第十章水文要点解析.ppt

* * * * * * * * * * * * 1、河网的生成 ①生成汇流累积量图 ②设定阈值 ③栅格河网的形成 ④栅格河网的矢量化 栅格河网转换成矢量河网对话框 提取河流网络 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 Value = No Data NET_GRID StreamToFeature 河流网络栅格 streamnet = con (flowacc 100, 1) 2、Stream Link的生成 Stream link记录河网中一些节点之间的连接信息，主要记录河网的结构信息。如图所示，Stream link的每条弧段连接着两个作为出水点或汇合点的结点，或者连接着作为出水点的结点和河网起始点。 Stream link示意图 弧段 结点 划分河段 为河流网络的各河段分配一个标识 Stream Link计算对话框 河网分级 河网分级是对一个线性的河流网络以数字标识的形式划分级别。在地貌学中，对河流的分级是根据河流的流量、形态等因素进行。不同级别的河网所代表的汇流累积量不同，级别越高，汇流累积量越大，一般是主流，而那些级别较低的河网则是支流。这对于研究水流的运动、汇流模式，及水土保持等具有重要的意义。 在ArcGIS的水文分析中，提供两种常用的河网分级方法：Strahler分级和Shreve分级。如图1所示， Strahler分级是将所有河网弧段中没有支流河网弧段分为第1级，两个1级河网弧段汇流成的河网弧段为第2级，如此下去分别为第3级，第4级，……，一直到河网出水口。在这种分级中，当且仅当同级别的两条河网弧段汇流成一条河网弧段时，该弧段级别才会增加，对于那些低级弧段汇入高级弧段的情况，高级弧段的级别不会改变；Shreve分级的第1级河网的定义与Strahler分级是相同的，所不同的是以后的分级，两条1级河网弧段汇流而成的河网弧段为2级河网弧段，那么对于以后更高级别的河网弧段，其级别的定义是由其汇入河网弧段的级别之和，如图2所示，当一条3级河网弧段和一条4级河网弧段汇流而成的新的河网弧段的级别为7，这种河网分级到最后出水口的位置时，其河网的级别数刚好是该河网中所有的1级河网弧段的个数。 河流分级 Strahler方法 Shreve方法 3 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 7 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 给河流网络支流分配一个级别 10.5 流域的分割 流域（watershed）又称集水区域，是指流经其中的水流和其它物质从一个公共的出水口排出从而形成的一个集中的排水区域，如图11.30所示。也可以用流域盆地（basin）、集水盆地（catchment）或水流区域（contributing area）等来描述流域。Watershed数据显示了区域内每个流域汇水面积的大小。汇水面积是指从某个出水口（或点）流出的河流的总面积。出水口（或点）即流域内水流的出口，是整个流域的最低处。流域间的分界线即为分水岭。分水线包围的区域称为一条河流或水系的流域，流域分水线所包围的区域面积就是流域面积。 划分流域 确定汇流点以上的汇水区域 给定汇水区域面积－自动划分流域 流域盆地的确定 流域盆地是由分水岭分割而成的汇水区域，是通过对水流方向数据的分析确定出所有相互连接并处于同一流域盆地的栅格。首先要确定分析窗口边缘的出水口的位置，所有的流域盆地的出水口均处于分析窗口的边缘。流域盆地集水区的确定是找出所有流入出水口的上游栅格的位置。 流域盆地计算的对话框 汇水区出水口的确定 在水文分析中，通常需要基于更小的流域单元进行分析，这样就需要进行流域的分割。流域的分割首先要确定小级别流域的出水口的位置，可以通过Spatial Analysis Tools工具箱下的Hydrology工具集中的Snap Pour Point的工具来寻找。它的思想是利用一个记录着潜在但并不准确的小级别流域的出水口的位置的数据层，在该点位置上在以指定距离在汇流累积量的数据层上搜索那些具有较高汇流累积量栅格点的位置，这些搜索到的栅格点就是小级别的流域的出水点。也可以利用已有的出水点的矢量数据。 如果没有出水点的栅格或矢量数据,可以用已生成的stream link数据作为汇水区的出水口数据。因为stream link数据中隐含着河网中每一条河网弧段的联结信息，包括弧段的起点和终点等，而弧段的终点可以看作是该汇水区域的出水口所在位置。 集水流域的生成 对于一个小集水流域的生成，思想如下：先确定出水点，即该集水区的最低点，然后结合水流方向数据，分析搜索出该出水点上游所有流过该出水口的栅格，直到搜索到流域的边界，即分水岭的位置。 集水区域的计算结果 流域提取步骤 利用ArcGIS中的水文模块