ArcGIS教程：填挖的工作原理

填挖工具使用与焦点流、流向、汇、分水岭和区域填充等工具等效的功能来定位和填充汇。该工具的执行过程会进行迭代，直到指定 z 限制内的所有汇均填充完毕。在填充汇的同时，可能会在填充区域的边界处创建其他汇，这些汇将在下个迭代中移除。 在地理信息系统（GIS）中，ArcGIS 是一款广泛使用的强大工具，它提供了众多功能来处理和分析地形数据。本文将详细讲解"填挖"工具在ArcGIS中的工作原理及其重要性，尤其对于地理国情监测和水文分析具有关键作用。 填挖工具主要用于处理数字高程模型（DEM），它通过识别和填充数据中的汇来改善地形表面的连续性。汇是由于数据分辨率限制或高程值四舍五入导致的异常点，这些点在理论上应该比周围的点更低，但实际情况并非如此。在自然环境中，汇通常是河流的源头，但在DEM中，它们可能导致水系网络的不连贯，影响后续的水文分析。 工具的执行过程涉及多个迭代步骤。它会寻找并定位那些低于周围区域的汇点。然后，这些汇点会被填充至指定的z限制高度，这个限制通常代表允许填充的最大深度。在填充过程中，可能会在汇点的边界处产生新的小汇点，这些新产生的汇点会在下一轮迭代中被再次处理，直到满足所有条件的汇都被填充完毕。 峰是另一种需要处理的异常点，它们的高程高于周围表面的预期趋势。填挖工具也能用于移除这些峰，以确保地形表面的平滑和准确。峰的出现频率在不同的DEM数据源中有所不同，取决于数据处理的方法和原始数据的质量。 举一个实际的例子，如果我们有一个1,000 × 1,000的像元格网（共100万个像元）的非SDTS USGS 30米分辨率的DEM，根据Tarboton (1991)的研究，可能有9,000到47,000个汇需要填充。为了进行这样的操作，我们可以在填挖工具中设置输入表面栅格为高程数据，输出表面栅格设定为如"fill_ras1"的名称，并将Z限制设为100米，这样就能填充所有深度小于100米的汇。 填充汇和移除峰对于确保GIS分析的准确性至关重要，特别是对于水文学家和环境科学家来说，他们依赖于准确的地形数据来模拟水流路径、分析流域特征以及预测洪水等自然灾害。因此，理解并正确使用ArcGIS中的填挖工具，可以显著提高地形分析的精确度，为决策提供可靠的支持。