窪地の抽出（Sink）ツールの詳細
窪地とは、流向ラスタ内の 8 つの有効値のいずれにも割り当てることのできない流向を持つ、セルまたは空間的に接続された一連のセルです。これは、すべての近傍セルが処理セルより高い場合や、2 つのセルが互いに流れ込み、2 つのセル間でループを作成している場合に発生します。
窪地の流向は未定義であると考えられ、窪地には考えられる方向の合計である値が割り当てられます。たとえば、セルが最も急な落下であるため、流向が右（1）と左（16）の両方で同じである場合、そのセルの流向方向として 17 という値が割り当てられます。
流向を正確に表現するには（累積流量を正確に表現するために）、窪地がないデータセットを使用することが最適です。すべての窪地を削除するために処理された DEM（Digital Elevation Model: デジタル標高モデル）は、「Depressionless DEM（凹地のない DEM）」と呼ばれます。
標高データの窪地は、データ内の誤差が原因で発生するのが最も一般的です。これらの誤差は、多くの場合、効果がサンプリングされ、標高が整数に四捨五入されることで発生します。セル サイズが 10 メートル以上の標高データの窪地が氷河やカルスト地域以外で自然に発生することはまれであり（Mark、1988）、一般的に誤差とみなされます。通常、セル サイズが大きくなるにつれて、データセット内の窪地の数も増えます。
窪地のない DEM を作成する際に窪地を特定して除去する操作は、反復的なプロセスです。窪地が平滑化されると、平滑化された領域の境界でさらに新しい窪地が作成されることがあり、この窪地も平滑化する必要があります。窪地のない DEM を作成する方法の詳細については、[ゾーン フィル（Zonal Fill）] ツールに関するトピックをご参照ください。
1 つの窪地、または窪地のグループの深さを知っておくと便利な場合があります。この情報は、[サーフェスの平滑化 (Fill)] ツールの [Z 制限] に設定するために適切な値を決定するため、またはデータ内の誤差のタイプを把握するために使用できます。
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窪地のプロファイル表示 |
例
窪地を平滑化するためのジオプロセシング ツールを使用した手順を次に示します。
- [窪地の抽出（Sink）] ツールを使用して、深度をコードとして持つ窪地のラスタを作成します。
入力流向ラスタ:flowdir
[出力ラスタ]:窪地
- [集水域ラスタの作成（Watershed）] ツールを使用して、各窪地の集水域のラスタを作成します。
入力流向ラスタ:flowdir
流出点データの入力ラスタ、またはフィーチャ:窪地
[出力ラスタ]:sink_areas
- [ゾーン統計（Zonal Statistics）] ツールの統計情報で最小値を使用して、各窪地のある集水域ので最小標高値を表すラスタを作成します。
入力ラスタ、またはフィーチャ ゾーン データ:sink_areas
ゾーン フィールド:値
入力値ラスタ:標高
[出力ラスタ]:sink_min
統計情報の種類:MINIMUM
- [ゾーン フィル（Zonal Fill）] ツールを使用して、各窪地のある集水域において最大標高値を表すラスタを作成します。
入力ゾーン ラスタ:sink_areas
入力加重ラスタ:標高
[出力ラスタ]:sink_max
- [Minus] ツールを使用して、最小値を最大値から減算し、深度を算出します。
入力ラスタ 1:sink_max
入力ラスタ 2:sink_min
[出力ラスタ]:sink_depth
これは、ArcPy でマップ代数演算を使用するのと同じ手順です。
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)
参考文献
Mark, D. M. 1988. "Network Models in Geomorphology."Modelling Geomorphological Systems, ed. M. G. Anderson. New York: John Wiley. 73–97.