流向

功能概述

本工具是使用D8方法创建从每个像元到其下坡相邻点的流向的栅格。

D8流向法可对每个像元到其最陡下坡邻域的流向进行建模。以D8流向类型运行的流向工具的输出是值范围介于1到255之间的整型栅格。

注意:

1.如果某像元低于八个相邻像元,则将为该像元指定其相邻像元的最低值,并将流向定义为朝向此像元。如果多个相邻像元都具有最低值,则仍为该像元指定此值,但会使用下面介绍的其中一种方法来定义流向。这可用于过滤被视为噪声的单像元凹陷点。

2.如果像元的z值在多个方向上均发生相同变化,并且该像元是凹陷点的一部分,则该像元的流向将被视为未定义。此时,该像元在输出流向栅格中的值将为这些方向的总和。例如,如果 z 值向右(流向 = 1)和向下(流向 = 4)的变化相同,则该像元的流向为 1 + 4 = 5。可以使用汇工具将具有未定义流向的像元标记为凹陷点。

3.如果某像元的z值在多个方向上均发生相同变化,并且该像元不是凹陷的一部分,则将使用定义最可能方向的查找表来指定流向。请参阅 Greenlee (1987)。

4.输出D8下降率栅格数据将按像元中心之间的路径长度的 z 值变化率计算,并以百分比表示。对于相邻像元,这类似于像元之间的百分比坡度。穿过平坦区域时,距离将变成到高程较低的最近像元的距离。结果是从每个像元出发的最陡下降路径中的高程增量百分比图。

5.在计算平坦区域的D8下降率栅格数据时,为提高性能,将到对角相邻像元的距离 (1.41421 cell size) 近似计算为 1.5 cell size。

原理描述

获取表面的水文特征的关键之一是能够确定从栅格中的每个像元流出的方向。这可通过流向工具来完成。

该工具把表面作为输入,然后输出一个显示从每个像元流出方向的栅格。如果选择了输出下降率栅格数据选项,则会创建一个以百分比的形式表示的输出栅格,显示从沿流向的每个像元到像元中心之间的路径长度的高程的最大变化率。如果选择了强制所有边缘像元向外流动选项,则表面栅格边缘处的所有像元都将从表面栅格向外流动。

流向由来自每个像元的最陡下降方向或最大下降方向确定。流向计算如下:

maximum_drop = change_in_z-value / distance * 100

计算像元中心之间的距离。

1.如果像元大小为 1,则两个正交像元之间的距离为 1,两个对角线像元之间的距离为 1.414(2的平方根)。如果多个像元的最大下降方向都相同,则会扩大相邻像元范围,直到找到最陡下降方向为止。找到最陡下降方向后,将使用表示该方向的值对输出像元进行编码。

2.如果所有相邻像元都比待处理像元高,则会将该待处理像元视为噪点并使用其相邻像元的最低值进行填充,该待处理像元具有朝向本身的流向。但是,如果单像元汇点位于栅格的实际边缘附近或至少具有一个 NoData 像元作为相邻像元,则会由于邻域信息不足而不能对其进行填充。要将某个像元视为真实单像元汇点,必须存在所有邻域信息。

3.如果两个像元彼此流入,则它们都是汇点,且具有未定义的流向。通过数字高程模型 (DEM) 获取流向的这一方法在 Jenson 和 Domingue (1988) 中进行了介绍。

用法

点击地质分析>流向

流向主界面

参数设置

  • 输入文件:选择需要分析的栅格数据路径(.tif文件)。

  • 输出路径:选择输出的文件目录路径,此输出栅格使用D8方法显示从每个像元到其下坡邻域的流向。 输出为整型。

    @inproceedings{
        author={Sch\"{o}Greenlee, D. D.},
        title={Raster and Vector Processing for Scanned Linework},
        booktitle={Photogrammetric Engineering and Remote Sensing },
        year={1987},
    }

    @inproceedings{
        author={Sch\"{o}Qin, C., Zhu, A. X., Pei, T., Li, B., Zhou, C., & Yang, L},
        title={An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow direction algorithm},
        booktitle={International Journal of Geographical Information Science},
        year={2007},
    }

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