汇的工作原理

需要 Spatial Analyst 许可。

汇是指流向栅格中流向无法被赋予八个有效值之一的一个或一组空间连接像元。 在所有相邻素都高于处理像元时,或在两个像元互相流入以创建一个由两个像元构成的循环时,都会发生这种情况。

汇被认为具有未定义的流向,并将为其分配一个可能的方向总和值。 例如,如果最陡的落差和流向在右侧 (1) 和左侧 (16) 相同,则值 17 将指定为该像元的流向。

要创建流向的准确表示以及累积流量,最好使用没有汇的数据集。 经处理以移除所有汇的数字高程模型 (DEM) 称为无凹陷 DEM。

导致高程数据中存在汇的最常见原因是数据中存在错误。 这些错误通常是因采样效果和将高程四舍五入为整数造成的。 高程数据中自然发生的像元大小为 10 米或更大的汇很少见 (Mark 1988),但冰川或喀斯特地区除外,这些汇通常可以认为是错误。 通常情况下,随着像元大小的增加,数据集中汇的数量也会增加。

创建无凹陷 DEM 时,汇的识别和移除是一个迭代过程。 填充汇时,填充区域的边界可能会创建需要填充的新汇。 有关区域填充工具的主题有助于解释如何创建无凹陷 DEM。

有时了解一个或一组汇的深度非常有用。 此信息可用于确定为填洼工具的 Z 限制设置的适当值,或用于了解数据中存在的错误类型。

汇的剖面图
汇的剖面图

示例

使用地理处理工具填充汇的过程如下:

  1. 通过创建使用深度编码的汇栅格。

    输入流向栅格flowdir

    输出栅格sinks

  2. 使用流域为每个汇创建汇流区域的栅格。

    输入流向栅格flowdir

    输入栅格数据或要素倾泻点数据sinks

    输出栅格sink_areas

  3. 分区统计与最小统计数据结合使用,以在每个汇的分水岭中创建最小高程的栅格。

    输入栅格数据或要素区域数据sink_areas

    区域字段

    输入值栅格elevation

    输出栅格sink_min

    统计类型MINIMUM

  4. 使用区域填充在每个汇的分水岭中创建最小高程的栅格。

    输入区域栅格sink_areas

    输入权重栅格elevation

    输出栅格sink_max

  5. 使用,从最大值中减去最小值,以查找深度。

    输入栅格 1sink_max

    输入栅格 2sink_min

    输出栅格sink_depth

这与在 ArcPy 中使用地图代数的过程相同:

sinks = Sink(flowdir)
sink_areas = Watershed(flowdir, sinks)
sink_min = ZonalStatistics(sink_areas, "Value", elevation, "Minimum")
sink_max = ZonalFill(sink_areas, elevation)
sink_depth = Minus(sink_max, sink_min)

参考

Mark, D. M. 1988. "Network Models in Geomorphology." Modelling Geomorphological Systems, ed. M. G. Anderson. New York: John Wiley. 73–97.

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