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。
在地理信息系统（GIS）中，理解“流向”的工作原理对于分析地形特征、模拟水文行为以及环境规划至关重要。ArcGIS 提供的“流向”工具是一个强大的功能，它可以帮助用户确定地表栅格上的水流方向。这个工具基于数字高程模型（DEM），用于模拟水在地形表面的流动路径。
“流向”工具接受一个表面栅格作为输入，这个栅格通常是由DEM创建的，其中每个像元代表地表的一个小区域，并包含相应的海拔高度信息。工具的输出是一个新的栅格，这个栅格指示了从每个像元流出的方向，也就是水在地表可能流动的路径。这种信息对于水文学家、环境科学家和城市规划者来说非常有用，因为他们可以据此了解地表水如何分布和流动。
在执行“流向”分析时，有若干可选设置。例如，用户可以选择“输出下降率栅格数据”选项，这样工具将不仅提供流向信息，还会生成一个额外的栅格，显示从每个像元到其中心沿着流向路径的最大高程变化率，以百分比形式表示。这个信息有助于理解地形的陡峭程度，从而更准确地预测水流速度和能量。
另一个选项是“强制所有边缘像元向外流动”。当选择此选项时，表面栅格边缘的像元将被视为从栅格内部向外流动，而不是沿着内部边界。这对于确保水流不会在边界处停滞或者产生不真实的汇聚点很有帮助，尤其是在分析具有复杂地形特征的地区时。
“流向”工具使用的是八方向（D8）算法，这意味着每个像元可以向其八个相邻像元中的任意一个流出。D8 方法基于最陡下降原则，即水流总是倾向于沿着地形最陡峭的方向移动。计算流向时，工具会比较相邻像元间的高程差与它们之间的距离，从而确定最大下降方向。如果多个相邻像元具有相同的最大下降，那么工具会扩展邻域直到找到最陡的下降路径。
在某些情况下，如果一个像元的所有相邻像元都比它高，那么这个像元将被标记为汇点，意味着它是水流的终点。然而，如果汇点位于栅格边缘或其相邻像元中存在 NoData 像元，那么由于缺乏完整的信息，这个汇点可能无法被正确处理。在这种情况下，需要先使用“汇”工具来识别和处理汇点，然后再进行流向分析，以确保结果的准确性。
“流向”工具是 ArcGIS 中用于理解和模拟水文过程的重要工具。通过理解它的工作原理和设置选项，用户能够更有效地分析地形特征，评估水文风险，以及进行各种与水相关的环境研究。结合其他 GIS 工具如填充汇点，可以构建出完整的水文模型，为决策提供强有力的支持。
