长度工具和流动距离工具都是用于分析水流路径的工具。两者的主要区别在于:
  • 水流长度工具计算的是每个像元沿水流方向的累计流长。
  • 流动距离工具计算的是每个像元沿水流路径到它们所流入河流上像元的下坡距离。

  • 2、工具:
加载填挖处理之后的DEM栅格数据elevation】。
使用流向工具生成流向栅格数据【FlowDirection】:

使用流量工具生成流量栅格数据【FlowAccumulation】:

使用栅格计算器工具生成栅格河网数据【Stream】:

选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→水文分析→河网分级】工具,进行相关设置。
  • 距离类型:用于指定计算流动距离的垂直还是水平分量。

以下分别是VERTICAL(垂直分量)和HORIZONTAL(水平分量)的计算结果:

垂直

分量

水平

分量


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《ArcGIS工具箱》系列内容目录(持续更新):

……

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
58.水文分析——填洼
59.水文分析——流量
60.水文分析——栅格河网矢量化
61.水文分析——河流链接
62.水文分析——河网分级
63.水文分析——水流长度

……


本篇文章来源于微信公众号: 码农设计师

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