Spatial Analyst のライセンスで利用可能。
ArcGIS Spatial Analyst エクステンションのツールボックスに含まれる水文モデル ツールは、サーフェスの物理的な構成要素を表す方法を提供します。水文解析ツールでは、窪地の抽出、流向の決定、累積流量の計算、集水域の特定、および河川ネットワークの作成ができます。以下の図に、標高モデルから得られた河川ネットワークを示します。
標高ラスターまたはデジタル標高モデル (DEM) を入力データとして使用すると、自動的に集水システムを作図して、その特性を定量化できます。以下の図に、DEM から集水域と河川ネットワークを計算する手順を示します。
水文解析の対象の DEM です。
入力 DEM サーフェス DEM を [流向ラスターの作成 (Flow Direction)] ツールの入力として使用すると、各セルから流出する水の方向が決まります。
流出する方向が決まります。 [窪地の抽出 (Sink)] ツールで、元の DEM にある窪地が特定されます。窪地は通常、周囲の値よりも小さい、正しくない値です。上の図に示された陥没 (別の色で表された散在するポイント) は、水が流入して流出しないので問題です。排水を適切にマッピングするために、[サーフェスの平滑化 (Fill)] ツールを使用してこれらの陥没を平滑化することができます。
窪地が特定されます。 [集水域ラスターの作成 (Watershed)] ツールを使用して、指定位置の集水域を特定できます。ただし、河川ネットワークのみを計算する場合は、このステップを省略できます。
集水域が特定されます。 河川ネットワークを作成するには、[累積流量ラスターの作成 (Flow Accumulation)] ツールを使用して、その位置に流れ込む、上り方向のセルの数を計算します。前のステップで作成した出力流向ラスターが、入力として使用されます。
累積流量出力 [累積流量 (Flow Accumulation)] ツールから得られたラスターに閾値を指定できます。最初のステップは、河川ネットワーク システムを指定することです。この作業は、[Con] ツールか、マップ代数演算を使用して行うことができます。[Con] ツールで使用する一般的な構文の例は、newraster = con(accum > 100, 1) です。流れ込むセルが 100 個を超えるセルはすべて、河川ネットワークを構成します。
ネットワーク内の各セグメントの次数を表すには、[河川次数ラスターの作成 (Stream Order)] ツールを適用します。次数付けには、Shreve と Strahler の手法を使用できます。
河川の次数付けの出力 [流長ラスターの作成 (Flow Length)] ツールを使用して、指定した集水域内にある各セルから、上り方向または下り方向のフローのパスの長さを求めることができます。これは、集水域を水が移動する時間を計算する場合に役立ちます。
フローの長さの出力