Определение сетей водотоков

Сети водотоков могут быть выделены из цифровой модели рельефа ЦМР (DEM) с использованием выходных данных инструмента Суммарный сток (Flow Accumulation). Суммарный сток в самой простой форме - это количество ячеек вверх по уклону, с которых осуществляется сток в каждую ячейку. Применяя пороговое значение к результатам инструмента Суммарный сток (Flow Accumulation) с помощью инструмента Условие (Con) или Установить ноль (Set Null), вы можете выделить сеть водотоков. Например, чтобы создать растр, где значение, равное единице, представляет сеть водотоков, а все остальные ячейки имеют значение NoData (Нет данных), параметры инструмента могут быть следующими:

• С помощью инструмента Условие (Con):

  Входной растр, удовлетворяющий условиям (Input conditional raster) : flowacc

  Выражение (Expression) : «Value > 100»

  Входной истинный растр или константное значение (Input true raster or constant value) : 1

  Входной растр значения "ложь" или константа (Input false raster or constant value) : ""

  Выходной растр (Output raster) : stream_net

или

• С помощью инструмента Установить ноль (Set Null):

  Входной растр, удовлетворяющий условиям (Input conditional raster) : flowacc

  Выражение (Expression) : «Value <= 100»

  Входной растр значения "ложь" или константа (Input false raster or constant value) : "1"

  Выходной растр (Output raster) : stream_net

В обоих примерах, всем ячейкам, в которые осуществляется сток из более, чем 100 ячеек, присваивается значение, равное единице; всем остальным ячейкам присваивается значение NoData (Нет данных). Для последующей обработки является существенным представление сети водотоков, как набора растровых линейных объектов, в виде числовых значений на фоне значений NoData. После создания сеть водотоков в дальнейшем можно проанализировать с помощью инструментов Порядок водотоков (Stream Order), Идентификация водотоков (Stream Link) и Водоток в пространственный объект (Stream to Feature), чтобы упорядочить (ранжировать) водотоки, присваивая уникальные идентификаторы водотокам, или создавая набор классов объектов соответственно. На определение порогового значения, которое идентифицирует, где начинается постоянный водоток или канал водотоков, влияет не только способствующие области, но также климат, уклон и характеристики почвы. Более подробно о введении канала водотоков, обратитесь к Tarboton and Bras (1991).

Порядок водотоков

Инструмент Порядок водотоков (Stream Order) имеет два метода присвоения числового порядка связям в сети водотоков. Хотя метод Страхлера, используемый по умолчанию, является наиболее распространенным, преимущество метода Шреве состоит в том, что он не так чувствителен к добавлению и удалению связей при дальнейшем анализе.

Идентификация водотоков

Инструмент Идентификация водотоков (Stream Link) позволяет присваивать уникальные значения каждой связи в линейной сети растров. Он наиболее полезен в качестве входных данных для инструмента Водораздел (Watershed) для быстрого создания водоразделов на основе соединения водотоков. Он также может быть полезен для присоединения связанной атрибутивной информации к отдельным сегментам водотока.

Векторизация сети водотоков растра

Линейная сеть растра может быть точно конвертирована в векторные данные с помощью инструмента Водоток в пространственный объект (Stream to Feature).

Литература

Tarboton D. G., R. L. Bras, I. Rodriguez–Iturbe. 1991. Определение сети каналов по цифровым данным рельефа. Гидрологические процессы. 5: 81–100.