ARCGIS中的流域水系提取
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简介：
本教程详细讲解如何使用ArcGIS软件进行流域和水系的提取与分析，涵盖数据准备、工具应用及结果解释等步骤。
### ARCGIS流域水系提取知识点详解
#### 一、基础知识概述
在地理信息系统（GIS）领域中，ArcGIS是一款非常强大的工具，广泛应用于环境科学、城市规划、资源管理等多个方面。其中，流域水系的提取是一项重要的技术应用，主要用于识别和分析地表水流的方向、路径以及集水区等信息。
#### 二、关键术语解释
1. **DEM (Digital Elevation Model)**：数字高程模型，一种用于表示地表起伏的数据形式。
2. **TIN (Triangulated Irregular Network)**：三角网状不规则网格，通过三角形网络来表示复杂地形表面的方法。
3. **Flow Direction**：流向，指地表水流的方向。
4. **Sink (洼地)**：地表上的凹陷区域，通常无法流出水的地方。
5. **Watershed (集水区)**：某一河流或湖泊收集雨水的全部区域。
6. **Basin（流域盆地）**：由分水岭分割而成的区域，可以理解为较大尺度的集水区。
7. **Flow Accumulation**：流量累积，表示水流汇入某一点的数量。
#### 三、操作步骤详解
1. **导入原始DEM**
- 建议使用黑白DEM图以避免色彩影响计算准确性。DEM精度直接影响结果质量。
2. **流方向（Flow Direction）的计算**
- 这是一个自动化过程，根据DEM大小和计算机性能的不同，可能需要一定时间来完成此步骤。
3. **洼地提取**
- 洼地是指地形中的不合理集水区域。通常由DEM误差造成，需判断是否填平。
4. **分析并填充洼地**
- 步骤①：使用watershed工具计算每个洼地的贡献区；
- 步骤②：确定各洼地最低高程；
- 步骤③：确定各洼地出水口高程；
- 步骤④：通过洼地出口与最低点之间的差值来填充，作为填平阈值。
5. **Fill（填洼）处理**
- 根据地形资料设定合理的填充深度。若无特殊地质现象，则直接使用最大洼地深度加1为标准进行填埋操作。
- 经过此步骤后生成新的DEM，并检查是否有剩余的洼地，若有则需重复上述流程直至完全消除。
6. **流域盆地（Basin）生成**
- 通过填充处理后的DEM可以用于创建流域盆地。此时可调整颜色以便于观察分析。
- 可将非必要的区域裁剪掉以减轻计算机负担。
7. **集水区（Watershed）生成**
- 步骤①：使用Flow Accumulation工具计算河流分布，识别水流集中区域；
- 步骤②：设定合理的阈值过滤较小的水流，形成合理河网结构。
- 步骤③：利用Raster Calculation进一步细化河网，确保只保留符合定义的河道。
#### 四、总结
通过解析ArcGIS在流域水系提取中的应用流程，我们可以了解到该过程涉及多个关键技术点。包括DEM准备、洼地分析及处理、流域和集水区生成等步骤，并且这些环节相互关联紧密。每一步的成功执行都是后续操作顺利进行的基础条件。实际操作中可以更好地理解和掌握ArcGIS在这一领域的技术技巧。
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