arcgis水文分析流域分析

基于DEM的ArcGIS水文分析

—河网和流域的提取

一、实验背景

水文分析是DEM 数据应用的一个重要方面。而利用DEM生成的集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型的主要输入数据。表面水文分析模型研究与地表水流有关的各种自然现象例如洪水水位及泛滥情况，划定受污染源影响的地区，预测当某一地区的地貌改变时对整个地区将造成的影响等。

二、实验目的

通过本实验，使读者理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理， 掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤，并利用DEM数据提取出河网及流域。

三、实验数据

某地区栅格数据DEM，数据来源于随书光盘（…\\Chp9\\Ex2）。

四、实验要求

根据DEM利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。

五、实验流程图

六、实验内容及步骤

1．无洼地DEM生成

DEM 是比较光滑的地形表面模型，但由于DEM 误差以及一些真实地形或特殊地形的影响，使得DEM 表面存在一些凹陷的区域。

在进行水流方向计算时，由于这些区域的存在，往往得到不合理的甚至错误的水流方向。 因此，在进行水流方向的计算之前，

ArcGIS教程之DEM水文分析详细图文教程，本教程和之前的两个教程有关联的，数据上是使用上一个教程的结果，步骤相互联系！最后会提供给大家数据和教程的链接！水文分析需要：

1.理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。

2.利用ArcGIS的提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。 下面开始教程：

工具/原料

? ?

软件准备：ArcGIS Desktop 10.0---ArcMap(spatial Analyst模块) 数据准备：DEM（使用由本人前面的教程【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成，TIN的显示】中使用的原始数据。

方法/步骤

1. 数据基础：无洼地的DEM

在ArcMap中加载 DEM数据，右击DEM图层，点击缩放至图层，显示全部。

2. 在【ArcToolbox】中，（要打开扩展模块）执行命令[SpatialAnalyst工

具]——>[水文分析]——> [填洼]，按下图所示指定各参数，其中Z限制——填充阈值，当设置一个值后，在洼地填充过程中，那些洼地深度大于阈值的地方将作为真实地形保留，不予填充；系统默认情况是不设阈值，也就是所有的洼地区域都将被填平。之后点击确定即可。

3. 确定后执行结果得到无洼地的

ArcGIS上机实习报告2011-2012

实习 水文分析

班级 级 班 专业 地理信息系统 学号 姓名 得分

一 实习内容和意义

二 数据准备

数据来源：国际科学数据平台(中国科学院计算机网络信息中心科学数据中心) http://datamirror.csdb.cn/admin/datademMain.jsp

数据类型：SRTM 90M 数据的选取：

登陆国际科学数据平台，在原始dem数据中选择SRTM 90M数据，进入下载页面，

图1

选择合适的范围，下载的ASCII数据名称依次为srtm_59_04.zip、srtm_59_05.zip、srtm_59_06.zip。 三 涉及的基本概念

四 具体操作步骤（以 汾河 为实例） 1、流域提取 1.1数据转换：

将解压后的数据(.asc)添加到global_mapper中，

※ArcMap屏幕扫描数字化※

1

ArcGIS上机实习报告2011-2012

图2

将数据的投影坐标系统转化为所需要的高斯克吕格坐标，输出为

Arc Hydro模型提取流域水文信息及精度分析

———以松花江流域为例

作者：李勇 于宏兵 艾丽娜 张时佳 耿丽娟

摘要: 流域水文模型已成为流域水文信息提取的重要手段。运用Arc Hydro 模型以松花江流域为研究对象，以分辨率为90 m的SRTM DEM 为数据源，以松花江流域1∶ 25 万水系矢量数据为参照，分别在400，500和600 km2 三个不同集水面积阈值下进行河网提取。运用图像比对软件Alike Duplicate Image Finder 对所提取河网进行精度分析。结果显示: 集水面积阈值为500 km2 下提取的河网最为精确。在500 km2 集水面积阈值基础上，运用ArcHydro 模型将松花江流域划分为642 个子流域。基于Arc Hydro 模型提取的松花江流域河网与实际河网基本一致，说明利用该模型进行流域水文信息提取是合理可行的。

关键词: Arc Hydro 模型; 集水面积阈值; 水文信息; 子流域提取; 精度分析 中图分类号: P334．92 文献标识码: A 文章编号: 1672-643X(2013) 06-0120-04 Application of Arc Hydro model to extrac

第九章 水文分析

水文分析是DEM数据应用的一个重要方面。利用DEM生成的集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型的主要输入数据。表面水文分析模型研究与地表水流有关的各种自然现象例如洪水水位及泛滥情况，划定受污染源影响的地区，预测当某一地区的地貌改变时对整个地区将造成的影响等。

基于DEM地表水文分析的主要内容是利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络（包括河流网络的分级等）以及对研究区的流域进行分割等。通过对这些基本水文因子的提取和分析，可再现水流的流动过程，最终完成水文分析过程。

本章主要介绍ArcGIS水文分析模块的应用。ArcGIS提供的水文分析模块主要用来建立地表水的运动模型，辅助分析地表水流从哪里产生以及要流向何处，再现水流的流动过程。同时，通过水文分析工具的应用，有助于了解排水系统和地表水流过程的一些基本概念和关键过程。

ArcGIS将水文分析中的地表水流过程集合到ArcToolbox里，如图11.1所示。主要包括水流的地表模拟过程中的水流方向确定、洼地填平、水流累计矩阵的生成、沟谷网络的生成以及流域的分割等。 本章1至5节主要是依据水文分析中的水文因子的提取过程对ArcGIS中的水

用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法

(2010-07-24 14:40:16) 转载▼ 标签： 分类： ARCGIS

gis 教育

这里介绍的是用dem数据，利用ArcGis进行地形因子提取和水纹分析的方法。 首先，地形因子提取：提取等高线：Spatial Analysis → surface analysis → contour（这是ArcGis的Spatial Analysis工具，在做分析之前要将菜单栏中Tool菜单下的extension中的Spatial Analysis选项勾上，否则不能进行空间分析。）提取坡度：Spatial Analysis → surface analysis → slope 重分类：Spatial Analysis → Reclassify 增加山体阴影：spatial analysis → surface analysis → hillshd…… 掩膜：spatial analysis → raster calculator（对话框中输入back = [dem] >= 0）山顶点的提取：这个过程比较复杂，最后我会附上一个地址，那篇文章里有例子以及具体的介绍。 三维：三维效果图的建立：3D

利用泰森多边形可以较准确的计算出大流域雨量站点较稀疏时的平均降雨量,并且工作量小。

在ArcGIS中利用泰森多边形法分析流域降雨量

一、泰森多边形介绍：

荷兰气候学家A·H·Thiessen提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法，即将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。

特点：

1、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；

2、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；

3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。

二、在ArcGIS中利用泰森多边形法分析流域降雨量步骤（以新安江流域为例）：

1、首先在ArcMap中加载新安江流域分区和雨量站点的.shp格式的数据（必须是.shp格式的）。若雨量站点信息为.xls或.txt格式的，则应该将其加载后先转成.shp格式，再进行以下的操作。加载数据结果如图：

2、在ArcToolbox工具中选择Analysis Tools—Proximity—Create Thiessen Polygons工具

表面分析

来源：互联网

表面分析主要通过生成新数据集，诸如等值线、坡度、坡向、山体阴影等派生数据，获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征、空间格局等信息。在ArcGIS 中，表面分析的主要功能有：查询表面值、从表面获取坡度和坡向信息、创建等值线、分析表面的 可视性、从表面计算山体的阴影、确定坡面线的高度、寻找最陡路径、计算面积和体积、 数据重分类、将表面转化为矢量数据等。

一 栅格插值

一般情况下采集到的数据都是以离散点的形式存在的，只有在这些采样点上才有较为准确的数值，而其它未采样点上都没有数值。然而，在实际应用中却很可能需要用到某些未采样点的值，这个时候就需要通过已采样点的数值来推算未采样点值。这样的一个过程也就是栅格插值过程。插值结果将生成一个连续的表面，在这个连续表面上可以得到每一点的值。栅格插值包括简单栅格表面的生成和栅格数据重采样。

通过栅格插值运算生成栅格表面是栅格空间分析中很重要的一部分，很多操作都将基于离散点插值生成的表面来进行。用来插值的离散点可以是多种数据，例如，空气污染指数，土壤有机质含量，或离散高程点。

在ArcGIS 9 栅格分析模块中，通过栅格 插值运算生成表面主要有三种实现方式：反距离权重插值，样条

《ARCGIS》教学改革对比分析

《ARCGIS》是测绘与地理信息技术专业的主干课程，其目的主要培养学生识图、绘图、数据处理、数据分析的能力，学生通过对ARCGIS学习，使学生掌握识图及数据分析的方法，一方面提高学生的绘图能力，另一方面与地形测量、地籍测量外业课程相联系做好其工作。2010~2011第一学期在09-471、472班进行教学改革试点，总共72学时，现针对教学改革情况进行对比，具体分析如下：

一、课程定位

《ARCGIS》是测绘与地理信息技术专业进行岗位专业能力培养的一门课程，它集理论与实践为一体，是学生将来直接用于生产实践的实用技术，本课程围绕计算机制图、识图、数据处理、数据分析等内容，本着企业需求组织教学内容，为提高计算机绘图提供技能训练，为岗位需求提供职业能力，为培养高素质技能型人才提供保障。

二、设计思路 1．课程设计的目的

本课程从测绘与地理信息技术专业学生将来所必须具备的综合职业能力出发，应用先进教学方法和教学理论，优化和整合教学内容，以真实的工作任务为载体，构建一种创新型的《ARCGIS》课程教学体系。学生在做中学，教师在做中教，学生先知其然，然后知其所以然，达到 “教、学、做合一”的以“工作任务”为导向的教学目标。

1. 请完成北京气象站（54511）年气温直方图的绘制（数据文件“北京温度

1951-1998.xls”）。

直方图频率1510501010.51111.51212.51313.514其他接收频率

2. 请完成北京市人口以及建成区面积的年际变化图，人口以及建成区面积两个

变量的变化趋势线共用一个X轴（数据文件“北京人口.xls”）。

北京市人口以及建成区面积的年际变化图1600140091912001000P总人口(万人)80060040020001981198219831984198519861987198819891990年份366373380387391395S建成区面积(km2)93695496710321104106710811086989346351360397

3. 年粮食总产量如下表所示:

年份 1 2 3 4 5 产量(万吨) 230 236 241 246 252 年份 6 7 8 9 10 产量(万吨) 257 262 276 281 286 要求:

(1) 检查该地区的粮食生产发展趋势是否接受于直线型?

解：由年粮食总产量中的计算结果可以直观的看出，

增长量大体相同，所以变化趋势是直线型的。

(2) 计算粮食生产与年份的相