【教程】ArcGIS水文分析提取河流及流域

在进行某些研究或者一些论文插图显示的时候，有时我们会碰到在部分资料中找不到一些小的河流或者流域的数据的情况，这里讲述通过DEM数据生成河流及流域。

一、数据准备

      本文中使用的为SRTM DEM数据，主要是裁剪出的小部分的山区地段，该地区的DEM高程低值为225，最高值为5328，颜色由浅至深为高程逐步增加，白色部分高程最高。

图1 DEM数据

二、河流提取

在ArcGIS中使用水文分析工具，对DEM数据的进行生成河流以及流域主要分为（1）填洼（2）流向分析（3）河流流量统计（4）确定最小的地表径流（5）河流链接（6）河流栅格转矢量（7）流域提取（8）流域栅格转矢量。

（1）填洼

为了防止DEM数据的本身的凹陷点所造成的提取错误，因此进行填洼操作。填洼即将通过ArcGIS生成无凹陷点的DEM数据。

图2填洼

注：已有人证明在ArcGIS中直接执行填洼操作，Z值限制默认即可精确填洼。

（2）流向分析

流向分析即确定水流方向，在ArcGIS中是采用的D8算法进行，D8算法就是假设有无限的降水，雨水不断的在地表形成径流。

图3 流向分析

图4 流向分析结果

（3）流量统计

    通过流量工具统计累计每个流向栅格的总数。

图5 流量统计

图6 流量统计结果

（4）确定最小径流

这部分是根据自己的需要来确定想要输出的最小径流量的河流，这里采用栅格计算器工具计算，本例中设定的最小流量为5000。

图7 栅格计算器

    图8计算结果

（5）河流链接

    为了将像元点串起来并做了不同线段的划分，反应河流之间的关系，这里进行河流链接操作。

图9 河流链接

（6）河流栅格转矢量

由于前面步骤所生成的数据为栅格形式，下面需要采用栅格河网矢量化工具将该河流栅格转化为矢量。

图10 栅格矢量化

（7）流域提取

    由于上面已经得到河流链接的数据，这里通过分水岭工具进行计算获取流域范围。

图11分水岭计算

图12流域结果

（8）流域栅格转矢量

上面分水岭得出的结果仍然是栅格数据，之后需要采用栅格转面工具，将其转换为矢量结果。

图13最终流域及河流结果