第1个回答 2022-06-08
从数字高程模型（DEM）中提取流域是在进行水文、农业、环境等研究中常用的一个数据处理过程。提取高质量和尺度适宜的流域面图层，可以为后续研究提供有力的支持和帮助。应用Arcgis进行流域提取的技术在9.x版本就已经基本成熟，网上相关的教程也有很多，但是整个流程如何操作并不是说的很清楚。我根据自己的理解和实际工作中所遇到的问题，写一个简要的操作流程，既作为自己的备忘，也希望能帮助到需要的朋友。
为了避免不同汉化包翻译的名称不一样，我统一使用英文版本的名称，如果看不懂可以复制下来直接度娘，就可以知道相对应的中文名称。
输入：dem
结果：flowdir。
获取目标区DEM后直接使用flow direction进行处理，处理结果有可能是下面的两种。
如果是第一种，恭喜你，进入第九步。如果是第二种，说明你的dem比较“坑”，需要先进行填坑再提取流域。
输入：flowdir
结果：sink
虽然自然界地形中存在坑很正常，但是自然界出现比10*10m还大的坑就比较罕见了。我们的目的毕竟是为了提取流域，为了保证模拟水流能够按照流域的方向顺利流到出水口，我们需要把坑填上。
输入：
input flow direction raster:flowdir
input raster or feature pour point data:sink
结果：sinkshed
这一步是通过watershed工具推算出哪些区域的水会流到这些坑里
输入：
input raster or feature zone data: sinkshed
zone field: Value
Input value raster: dem
statistics type: minimum
输出：sink_min
通过区域统计得到“坑”的流域内高程的最低值
输入：
input zone raster:sinkshed
input weight raster:dem
输出：
sink_max
使用区域填充的结果是沿着“坑”流域的边界，也就是分水岭，把整个流域填平。这样就获得了“坑”流域的最高高程
输入：
sink_max - sink_min
输出：
sink_depth
这步没什么好说的，大值减小值得到“坑”的最大深度
输入：
input surface raster: dem
Z limit: sink_depth(max)
输出：filldem
Z limit中要填sink_depth中的上限值，我这里就是510。
输入：filldem
输出：fill_dir
如果这次输出的结果还是类似于下图这样的，那么英雄请你洗把脸然后重复2-8步。
输入：fill_dir
输出：accu
系统开始在无瑕疵的dem上下雨，然后计算流经每个栅格的水流量。
计算公式：con(accu>X,1)
输出：stream_r
公式中的X是要根据所在研究区，计划要提取的流域大小等因素确定的。过小会造成提取的河流过密，生成的流域细碎。如果过大会造成流域偏大，研究细节也就被埋没了。
输入：
input stream raster:stream_r
input flow direction raster:fill_dir
输出：stream_link
通过stream link可以把栅格的值按照河流分别赋值，同一河段的栅格值都一样。方便后续转为矢量线。
输入：
input stream raster:stream_link
input flow direction raster:fill_dir
输出:river_fea
这一步同样可以用raster to polyline完成，效果就是把栅格的河流转化为矢量的线。但据esri官方讲，stream to feature因为考虑的流向的原因，转化效果更好一些。
输入：
input flow direction raster: fill_dir
input raster or feature pour point data: stream_link
输出：watershed
到这一步流域提取就完成了，下一步就进入各位大侠的个人研究领域了。