Arcgis中山脊线,山谷线的提取,以及流域的分割

谁践踏了优雅 2021-09-19 11:38 1126阅读 0赞

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实验数据下载:https://pan.baidu.com/s/1jfTv5LXBDaabguJsPTFJEw 提取码:4g1b

Task 1:利用Ex1中的数据,练习提取不同位置的地形剖面线;

Task 2:利用Ex1中的数据,练习将DEM转化为TIN:

Task3:利用Ex1中的数据,练习进行可视分析:

Task4:利用Ex1中的数据,练习进行山脊、山谷线的提取:

1.山脊线的提取

2.山谷线的提取

河网的提取

流域的分割


实验数据下载:https://pan.baidu.com/s/1O8squ0BWJwNJSHh8oCnEvg 提取码:fwxm

首先设置分析环境,即加载分析模块、设置工作路径、设置单元大小及分析区域,并选择坐标系统。

点击【Geoprocessing】-【Environments】,在弹出的Environment Settings对话框中设置Output Coordinates和Processing Extent为Same as Layer “dem”。工作路径设置为默认路径。

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Task 1:**利用Ex1中的数据,练习提取不同位置的地形剖面线;**

在菜单栏单击【Customize】-【Toolbars】-【3D Analyst】,在3D Analyst工具条中选择“插入线”。

20190518204750919.png

在dem图中画线,如下图所示:

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在3D Analyst工具中点击选择“剖面图”。

2019051820475131.png

生成的上述所画线段的剖面图。

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Task 2:**利用Ex1中的数据,练习将DEM转化为**TIN

  1. 选择【3D Analyst Tools】-【Conversion】-【From Raster】-【Raster to TIN】,打开Raster to TIN对话框,选择dem图层,设置输出TIN路径和文件名,点击OK按钮,即可得到由dem转换的tin图层。

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Task3:**利用Ex1中的数据,练习进行可视分析**:

1)通视分析

在菜单栏单击【Customize】-【Toolbars】-【3D Analyst】,在3D Analys工具条中单击“视现瞄准线工具”,打开视现瞄准线对话框,在地形表面上分别点击确定观测点和目标点位置。出现通视线,红色表示不可视,绿色表示可视。

2019051820475192.png

3D Analys工具条

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视现瞄准线对话框

20190518204751357.png

通视线

2)视点分析

  1. 选择【3D Analyst Tools】-【Raster Surface】-【Curvature】,在打开的Curvature对话框中选择输入dem数据,点击OK按钮即可得到输出的栅格图层。

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输出栅格

Task4:**利用Ex1中的数据,练习进行山脊、山谷线的提取**:

(一)基于DEM水文分析方法提取山脊线和山谷线的原理;

        1. 提取正负地形
  1. 在arcmap中打开dem数据
  2. 在ArcToolbox中选择【Spatial Analyst Tools】-【Neighborhood】-【Focal Statistics】,在打开的Focal Statistics对话框中选择输入dem数据,利用领域分析方法以11*11的窗口计算平均值,计算结果命名为meandem。

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Focal Statistics对话框

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Meandem图层

  1. 点击【Spatial Analyst Tools】-【Map Algebra】-【Raster Calculator】,在打开的Raster Calculator对话框中对dem数据和meandem做减法运算。计算结果命名为xin。

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Raster Calculator对话框

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Xin图层

  1. 选择【Spatial Analyst Tools】-【Reclass】-【Reclassify】,对运算结果重分类。在弹出的Reclassify对话框中选择xin图层,分级界限为0,将大于0的区域属性值赋为1,小于0的区域赋值为0,命名为“zhengdixing”。另一次将小于0的区域属性值赋值为1,大于0的区域赋值为0,命名为“fudixing”。

    watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMzIzMjU2_size_16_color_FFFFFF_t_70 10

Reclassify对话框

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“zhengdixing”图层

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Reclassify对话框

watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMzIzMjU2_size_16_color_FFFFFF_t_70 13

“fudixing”图层

1.山脊线的提取

  1. 1)填充洼地。点击【Spatial Analyst Tools】-【Hydrlogy】-【Fill】,在打开的Fill对话框中选择输入dem数据,输出栅格数据文件名为Fill\_dem

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Fill对话框

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Fill_dem图层

  1. 2)计算水流方向。选择【Spatial Analyst Tools】-【Hydrology】-【Flow Direction】,在打开的Flow Direction对话框中选择输入Fill\_dem数据,输出栅格数据文件名为flowdirfill

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Flow Direction对话框

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Flowdirfill图层

  1. 3)计算汇流累积量。点击【Spatial Analyst Tools】-【Hydrology】-【Flow Accumulation】,在弹出的Flow Accumulation对话框中选择输入flowdirfill数据,输出栅格数据文件名为flowacc1

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Flow Accumulation对话框

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Flowacc1对话框

(4)汇流累积量为零值的提取。打开【Spatial Analyst Tools】-【Map Algebra】-【Raster Calculator】,在打开的Raster Calculator对话框中输入公式:”flowacc1” == 0,输出栅格数据文件名为facc0。

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Raster Calculator对话框

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facc0图层

(5)对facc0进行领域分析。点击【Spatial Analyst Tools】-【Neighborhood】-【Focal Statistics】,在打开的Focal Statistics对话框中选择输入facc0数据,输出栅格数据文件名为neiborfacc0。

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Focal Statistics对话框

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neiborfacc0图层

(6)打开【Spatial Analyst Tools】-【Surface】-【Contour】和【Spatial Analyst Tools】-【Surface】-【Hillshade】,分别生成dem的等值线图和晕渲图hillshade。

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Contour对话框

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Contour_dem图层

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Hillshade对话框

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HillSha_dem图层

(7)在neiborfacc0图层上右键选择属性,进行重新分级,分为2级,这时不断调整分级临界点,并以等值线图和晕渲图作为辅助判断,属性值越接近1的栅格越有可能是山脊线的位置,最终确定的分界阈值为0.5541。

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Layer Properties对话框

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重分级后的neiborfacc0图层

(8)将进行过二值化的neiborfacc0进行重分类为Reclass_neiborfacc0,将属性值接近1的那一类的属性值赋值为1,其余赋值为0。

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Reclassify对话框

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Reclass_neiborfacc0图层

(9)打开栅格计算器,输入命令: “Reclass_neiborfacc0” * “zhengdixing”,以消除那些存在于负地形区域中的错误的山脊线。输出栅格数据文件名为:shanjixiannoworry。

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栅格计算器对话框

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Shanjixiannoworry图层

(10)对shanjixiannoworry图层重分类,所有属性不为1的栅格属性赋值NO DATA,这样就得到了山脊线。

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Reclassify对话框

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山脊线图(绿色区域为山脊线)

2.山谷线的提取

  1. 打开栅格计算器,输入公式:Abs(“dem”-2000);得到与dem地形完全相反的反地形数据。剩下提取山谷线的步骤就和提取山脊线完全相同。计算过程中的数据名称分别为:水流方向数据flowdirfan,汇流累积量数据flowacc2,零值汇流累积量nbfaccfan,对flowaccfan进行3\*3领域分析求均值后的结果数据为flowacc0fan,并将其分级改为2级,分级阈值为0.65677

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山谷线图层

河网的提取

1 .填充洼地。打开【ArcToolbox】-【Spatial Analyst Tools】-【Hydrology】-【Fill】,在打开的Fill对话框中选择输入dem数据,输出栅格数据文件名为filldem。

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Fill对话框

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filldem图层

2.生成水流方向。点击【Hydrology】-【Flow Direction】,在打开的Flow Direction对话框中选择输入filldem数据,输出栅格数据文件名fdirfill。

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Flow Direction对话框

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Fdirfill图层

3.计算汇流累积量。打开【Hydrology】-【Flow Accumulation】,在打开的Flow Accumulation对话框中选择输入fdirfill数据,输出上数据文件名flowacc。

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Flow Accumulation对话框

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Flowacc图层

4.提取河网。

1)提取河网栅格数据。打开栅格计算器,输入公式:Con(“flowacc”>800,1),输出栅格数据文件名streamnet。

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栅格计算器对话框

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Streamnet图层

2)提取河网矢量数据。打开【Hydrology】-【Stream to Feature】,在打开的Stream to Feature对话框中选择输入streamnet数据和fdirfill数据,输出矢量数据文件名StreamT_streamn3。

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Stream to Feature对话框

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StreamT_streamn3矢量河网

流域的分割

1.提取流域盆地。打开【Hydrology】-【Basin】,在打开的Basin对话框中选择输入fdirfill数据,输出栅格数据文件名basin。

20190518204752641.png

Basin对话框

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Basin图层

  1. 2.生成集水流域。

1)提取Streamlink。打开【Hydrology】-【Stream Link】,在打开的Stream Link对话框中输入streamnet和fdirfill数据,输出栅格数据文件名streamlink。

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Stream Link对话框

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streamlink图层

  1. 2)集水流域的生成。打开【Hydrology】-【Watershed】,在打开的Watershed对话框中输入fdirfillstreamlink数据,输出栅格数据文件名watershed

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Watershed对话框

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Watershed图层

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