Funktionsweise von "Sink"

Eine Senke ist eine Zelle oder ein Satz räumlich verbundener Zellen, deren Fließrichtung keiner der acht gültigen Werte in einem Fließrichtungs-Raster zugewiesen werden kann. Dies kann auftreten, wenn alle benachbarten Zellen höher als die bearbeitete Zelle sind, oder wenn zwei Zellen ineinander fließen und eine Schleife mit zwei Zellen schaffen.

Für Senken werden nicht definierte Fließrichtungen angenommen und ihnen wird ein Wert zugewiesen, der die Summe ihrer möglichen Richtungen ist. Wenn beispielsweise die steilste Absenkung und damit die Fließrichtung sowohl nach rechts (1) als auch nach links (16) identisch wäre, würde der Zelle der Wert 17 als Fließrichtung zugewiesen.

Um eine genaue Darstellung der Fließrichtung und damit des akkumulierten Flusses zu erstellen, ist es am besten, ein Dataset zu verwenden, das frei von Senken ist. Ein digitales Höhenmodell (DEM), das so verarbeitet wurde, dass alle Senken entfernt wurden, wird als DEM ohne Senken bezeichnet.

Senken in Höhendaten lassen sich am häufigsten auf Fehler in den Daten zurückführen. Diese Fehler werden oft durch Abtasteffekte und die Rundung der Höhen auf Ganzzahlen verursacht. Natürlich auftretende Senken in Höhendaten mit einer Zellengröße von 10 Metern oder mehr sind, außer in Gletscher- oder Karstbereichen, selten (Mark 1988) und können im Allgemeinen als Fehler betrachtet werden. Mit der Steigerung der Zellegröße nimmt oft auch die Anzahl der Senken in einem Dataset zu.

Die Identifizierung und Entfernung von Senken beim Erstellen eines DEMs ohne Senken ist ein iterativer Prozess. Beim Füllen einer Senke können an den Grenzen der gefüllten Fläche möglicherweise neue Senken entstehen, die dann auch gefüllt werden müssen. Die Themen zum Werkzeug Zonal Fill erläutern, wie ein DEM ohne Senken erstellt wird.

Es ist manchmal nützlich, die Tiefe einer Senke oder Gruppe von Senken zu kennen. Mit diesen Informationen kann ein geeigneter Wert für die Z-Beschränkung für das Werkzeug Füllung bestimmt werden oder es kann die Art der in den Daten vorhandenen Fehler verständlich gemacht werden.

Profilansicht einer Senke

Beispiel

Ein Verfahren mit Geoverarbeitungswerkzeugen zum Ausfüllen von Senken folgt:

1. Erstellen Sie mithilfe von Sink ein Raster von mit Tiefe codierten Senken.

   Input flow direction raster: flowdir

   Ausgabe-Raster: sinks

2. Erstellen Sie mithilfe von Watershed ein Raster der beteiligten Fläche für jede Senke.

   Input flow direction raster: flowdir

   Input raster or feature pour point data: sinks

   Ausgabe-Raster: sink_areas

3. Erstellen Sie mit Zonal Statistics mit der "Minimum"-Statistik ein Raster der minimalen Höhe im Wassereinzugsgebiet jeder Senke.

   Input raster or feature zone data: sink_areas

   Zone field: Wert

   Input value raster: Höhe

   Ausgabe-Raster: sink_min

   Statistics type: MINIMUM

4. Erstellen Sie mit Zonal Fill ein Raster der maximalen Höhe im Wassereinzugsgebiet jeder Senke.

   Input zone raster: sink_areas

   Input weight raster: Höhe

   Ausgabe-Raster: sink_max

5. Verwenden Sie das Werkzeug Minus, um den Minimalwert vom Maximalwert zu subtrahieren, um die Tiefe zu ermitteln.

   Eingabe-Raster 1: sink_max

   Eingabe-Raster 2: sink_min

   Ausgabe-Raster: sink_depth

Dies ist das gleiche Verfahren wie die Verwendung von Map Algebra in ArcPy:

sinks = Sink(flowdir
sink_areas = Watershed(flowdir, sinks)
sink_min = ZonalStatistics(sink_areas, "Value", elevation, "Minimum")
sink_max = ZonalFill(sink_areas, elevation)
sink_depth = Minus(sink_max, sink_min)

Bezug

Mark, D. M. 1988. "Network Models in Geomorphology." Modelling Geomorphological Systems, ed. M. G. Anderson. New York: John Wiley. 73–97.