ARCGIS水文分析实验指导

ARCGIS水文分析实验指导主要针对地理学和环境科学等相关专业的学生，旨在教授如何利用ARCGIS软件进行水文分析。ARCGIS是一款强大的地理信息系统软件，它提供了丰富的水文分析工具，可以帮助用户理解地表水流的动态，对洪水预测、水资源管理、流域规划等领域具有重要意义。 水文分析的介绍强调了其目标在于建立地表水流动的模型，以确定水流的起源和去向。这包括识别流域的边界，模拟水流路径，以及估算水量的累积。图11.1和11.2分别展示了水文流域的概念和水文分析的体系结构。 接着，实验指导详细讲解了无洼地DEM（数字高程模型）的生成过程。无洼地DEM是进行水文分析的基础，因为它能够准确地表示地形的起伏。在生成过程中，先通过D8算法计算水流方向，即在3x3的栅格窗口中，找出中心点到相邻点的最大坡降方向。接着，使用Flow Direction工具进行计算，并在ArcToolbox中找到hydrology工具集来实现这一操作。同时，洼地的计算和填充至关重要，因为洼地可能影响水流的正确路径。洼地可能是数据采集或内插错误造成的，也可能是真实地形特征，如湖泊或喀斯特地貌。使用sink工具可以检测并计算洼地，然后通过fill工具进行填充。洼地深度的计算涉及洼地区域的界定、最低高程和出水口的确定，这些都需要利用Spatial Analyst模块的相应工具进行。 汇流累积量的计算是水文分析的另一个关键步骤。汇流累积量代表一个栅格及其上游所有栅格沿水流方向的总数，反映了水流汇集的规模。使用fill accumulation工具可以完成这一计算，结果能直观地反映出流域的大小和形状。此外，水流长度分为下游和上游两种，分别测量到流域出口和入口的水平距离。 ARCGIS水文分析实验指导涵盖了从基础的地形处理到复杂的水文模拟，通过一系列工具和算法，帮助用户理解并应用水文学的基本原理。这一实验不仅适用于教学，也为实际的水文研究和工程项目提供了实用的技术支持。通过学习和实践，用户可以更有效地分析和解决与水文相关的问题。