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文档简介

1、15米和75米的作为山顶点提取的地形背景通过邻国家海洋监测中心国家海洋(jLl -芒 4 空间分析实例实验一、山顶点的提取应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能,分别提取等高距为 等高线图,并按标准地形图绘制等高线方法绘制等高线, 域分析和栅格计算器提取山顶点(实验数据:“监测中心培训空间分析表面分析”) 操作步骤:1、加载Spatial Analyst模块和DEM数据a幼島Ir比简chh,m码和 MITII (MM 也的I 防皿呵iEW Em上巳*ft L匚:=孑电旷吧昱a r 二 Ji蛊 云岸 h亡 u 42、单击ArcToobox,弹出ArcTooblox窗口,点击Spatical

2、Analyst-> 表面分析-> 等值线,提 取等高距为15米的等高线数据,输出图层为Contour_dem15 :ArcTtHribox “客ji轴> 髯t ua*書怦目爭 #细'.Ifl创髓 t «!«尿P 赵力攜鼻乔诟巴缶«碣栢昶踐*砂%S««*社阳嘩iI If: ' ».lJ ST iiva.1“ *?7穴 r山邮此樺 ” Its“ fWt吉科 V sms*打5舟i*T ,审 IlTMh -石S压TWf T t ;:>二S ConLDur demlST itonfl w: lisi/gf

3、t"畑lbw試仙Ant片u TOHit帰«a曲筋下醐HfrULRtilfi3、同上,修改Con tour in terval为75米,提取等高距为75米的等高线,输出文件名为Contour_dem75。胃”啟 IW' Attiflfc' 宜torfj «wn icwvi «tm)叙 smk勺 stnr蜒那网 hsvcq wnftyj I】订O弓 « R + L 4朋: b r 3NL5沪*仁selector上 岳事-血W * F "II* li * W 2审膚单J上i '* L' - Hr R 中阪瞬織

4、和"列血辛间KT?训-*Ri .可H对话框,选择显示颜色为灰度60%(可任意选择),并点击 ok。Q 敢据、阳 Mftp ” Apdnfc丈荐 離旧 Iflflspo 书蠹也 播>.!) a3¥(S tS®afca(G)自题© CM Wtt(H) rFM吕略云 *ILMo- I S33»n A;- !(# :>*'* Z Hc:>. ECt 傩窖IK), -空间柚正叶*.一 J 昆=BVb Contour d«n?5fl C£jrTcnjir.(ieini5二 B dem百L S UL丄为JU” t

5、f=l-姐皿 Q 4 前 P r-:|? -:> 圧:二*.丿 * zf?',/4、点击Spatical Analyst->表面分析-> 山体阴影,设置输出文件名为Hillshade取默认值,提取该地区光照晕渲图,作为等高线三维背景。,其他参数紇入T?曜|c?m上此出If琏虽I.总11 !ihtL_deHi主&龟tila15富耐f.gj叩曲g丈期n ««iU wscn 碟,删 ItA协 拠141®足(W® flSii!口 BDIW)増酬也 ha* r乜沪0 :;:":険 -血口HSBC »S奉* &#

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7、'I1* > > =r1<町AL。1 -+丨r制牛分些Con际 洒ml*s*AbsDtpFnplQ'tttmr>= aE1 t-ts f- test, (db、dqc <用"LI6 ZdM <1DEM>=0输出栅格为Wt$(vh算羽-+応I 两I Jf.JI“豳m在次1;1计賞嚣?斥® 中.播两pylfmn语E代聂表达弍:工亘网QI9EMI - AitLMp-Afdiifa刻料 阿必別j河 嗨出比*4tAWetGl 口足宜口 MLKM 忸叱別“eJ UAig -"* b II,BE* iJ =5 5厂 H+

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9、a示嗨H具聚 显亍购间何用此选爾宝来样保):最郃逓倆干离岂和也前比賈口:蛊度(冊:诗冃iS程豹止射椁王g1,坯5石1吃常】:flqt,托唄曲】1 Hillshr Jetn 為程诫整.I - It咸现才推闻:a用3】I6、按 contour_dem75、contour_dem15、back、Hillsha_dem 次序放置数据层,生成三维立 体等高线图,如下:丄匕-ESKI T LonWur_d«m754 Lonlour.dtimlS= 3 Hillftia dBm « 2M列dfm_ 高 1153 ?911£. 946572J11 X 11 分rTA "

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13、-lJefTiIt-=H dee值.高1汕3,旳惟-.*22JU二 13” G * p,x 0:3 * H 耳剧 S 41 H _b、Si必"8、点击Spatical Analyst-> 地图代数-> 栅格计算器,输入计算公式:"maxpoint" - "dem"=0,输出栅格为“ SD,提取山顶点区域。电gtt苛*咦或OmatfjQlrtOtHdt Hill 曲Zein 根mI- A却牛渝OOtflSetfJul 林学Ate&p时10由地KM.真达式产fiMxpQint* - dem' = = a«T9i

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20、39;Tji - 二 i碇L :4, L' 0 -:* *符号化显示如下:三角形就是提取的山体顶点O its® - ArtMdp - ArcinfoE:帕F) 显旧晦节签嵐m 色5呵培理进理(0)自定义口 画口W>(5助州) 上 HB tl r + - L.1J.W-; k y 33広53 5" ?=Q : * 晁* ® 二 睥己 32 .呵症黔RJ -晦*2 _却可I交旧叶*r f.MrI 诃 I &L I="Sfl-H Pi(kP<MlerAl=a Contour.'rterMi75二 0 Contour deml

21、S“sol 1nCiO 0 1 m 亦 point口 949,%3OJ7 - 9斛.】JSM59 AS9.1?fl746 - UKi9 91147 1,009.911471 - 1.027.456853 1,Q;7.468S4 - l,O43.4Si564 I 1,04 3 4a 5565-1,05470275l.tJS9.47O276 - 1,07705565,7 1.077j055bSa -1,095440375 1,095 440376 1,117022435 l,i 订 J0224 拥 i,isa.7is?.a ti«k口 1-iB Hillfhd d«na 一_

22、高:低:01ftIWA flt 14W1*实验二、水系提取从DEM中自动提取自然水系的算法过程:依据水总是沿斜坡最陡方向流动的原理,确定DEM中每一个高程数据点的水流方向; 然后根据高程数据点的水流方向数据来计算每一个高 程数据点的上游给水区,再根据上游给水区高程数据,用阈值法确定属于水系的高程数据 点;最后,根据水流方向数据,从水系源头开始,将整个水系追索出来。(实验数据:“国家海洋监测中心 国家海洋监测中心培训 空间分析 水文分析”) 操作步骤:湘口 I”西聞 槪S仙 區7 诅邮】iiswtara astf© b口側 曜叭牌 .4 : :* «'鼻亡乂 石-&#

23、39;IBMI忌W-J431.61、无洼地DEM生成DEM是比较光滑的地形表面模型,但由于DEM误差以及一些真实地形或特殊地形的影响, 使得DEM表面存在一些凹陷的区域。在进行水流方向计算时,由于这些区域的存在,往往 得到不合理的甚至错误的水流方向。因此,在进行水流方向的计算之前,应该首先对原始DEM数据进行洼地填充, 得到无洼地的DEM。洼地填充的基本过程是先利用水流方向数据 计算出DEM数据中的洼地区域,并计算洼地深度,然后依据这些洼地深度设定填充阈值 进行洼地填充。1.1水流方向提取水流的流向是通过计算中心格网与邻域格网的最大距离权落差来确定。对于每一格网。水流方向指水流离开此网格的指向

24、。在ARCGIS中,通过对中心栅格的1、2、4、8、16、32、64、128等8个邻域栅格编码,中心栅格的水流方向便可有其中的某一值来确定。例如,若 中心栅格的水流流向左边,则水流方向赋值16。启动ArcToolbox,应用水文分析模块(Hydrology)下的流向确定(Flow Direction )命令住成8方向水流流向图:ftrcToototW* *空郦析,编剝UM寸,空玄势祈L 局靜Iff載分忻-插e”*轉”.集f扮tfr二see游祈上届捉师泻点4 B&何网知fc< T*网网分、e盼忻 *袁面労析 距酚析皿#锻钢入衣主福业隸31S引产有3峯仿.无向孙汽尊(斗去! 输PHS

25、Se洛盏S (ESNE leit eat. fdb'fIcTdir卄LSCVf 写剤帥 hP-m 辭皿 iBflw恿3 Q迁y© HEWvt 诵gC、.丄二严 I.詔 u* 二 F +.”、'i* *R F r E* i«鱷讯卜L .禺-b C 4 p ” I M ' F 3圮顧 II-it克J他診舌戈、醤為处电 S<BW. 拿汽刘亠汽皿诳呵評壷 覚典I佩a麟C- - - - - t d-d- 柑星,却*可以通过水流方向来判断哪些地方是洼地,并进行填充。有很多洼地是地表形态的真实反映。而哪水流方向图1.2洼地计算 洼地区域是水流方向不合理的地方

26、, 但是,并非所有的洼地区域都是由于数据的误差造成的, 因此在进行洼地填充之前,必须计算洼地深度, 判断哪些地区是由于数据误差造成的,些地区又是真实的地表形态。然后,在洼地填充时,设置合理的填充阈值。基本过程先分别双击水文工具集中的汇(Sink)、分水岭(Watershed)工具计算出洼地区域图、洼地贡献“区区域图,打开Spatial Analyst工具箱中的“区域分析”工具集,分别利用“分区统计”、 域填充”工具计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程,及计算每个洼地贡献区域出口的最低高程,然后在栅格计算器中输入公式zonalmax-zonalmin,输出栅格sinkdep,计算出洼地深度图。

27、(1)洼地提取ArcToolboK” W Schematics 工目I * Spatial Ara'岭屯hfi分听'下如ffs地覆仙1 多気饷密砂折'I令厘购所却.I 孵I *玉萍爛,:| 鯛箱V网网歩H化,*?h;融S亠B,V:fnsa接'就:分析甘霉吞面分折丄输厲皆1V. iii j-TnY -'k根据“汇”工具把水流方向图洼地区域,输出汇栅格为Sink。d XffB 山比. gi*tn I* I £411 Hjiiiv *觸H,ft-lb 送 5中 尊时mw/ijm 祂曲 林冋!, -MU (!*QI :E4 «<5* 1

28、B!BK|- *4*. Tir»QiECH kFW*- *1nO SuwJii&-伞励Ttl洼地区域图(2)洼地深度计算A.计算洼地的贡献区域(通过分水岭生成洼地贡献区域图)2AliTstlf) AjiMi)Wl fffelj MW P曹 Hl ItMl)吏n帥 tW' hs* 耐I丿 Hi I* -+ -/F:岡常®刁 Ar*乓工 f»:« *nB3, 1H1 崗科-'.« J *1麼正训F'.'N i-M aCg£.期 1S08(ElAm lonlliofcIl jgubch m ScuMI

29、 Aruiyrl TH 膨爪.*汗眾日靳F* 阳tXiS-*>葬m曲.* JkflW= *49. flP ti*.*.* 枕m.*、弄主r Ilf豳屮-為血叭牛S Ni4sa-附Ajw1: L-DnJ.LT l5芈吒用再::冬:S«囂匸化目已盈£卜3己口百厂壬巨1陌上,話 L 尸-f.亍dh'尹Erq-WZEftV.«C.t| Mrvi 罩ae «Airi aisp<s(趣IsWp CS龙也斜 WLLfWi 邛商网qw 瞎 ”1r :/A 爼亠匚fl »I «f 皐 孔V黑刚njt vrttttfn- fcPWHl

30、 J®iSlII"U rkaJlri 芒.H9g dPoids: isoisnV7iJ Ki. y m * 叫 H * 廿”洼地共享区域图B.计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程(Zonalmin)il片区殊计3竜爭冋V'>1lle-藕A章圧吁修id常出生E - tfrBT Ttw工.sdlf ©orwlrd.即址卄曲型<-;i_iTa.瞇 «汴 y T ft ”1丿靈:I二 nmrfl,£ 1刚丁Z-flmiA上里N 111业-A LS4I&:l“團d:j”d 廢 TjqiZon almax)莖松町 »

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32、=:;I tA - i P* SSafcnf-A if * ifiWIFtfP k«* ®丿如E llfil ?Ctb_直5-D flniriln=匸0刖-ft:iI hWiri*1V.每个洼地贡献区域出口的最低高程图D.计算洼地深度,进行地图栅格计算,公式为Zonalmax-Zonalmin,输出栅格为 sinkdep。Zorvalm*!OZcitialtMiC'rtdtpsinkQflqiMdlrOdem二'* k二 2111 匸FcanPick' SsfMuJi :fit*bs.EExplO工日稠洼地深度图1.3洼地填充经过洼地提取后,可以确定

33、原始DEM上是否存在洼地,若有洼地,须进行填充。而洼地2500。深度的计算为填充阈值的设置提供了依据,系统默认条件下是不设阈值, 即所有的洼地区域都将被填平。参考洼地深度图,结合小流域的实际地形,不断调试将阈值设为方法是双击水文分析工具集中的填洼(FILL )工具,选择需要进行洼地填充的原始DEM数据,经过洼地填充生成的无洼地DEM。拧人韻丙閔特苗尿der荀*农丙畴临2: Te:illtil. edb'-fllldM£ PUM I鸟亡,0咖.|"商B血iSFSnnW用m 991 fiH/V 115;H1 Kfc.fTi jfc|*',i «

34、1;孙*旧IM'I BlWHF:JUj r B r-« t;R3*l>l'-ar:'H;:i, iKKi- k P* 0 Ti诂正桝,*H.拥兀上«:捅m 9_ <d ihkctaaB WcTvdPTiH*a丄« . LBl? 1J上0*盟障帥:為四J* tfllJ二HAtervik丄s脾麗噬:1*4g 無毛-E f + -1BlL* E3I臂:经洼地填充生成的无洼地DEM2、汇流累积量计算在地表径流模拟过程中,汇流累积量是基于水流方向数据计算得到的。首先基于无洼地 生成水流方向图,利用该数据,双击水文分析工具集中的流量( 计算

35、出汇流累积量数据。(1) 基于无洼地DEMfe成水流方向图Fill Accumulatio nDEM)工具氏盂向麻人垂迄怡略*重pilLWa織出况岂垣唱款SE, tc3l tr5t, 3d.bFdirFill输出流向ttl* 据匪B .11玉障,.ftft下圾杓.日 向旳就岀関ft.IMW - ArvMV -悼I喷0*1 fittrvj吗瓦fl:fiAOi讥筍w th重運陶 rs宣畑J Dws理综问 J iSi-i 再厘 nnBCAit# :;:ft上立«EWI旳-尸斤:塞V适打叫j¥ISQA 591kWKC kt 1?zi 1曲 -rilldem3if 251.6a】私1

36、1®4 undlmdT-會 2W3.TWinii无洼地DEM 水流万向图(2)基于无洼地DEM计算汇流累积量数据|FilldcEiE : H CEt t B 匕 F =b f IcMQCC 聯戟审悴略穀? f可老*出埶抠艾刖(老迭F;(M1T输入ife向, 据根皓每i愎 谎向为备入I可4性用汽I &.崔浣冋忸;工ss闊* -升谆收士二.卷 isni.g低毗99整北4S瓷然f . 1=口 ZofMinMiH|H ?W1?9 3EI#B -. Atii 4o5林(趴iSMh 罔【讥鼻詈山| £xu;.* 2,' 9 :;E.s彌I岗- 16 2J AA1?H f

37、iltekmiE MH h aflsj 如 III 印 tjs?(o acM ftHiLHj h:巧孚肩SP平钉.兔 »swi)-C hlli>i'Pa.A JJ29TO汇流累积量图3、水流长度计算水流长度指地面上一点沿水流方向到流向起点(或终点)间的最大地面距离在水平面上的投影长度。它分为顺流计算及溯流计算两种,可通过双击水文分析工具集中的水流长度(FlowLen gth )工具实现,其中计算方向分别选择顺流计算Dow nstream或溯流计算Up stream。水流长度的提取和分析在水文学或水土保持工作中均具有很重要意义,因为水流长度直接影响地面径流的速度,进而影响

38、地面土壤的侵蚀力。ArcroofboK e坤谧J析I蠡載学 r*李件饷T曙水如tfi'*.心 、猗ewfe禺3*臥直丘度*.陶W隹孟向:a域时Sit寻沪1 艇團册b Tfifkirig Arifllyst TBF*體工具ifr出a格显示每牛僅云的0 5£i4±aiBiT2*j K的箱出HI格.(1)顺流计算的水流长度,点击空间分析->水文分析-> 水流长度,选择顺流方向(DOWNSTREAMTdirFi 11E- tTmt tfst. 削量TTM |可± tKrtJattirAMI4WJU1OKB (IKMJP AMJr/DGFH I H*r鮎

39、 尸勺疋严府( rTi.t'rQl I:匚册 1 sniW'i FTN)SI"* ' rawsu - ' Hl£. Ctfls:k:.,-w a畋"、L1a丿话门llnwfitD舁 T'ii ?5'k D亦;:山倔rp iwi<lnkdpp顺流计算出的水流长度图(2)溯流计算的水流长度,同上方法选择逆流方向(UPSTREAM%水就曲isfAJlRiS fifties|PdiTFlll仏祈出喷晦=:Ht i¥S I. gdh "owl e昉P町®可连测捱方向待-直S5蔭世向*三回噌鷲

40、廉監,蠶器曾阿5 Hfn 4ftKv)am® 曲押序 nsjffitWivi &ittiwurmifl r * -諾 HZissa 产!i U -* 匚- 乓耳 MHIK即-H -fi出冷Mf强m %:hJ I A :(I r n丄耳血NJ工.AT .x 4 16貼卸-1?A-rilkiHin Ut14、河网的提取r-XI/- k!十、fj/Jr.X?.5.>7.1.1溯流计算出的水流长度图目前河网提取方法主要采用地表径流漫流模型。假设每一个栅格携带一份水流,那么栅格的汇流累积量就代表该栅格的水流量。因而,当汇流量达到一定值时,就会产生地表水流,所有汇流量大于临界值的栅

41、格就是潜在的水流路径,由这些水流路径构成的网络,就是河网。4.1、河网的生成河网的生成基于汇流累积量数据,利用空间分析-地图代数-栅格计算器中的Con命令进行有条件地查询可以得到,分别将阈值设为(1)生成阈值为100的河网100 及1000。its代岳1*袪甫I I OntAUo帖业£ OMrU OAilldtitl 0*1 hdv QwniPnInBTiOwiK->- I LU愉出a格JjJ丄二匕& 1倉 切帀丁刁*1霹 ;I 3 I - U 卜-A I Ah匚刁陰«粗珂音三:7 65 7 -.tcET. pdb FTiHineiLM帧-|=isa制LMl

42、V J生成的streamnetlOO如下图IT吗 IF; wsD flaw SKft) ilAdi arws H!睡itsi口 s 甲買ic)财 口冉 H4i n -* -”诩 FSZ®厂 A",<-.=*:A A 品 3: , «tq«Rl-Ali-J Tfl*iTl!Jn- tH咄?r ME1功2冋皿1Q nouAenUp.鶴曲1?IE U- fli>w4mLkMn*曲0口 flmwcr-=卿血te 0削曲II 4 S 16 M 12S fillwin>- - 7才! AHl 歼.广邛 林2 S UV 7检栅格河网(阈值为100)以

43、上操作也可以利用栅格计算器的运算,以阈值设为1000为例:G地冒代毛!烹亡兀0 曲 eamnpUOd 11 口 Meng <>noftieflCcwn Rdiwd:OFdTFai OnidemOilnhdep mid j B卜莘件供析Fowwc" > 10002諛出楼整I: tsitrest. gJl)' tir?Lii3TieT 1000I疋吧隆戟牯助输岀圖B地S代生的轴出工具蒯. 斥T T 匚m B咛-斗占瞬二.J J*冬刖I垂:注亠“W 原BBMTKhkhjjM UtddfFinMlOCi' S的 iJt"W;蒲 Jfitri J%号

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