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(水利)DEM数据洼地填充

作者:党华敏 邮箱:danghm@lreis.ac.cn 发布时间:2014-02-19 17:17:04 阅读(4401)

DEM数据洼地填充

(水利行业应用)

水文分析是DEM数据应用的一个重要方面,利用DEM生成的集水流域和水流网络数据,是大多数地表水文分析模型的主要支撑数据。基于DEM的地表水文分析的主要内容,是利用水文分析工具,提取相关模型所需的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络(包括河流网络的分级等)数据,以及对研究区的流域进行分割等。

DEM 被认为是比较光滑的地形表面模拟,但是由于内插的原因及一些特殊地形(如喀斯特地貌)的存在,往往使得DEM表面存在着一些凹陷的区域。这些区域在进行水文分析时,由于低高程栅格的存在,容易得到不合理甚至错误的水流方向,因此,在进行水文分析的计算之前,应该首先对原始DEM数据进行洼地填充,得到无洼地DEM

图1 研究区域Dem数据

ArcGIS软件为我们提供水文相关分析的工具,其中Fill工具是用来进行洼地填充的。在应用Fill工具对DEM数据进行洼地填充分为两种情况:一种是我们可以对所有洼地进行填充得无洼地DEM;另外一种是我们可以根据实际情况,设置洼地深度的填充阀值来进行填充,得到比较结合实际的DEM数据。

图2 Fill工具

在进行设置填充阀值的DEM填充时,我们首先要计算洼地的深度。计算洼地深度时,首先我们应用Flow Direction工具,计算DEM的水流方向;然后应用Sink工具计算得到研究区域洼地;第三步,应用WaterShed工具计算每个洼地贡献的区域;第四步,应用Zonal Statistic工具计算每个洼地贡献区域的最低高程;接下来应用Zonal Fill计算每洼地贡献区域出口处的最低高程;最后应用Rester Calculator计算出洼地的深度。整个过程的计算流程图如下:

图3 洼地深度计算模型图

根据得到的洼地的深度,可以设置洼地填充阀值,然后在ArcMap中利用工具箱中的Fill工具对Dem中的洼地进行填充。

         图4 无洼地填充Dem数据            图5 洼地深度大于8m的洼地填充Dem数据

完成填充后,即可得到比较结合实际的DEM数据。

作者:党华敏 邮箱:danghm@lreis.ac.cn

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关键词:水利、DEM数据、洼地填充

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