水文分析应用示例

ArcGIS Spatial Analyst 中的水文建模工具提供了描绘某表面中各有形组成部分的方法。这些水文工具可用于识别汇、确定流向、计算流量、描绘分水岭和创建河流网络。下图显示的是通过高程模型生成的河流网络：

通过高程模型得到的河流网络示例

将高程栅格或数字高程模型 (DEM) 用作输入，便可以自动描绘出水系并使该水系的特征量化。下方几幅图片展示的是通过 DEM 计算分水岭和河流网络所涉及到的步骤。

1. 要执行水文分析的 DEM。

   输入 DEM 表面

2. 将 DEM 用作流向工具的输入，可确定水从每个像元流出的方向。

   确定流向。

3. 使用汇工具可识别出原始 DEM 中的所有汇点。汇通常是一个低于周围值的错误值。上图中显示的洼地（彩色分散点）存在问题，因为流入这些洼地的水均无法流出。为确保流域制图的正确性，这些洼地可通过填洼工具填充。

   识别汇。

4. 通过分水岭工具可在指定位置描绘分水岭。但是，如果希望仅计算河流网络，则可忽略此步骤。

   描绘分水岭。

5. 要创建河流网络，可使用流量工具计算流到某位置的上坡像元数。上一步骤中创建的输出流向栅格数据可用作本工具的输入。

   流量输出

6. 您可以为通过流量工具得到的栅格指定阈值。定义河流网络系统是操作的第一步。要完成此任务，可使用条件函数工具或地图代数。条件函数常用语法的一个例子是 newraster = con(accum > 100, 1)。像元流入量超过 100 的所有像元均将成为河流网络的一部分。

7. 要表示网络中每条线段的分级情况，请应用河网分级工具。可用的分级方法包括 Shreve 法和 Strahler 法。

   河网分级的输出

8. 通过水流长度工具可确定给定分水岭内每个像元的水流路径长度（无论是上坡还是下坡）。此方法适用于计算水流经分水岭的行程时间。

   水流长度输出