实验十 水文分析——DEM应用

1、实验十、水文分析-DEM应用一、实验目的 水文分析使用DEM数据 派生 其它水文特征：提取河流网络、自动划分流域。 这些是描述某一地区水文特征的重要因素。通过本实验应达到以下目的：1) 理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理（重要）。2) 掌握利用ArcGIS的提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。二、实验数据水文分析步骤：实验数据：某地区1:5 万DEM数据三、实验内容及步骤1. 数据基础：无洼地DEM生成（1）水流方向提取对于每一个格网，水流方向是指水流离开此格网时的指向，在arcgis中，通过将中心栅格周围的8个临域栅格编码，中心水流方向便可以由其中的某一值来确定326412

2、81618421)加载DEM数据，在ArcToolBox中，执行Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology水文分析 >> Flow Direction流向 打开流向计算工具2)Input选择dem，输出结果命名为flowdir，其余默认（2）洼地计算1）洼地提取在ArcToolBox中，执行Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology >> sink汇 打开洼地提取工具Input选择流向栅格flowdir,输出文件命名为sink点击OK完成操作，深色的区域是洼地，结果如图所示2）洼地深度计算在ArcToolBox中，执行

3、Spatial Analyst Tool中的命令 Hydrology >>Watershed分水岭打开洼地分水岭工具，它用来计算洼地的贡献区域设置相关参数：Input raster为sink，input flow为flowdir，输出结果命名为watersink，如图所示计算出的洼地贡献区域如下图计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程在ArcToolBox中，执行Spatial Analyst Tool中的命令 Zonal区域分析>>Zonal Statistics分区统计打开洼地分区统计工具设置相关参数：Input raster为watersink，input val

4、ue为dem，统计类型为minimum，输出结果命名为zonalmin，如图所示2.流向分析在上一步的基础上进行，执行工具条 Hydrology Modeling中的菜单命令 Hydrology >> Flow Direction ，在出现的对话框中将 Input Surface参数指定为 “Filled Sink1”确定后得到流向栅格 Flow Direction1，了解流向栅格单元的数值表示的含义是什么3. 计算流水累积量在上一步的基础上进行，执行工具条 Hydrology Modeling中的菜单命令 Hydrology >> Flow Accumulation

5、，在出现的对话框中将 Direction Raster参数指定为 “Flow Direction1”确定后得到流水累积量栅格Flow Accumulation14. 提取河流网络(1) 提取河流网络栅格：在上一步的基础上进行，打开Arctoolbox，运行工具Spatial Analyst Tools>>Map Algebra>>单输出地图代数在 地图代数表达式中输入公式：con (Flow Accumulation1>800,1)输出栅格指定为：StreamNet说明：通过此操作将流水累积量栅格Flow Accumulation1中栅格单元值（流水累积量）大于8

6、00的栅格赋值为1，从而得到河流网络栅格StreamNet得到的的河流网络栅格：StreamNet关闭除Streamnet之外的其它图层(2) 提取河流网络矢量数据在上一步的基础上进行，执行工具条 Hydrology Modeling中的菜单命令 Hydrology >> Stream Network As Feature ，在出现的对话框中将 Direction Raster参数指定为 “Flow Direction1”，Accumulation Raster参数指定为 “Flow Accumulation1”，Minimum Number of Cells for a Stre

7、am参数指定为 1000确定后得到河流网络矢量数据(3) 平滑处理河流网络打开编辑器工具栏，执行工具栏中的命令编辑器>>开始编辑，确保目标图层为河流网络图层Shape1,通过打开Shape1属性表，并选择属性表的所有行选择图层Shape1中的所有要素，也可以通过要素选择按钮选择图层中所有要素执行编辑器工具栏中的命令编辑器>>更多的编辑工具>>高级编辑打开工具条：高级编辑，点击其上的平滑按钮（下图中前头所指）：在平滑处理对话框中输入参数允许最大偏移：3得到平滑后的河流网络矢量图层，执行命令: 编辑器>>停止编辑，保存所做修改。比较平滑处理后的数据与

8、没有进行处理过的数据5流域分析在上一步的基础上进行，执行工具条 Hydrology Modeling中的菜单命令 Hydrology >> Watershed ，在出现的对话框中将 Direction Raster参数指定为 “Flow Direction1”，Accumulation Raster参数指定为 “Flow Accumulation1”，Minimum Number of Cells for a Stream参数指定为 2000确定后得到流域栅格 Watershed1打开空间分析 工具栏，执行命令:空间分析>>转换>>栅格到要素 将流域栅格转换成为矢量图层，按下图所示指定参数：得到矢量数据：WaterShed.shp设置图层Watershed属性符号后得到类似上图的效果重复以上操作步骤并将Minimum Number of Cells for a Stream参数指定为 10000，看看结果是否