如何使用ArcGIS進(jìn)行水文分析

1、如何使用ArcGIS進(jìn)行水文分析對(duì)于做水利的朋友來(lái)說(shuō)有時(shí)候需要進(jìn)行水文的分析，今天給大家分享一下如何通過(guò)ArcGIS進(jìn)行水文分析，材料可以通過(guò)水經(jīng)注萬(wàn)能地圖下載器進(jìn)行下載。工具/原料水經(jīng)注萬(wàn)能地圖下載器 ArcGIS方法/步驟1.打開水經(jīng)注萬(wàn)能地圖下載器，框選上需要進(jìn)行水文分析的地方并下載（圖1）。圖12.下載完成后會(huì)自動(dòng)導(dǎo)出成tif格式的高程DEM數(shù)據(jù)，將其加載到ArcGIS內(nèi)（圖2）?！菊f(shuō)明】：此處下載生成的tif格式的圖片即為大家常說(shuō)的DEM數(shù)據(jù)，直接加載到ArcGIS內(nèi)即可使用。圖23.點(diǎn)擊“自定義”“擴(kuò)展模塊”（圖3），在彈出的對(duì)話框中將“空間分析”（Spatial Analyst）

2、工具勾選上（圖4）。圖3圖44.在ArcToolbox中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“水文分析”“填洼”（圖5），在彈出的“填洼”對(duì)話框中按圖6進(jìn)行設(shè)置。其中Z限制填充閾值，當(dāng)設(shè)置一個(gè)值后，在洼地填充過(guò)程中，那些洼地深度大于閾值的地方將作為真實(shí)地形保留，不予填充；系統(tǒng)默認(rèn)情況是不設(shè)閾值，也就是所有的洼地區(qū)域都將被填平?！咎貏e說(shuō)明】：為了保證最終分析成功，在最終的結(jié)果之前，所有輸出的數(shù)據(jù)都默認(rèn)保存名稱和路徑，這就需要我們記清楚哪個(gè)名稱是對(duì)應(yīng)的哪個(gè)成果，后面會(huì)有用。圖5圖65.填洼完成后得到名稱為“Fill_tif3”的填洼成果，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial An

3、alyst工具”“水文分析”“流向”（圖7），在彈出的“流向”對(duì)話框中進(jìn)行如圖8所示的設(shè)置，將上一步得到的“Fill_tif3”填洼數(shù)據(jù)作為表面柵格數(shù)據(jù)輸入。圖7圖86.完成后得到名稱為“FlowDir_Fill2”的流向成果，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“水文分析”“流量”（圖9），在彈出的“流量”對(duì)話框中進(jìn)行如圖10的設(shè)置，將“FlowDir_Fill2”作為流向柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入。圖9圖107.完成后得到名為“FlowAcc_Flow2”的流量成果，現(xiàn)在需要提取河流網(wǎng)絡(luò)柵格，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“地

4、圖代數(shù)”“柵格計(jì)算器”（圖11），在彈出的“柵格計(jì)算器”對(duì)話框中輸入如下公式：Con("FlowAcc_Flow2" >500,1)（圖12），其中的“FlowAcc_Flow2”為上一步得到的流量成果文件名，其中500為閾值，不同級(jí)別的溝谷對(duì)應(yīng)不同的閾值，不同研究區(qū)域相同級(jí)別的溝谷對(duì)應(yīng)的閾值 也是不同的。所以，在設(shè)定閾值時(shí)，應(yīng)通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)和利用現(xiàn)有地形圖等其它資料輔助檢驗(yàn)的方法來(lái)確定合適的閾值。【公式說(shuō)明】：通過(guò)此操作將流水累積量柵格"FlowAcc_Flow2"中柵格單元值（流水累積量）大于500的柵格賦值為1，從而得到河流網(wǎng)絡(luò)柵格。圖11圖

5、128.計(jì)算完成后得到名為“rastercalc1”的河流網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)據(jù)，現(xiàn)在需要對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“水文分析”“柵格河流矢量化”（圖13），在彈出的“柵格河流矢量化”對(duì)話框中輸入上一步得到的名為“rastercalc1”的河流柵格數(shù)據(jù)和名為“FlowDir_Fill2”的流向數(shù)據(jù)（圖14）。圖13圖149.矢量化后的到名為“StreamT_rasterc3”的線狀的河流數(shù)據(jù)，接下來(lái)對(duì)河流進(jìn)行平滑處理，首先點(diǎn)擊“自定義”“工具條”將“編輯器”勾選上（圖15），將編輯工具條顯示出來(lái)。在編輯工具條上點(diǎn)擊“編輯器”“更多編輯工具

6、”“高級(jí)編輯”（圖16），調(diào)出高級(jí)編輯工具條。圖15圖1610. 選中生成的“StreamT_rasterc3”河流數(shù)據(jù)，在編輯工具條上點(diǎn)擊“編輯器”“開始編輯”（圖17），然后將地圖整個(gè)框選上，再點(diǎn)擊高級(jí)編輯工具條上的“平滑”按鈕（圖18），在彈出的“平滑”對(duì)話框中“最大允許偏移”輸入0.000000002（圖19），【特別說(shuō)明】：此處由于使用的DEM為WGS84坐標(biāo)，單位為度，整張地圖的跨度還沒有1度，如果“最大允許偏移”為一個(gè)個(gè)位數(shù)，這樣平滑出來(lái)的線會(huì)成為折線，適得其反，所以這里輸入的是一個(gè)很小的數(shù)值，如果是平面坐標(biāo)的話就可以輸入一個(gè)個(gè)位數(shù)，甚至十位數(shù)。平滑完成后點(diǎn)擊“編輯器”“停止編輯

7、”（圖20），提示“是否要保存編輯內(nèi)容？”，點(diǎn)擊“是”，完成河流網(wǎng)絡(luò)的平滑。圖17圖18圖19圖2011. 在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換工具”“要素轉(zhuǎn)Shapefile（批量）”（圖21），在彈出的“要素轉(zhuǎn)Shapefile（批量）”對(duì)話框中“輸入要素”選擇平滑后的“StreamT_rasterc3”圖層，再選擇好輸出的文件夾（圖22），點(diǎn)擊“確定”完成矢量化的河流網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的輸出，輸出后的河流網(wǎng)絡(luò)矢量數(shù)據(jù)效果如圖23。圖21圖22圖2312.現(xiàn)在開始進(jìn)行水文分析，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“水文分析”“盆域分析”（圖24），在彈出的“盆域分

8、析”對(duì)話框中輸入第5步生成的名為“FlowDir_Fill2”的流向數(shù)據(jù)（圖25），點(diǎn)擊“確定”即可得到盆域分析的效果圖（圖26）。圖24圖25圖2613.除了盆域分析之外，我們也可以進(jìn)行“河網(wǎng)分級(jí)”，在ArcToolbox工具中點(diǎn)擊“Spatial Analyst工具”“水文分析”“河網(wǎng)分級(jí)”（圖27），在彈出的“河網(wǎng)分級(jí)”對(duì)話框中，輸入第7步得到的名為“rastercalc1”的河流柵格數(shù)據(jù)和第5步生成的名為“FlowDir_Fill2”的流向數(shù)據(jù)（圖28），點(diǎn)擊“確定”即可完成河網(wǎng)分級(jí)（圖29）。圖27圖28圖2914.整個(gè)分析的過(guò)程可以概括為：先通過(guò)“填洼”對(duì)得到的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；然后通過(guò)“填洼”處理后的數(shù)據(jù)得到“流向”數(shù)據(jù)；在通過(guò)“流向”數(shù)據(jù)得到“流量”數(shù)據(jù)；最后通過(guò)“地圖代數(shù)”將流量數(shù)據(jù)處理為河流網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備好以上的數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)將河流網(wǎng)絡(luò)柵格數(shù)據(jù)矢量化