（长期更新）《零基础入门 ArcGIS(ArcMap) 》实验六----流域综合处理（超超
流域综合处理流域综合治理是根据流域自然和社会经济状况及地区国民经济发展的要求,以流域水流失治理为中央,以进步生态经济效益和社会经济持续发展为目的,以基本农田优化结构和高效使用及植被建设为重点,创建具有水土保持兼高效生态经济功能的半山区流域综合治理模式。数字高程模子(DEM)是目前用于流域地形分析的主要数据。DEM数据中包含了丰富的地形、地貌、水文信息,它能够反映各种分辨率下的地形特征。通过DEM可以提取精准的地表形态信息,如流域网格单位的坡向、坡度、流向、汇流地区及单位格之间的关系等,它是举行径流模拟和流域控制的地形与水文数据基础。
目次
6.1 实验内容及目的
6.1.1 实验内容
6.1.2 实验目的
6.2 操作流程
6.2.1 环境设置
6.2.2生成DEM
(1)创建 TIN:
(2)TIN转DEM:
6.2.3提取集水区
(1)填洼:
(2)流向:
(3)流量:
(4)提取集水区:
6.2.4 提取河网
6.2.5 流域分析
6.2.6 制作专题图
6.1 实验内容及目的
6.1.1 实验内容
本实验以某流域为例,介绍小流域综合治理规划过程。使用等高线数据生成DEM,在DEM数据基础上提取水文要素、河网、流域范围数据,再采用ArcGIS的水文分析工具举行流域分别与统计分析,得到流域综合治理专题图。
(1)以outlet为出水口,提取出流域集水区范围,像元巨细为30m。
(2)提取出流域范围内汇水面积累积量>100m’的河道,并对河网举行分级。
(3)以提取的河道网络为出水口,对流域举行子流域分别,对于面积<1hm'(1hm'=10000m’)的微小流域,按照边长最大原则举行合并处理。
(4)以表格情势统计流域中每一个子流域的地形高度特征(最小高度、最大高度、均匀高度)。
(5)制作专题图,专题图要求以地形特征为配景,表现出流域河流水系和子流域分区特征并将专题图以.jpg的图片格式输出。
6.1.2 实验目的
(1)把握数字高程模子的构建;相识基于DEM 水文分析的基本原理。
(2)熟悉水文学中出水口、子流域等基本概念;熟悉水文学中集水流域、河网等基本概念
(3)把握ArcGIS中地区统计的方法。
(4)相识专题图的寄义,把握ArcGIS中专题图的制作方法。
首先使用等高线、高程点数据,生成DEM,然后举行水文分析,提取流向、流量、河网,流域范围数据,再提取出流域范围内的河网并对河网举行分级,使用流域分析工具对流域举行子流威分别,合并微小流域后举行统计分析,最后制作流域分析专题图。
6.2 操作流程
6.2.1 环境设置
将等高线(terlk-l)、高程点(terlk-p)、流域出水口(outlet)、研究范围(box)数据导人ArcMap中。在ArcMap主菜单中点击【地理处理】-【环境设置】,设置工作空间、输出坐标系、处理范围、像元巨细等参数,环境设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/accce22883a44f6a8cda1b39143597cc.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c5761db6a9264d7f98fef27da324715d.png
6.2.2生成DEM
使用等高线terlk_1和高程点terlk_p数据生成TIN,基于合理的采样间距将TIN转成DEM。
(1)创建 TIN:
点击 ArcToolbox中的【3D Analyst】-【数据管理】--【TIN】-【创建 TIN】“输人要素类”设为 terlk-l、terk-p,修改“高度字段”为“高程”,确定输出路径及名称，设置如下图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/089280df38bb484290c645423982d289.png
点击【确定】,生成 TIN 数据。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/74cc6651e7154b6aa80b4b39b98dfebf.png
(2)TIN转DEM:
在ArcToolbox中,点击【3D Analyst】-【转换】--【由TIN 转出】→(TIN转栅格】,输人TIN数据,像元巨细设为30m,确定输出路径及名称，设置如下图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/24028f1199b240f5884ebda99ea59162.png
点击【确定】,生成DEM 数据如下图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a398c0da53174b84b1bb7179a5a25d71.png
6.2.3提取集水区
对已有的DEM数据,举行洼地填充,生成无注地DEM。在此基础上盘算出水流方向矩阵、汇流累积矩阵,并联合出水口数据,提取栅格集水区。集水区提取流程如下所示。
(1)填洼:
在AreToolbox中点击【空间分析】--【水文分析】--【填洼】,对DEM举行填洼，填洼设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/44a5eb87586c43f5bb82ad028b1e684d.png
填洼后结果如图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/054641f38629425bb62204a92a96b55a.png
(2)流向:
在ArcToolbox中点击【空间分析】--【水文分析】-【流向】,使用填注后的DEM获取流向数据。流向设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5303a7b3bdfb4dd9a634215aa401b71e.png
流向结果如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/87dac0f6c0ba4f98a07591473442b77b.png
(3)流量:
在ArcToolbox中点击【空间分析】--【水文分析】-【流量】,使用流向栅格数据获取流量数据。流量设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/96731634237248b6bb3af347fe8fca0e.png
生成的汇流累积量结果如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/7f2a218e15764bb798e54ce70cd63c8e.png
(4)提取集水区:
在ArcToolbox中点击【空间分析】-【水文分析】-【集水区】,输入流向和出水口(outlet)数据,提取集水区。提取集水区设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/f9c27fb9a2dd4e9cbff36e3cc71081c2.png
结果如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/33c0d510369b499faebfdfafe95460c7.png
这里需要主要！！！
如果你用的实验给出的数据，将会出现下面这幅图
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/697867a0e63e47c088ccf6644ea34c9a.png
会发现少了许多东西，打开output属性表发现也只有一个点，那该咋办呢，其实很简单，这个output其实就是出水口点数据，各人可以回忆一下，实验五是不是也有求出水口那一步，而且刚好也是用的DEM数据，所以，各人可以退回实验五，按照上面的操作本身提取output出来。
6.2.4 提取河网
基于集水区范围,提取集水区内流向、汇流累积量。当汇流量到达肯定值时,就会产生地表水流,全部汇流量大于阈值的栅格就是埋伏的水流路径,由这些水流路径构成的网络,就是栅格河网。河流链接的每条弧段毗连着两个作为出水口或汇合点的结点,大概毗连着作为出水口的结点和河网起始点。因此,通过河流链接盘算,即得到每一个河网弧段的起始点和终止点,也可以得到该汇水地区的出水点。而河网分级是一种将级别数分配给河流网络中的毗连线的方法。此分级是一种根据支流数对河流类型举行识别和分类的方法。
(1)集水区流向、流量提取:在AreToolbox中点击【空间分析】->【提取分析】-【按掩膜提取】,提取出集水地区内的流向、流量数据,设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/35e2c12670654e0089769c42b7396579.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0ad8dbf2b4fb4b719b0360d20c4e4e74.png
结果如图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/676eb69fb4fb4ff9b6799434d27a4353.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5bde09acfa0b4326a8aef0f7640e8f28.png
(2)提取河道:在ArcToolbox中点击【空间分析】-【地图代数】-【栅格盘算器】,输入如下图所示条件：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/869a08ec5cca40218ccbf7af286f7761.png
提取栅格河道,结果如下图所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/733dc6f491154b8486ac298adc7db660.png
(3)河流链接:在 ArcToolbox中点击【空间分析】--【水文分析】-【河流链接】,输入集水地区内的河网和流向如下图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/9040ea13363048609b6f481b7df5b7e3.png
点击【确定】,生成河网数据。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/6b2084b16eb54cf9864be62752940a88.png
(4)河网分级:在ArcToolbox中点击【空间分析】--【水文分析】-【河网分级】工具,将河网分级,设置如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0dee7b7171d042459be2c17ce5d37551.png
结果如下图所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b46c5baaeae144abba4ff46be3bde8b0.png
(5)栅格河网天量化:在ArcToolbox中点击【空间分析】->【水文分析】-【栅格河网矢量化】,将栅格河网转为矢量格式。输入相应数据如下图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a3440e3265aa4136ad0a093d694c835d.png
点击【确定】,生成栅格河网矢量化结果。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c8e8deb54a094ac4af53a01690b06697.png
(6)平滑:启动编辑器,选择对河网天量化数据举行编辑,点击【编辑器】-【更多编辑工具)【高级编辑】。打开高级编辑工具条,选中“SreamT-net”中的全部目的,点击【平滑】,打“平滑“窗口,“最大允许偏移"设置为“4”：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2a57d545759244c39d7d6c43bbb5ad9e.png
点击【确定】,得到河网平滑结果：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/39abab8b5fe244f0b5cce9b622244338.png
6.2.5 流域分析
以提取的河道网络为出水口,使用分水岭工具对流域举行子流域分别,对于面积<1hm’的微小流域,按照边长最大原则举行正确处理,最后以表格情势统计流域中每一个子流域的地形高度特征,包括最小高度、最大高度、均匀高度等。
1.提取子流域
在ArcToolbox中点击【空间分析】【水文分析】-【分水岭】,以颠末Shreve 分级后河网数据作为出水口,输人相应参数：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c98ce4464b0a407e9f1abeeef82a9730.png
点击【确定】,输出子流域区：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5a5be2d020b74355b1fa496cb03f1bf8.png
2.合并微小流域
(1)栅格转面:在ArcToolbox中点击【转换工具】--【由栅格转出】-【栅格转面】,打开“栅格转面”窗口,输人相应数据：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b1a6d2b8adac408ebda8e9f2c1eba3f2.png
输出栅格转面结果：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/47901c0fc8a14c8787008b8f1ebbe428.png
(2)符号化:双击矢量子流域数据,点击【符号系统】-【种别】→【唯一值】,选择“GRIDCODE”值字段,点击【添加全部值】【确定】：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/29385e8c94fd446bb7bde2798cab0a43.png
输出流域符号化结果：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e192b9fb77324a7fbedc6f96cb7058f4.png
(3)添加area 字段:右键点击矢量子流域数据,点击【打开属性表】-【表选项】-【添加字段】,添加一个名为 area的双精度字段：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/14c72d13c6364139b47ef94fd47646b6.png
(4)盘算多少:右键点击area字段,点击【盘算多少】,选择面积单位为平方米。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a5bb6846f04e4517831a16373ff9a02f.png
(5)筛选微小流域:右键点击矢量子流域数据，点击【打开属性表】->【表选项】->【按属性选择】,输人“"area"<10 000”,点击【确定】,则微小流域在图中高亮显示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e1ebca3a83d749a7a1fcb728d437ffd1.png
(6)合并微小流域:对于面积<1hm’的微小流域,按照边长最大原则对其举行合并处理。点击ArcToolbox中【数据管理工具】-【制图综合】-【消除】,输入矢量子流域,输出合并处理后的子流域,设置结果如下图所示：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/72d157a476a246649f771be918452f29.png
得到子流域合并结果，如下图所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b1bd0949f00042e094aa377b32bc7ea2.png
3.统计子流域地形高度特征
(1)以表格显示分区统计:在ArcToolbox中点击【空间分析】-【地区分析】-【以表格显示分区统计】,输入合并后的子流域,输入赋值栅格选择DEM,输出地形高度特征表,设置如下图所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/d22dd89b5bba48a38e00145b849e7f39.png
(2)制作Excel表格:在ArcToolbox中点击【转换工具】→>【Excel】-【表转Excel】(图6.39),将属性表导出为Excel文件
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/71f6cf481da3447db57932c44e5e06b8.png
结果如表如下所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/d5462cb00a104ff98fec698a9e16e166.png
6.2.6 制作专题图
(1)设置纸张巨细:点击菜单栏【文件】--【页面和打印设置】,设置符合的宽度和高度
(2)添加格网:点击菜单栏【视图】【数据框属性】--【格网】->【新建格网】,选择创建“方里格网”,然后按照提示完成格网的创建。
(3)添加地图整饰:点击菜单栏【插入】下的按钮,为地图添加标题、比例尺、指北针等要素
(4)导出地图:点击菜单栏【文件】--【导出地图】,导出专题图。
最终专题图：
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e9c6cd6285404366922d34c9d9a0692a.png
感谢三连！！！
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