【ArcGIS】利用DEM进行水文分析：流向/流量等

水文分析通过建立地表水文模型，研究与地表水流相关的各种自然现象，在城市和区域规划、农业及森林、交通道路等许多领域具有广泛的应用。

ArcGIS实例

某流域30m分辨率DEM如下：

（1）填洼（Fill）
在ArcToolbox中点击“Spatial Analys工具 → 水文分析（Hydrology） → 填洼（Fill）”，调用填洼工具。在显示的填洼对话框内，输入表面栅格数据为下载的DEM数据，设置好输出表面栅格，

点击确定之后可以得到填洼后的栅格，

说明： 如果填洼不成功，打开工具框的Environments（环境）设置，找到Parallel Processing（合并处理）工具，将里面的值设置为“0”即可。

（2）流向
在ArcToolbox中点击“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology） → 流向（Flow Direction）”，调用流向工具。在显示的流向对话框内，输入表面栅格数据为填洼后的栅格数据，

点击确定之后可以得到流向栅格，

（3）河流长度
在ArcToolbox中点击“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology） → 流向长度（Flow Length）”，调用流向长度工具。在显示的流向长度对话框内，输入流向栅格数据，

点击确定之后可以得到流向长度栅格，

（4）流量
在ArcToolbox中点击“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology） → 流量（Flow Accumulation）”，调用流量工具。在显示的流量对话框内，输入流向栅格数据为上一步得到的流向数据，

点击确定之后可以得到流量栅格，（此步骤用时较长）

（5）设立阈值
在ArcToolbox中点击“Spatial Analyst工具 → 地图代数（Map Algebra） → 栅格计算器（Raster Calculator）”，调用栅格工具。在显示的对话框内，输入公式：Con(FlowAccu>3000,1)

点击确定之后可以得到计算阈值栅格，

（6）栅格河网矢量化
在ArcToolbox中点击“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology）→ 栅格河网矢量化（Stream to Feature）”，调用工具。在显示的对话框内，输入河网栅格：上一步阈值处理的“FlowAccThre”，输入流向数据，

点击确定之后可以得到栅格数据的矢量化数据，

（7）平滑河网
若GIS界面无编辑器（Editor），从自定义（Customize）中调出，如下，

加载编辑器工具条，启动编辑器（Editor）开始编辑。

并在工具条中加载高级编辑工具条。

在高级编辑工具条中单击平滑（Smoonth）按钮，输入允许最大偏移参数，点击确定，

点击确定之后可以得到平滑的矢量化数据，

【平滑（Smoonth）按钮为灰色解决方案】暂时不知道如何解决

（8）生成河流连接
启动ArcToolbox，展开“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology） → 河流连接（Stream Link）”，弹出河流连接对话框。加载相关数据，点击确定。

查看河流连接的属性表。

（9）河网分级

河网分级是一种将级别数分配给河流网络中的连接线的方法，此级别是一种根据支流数对河流类型进行识别和分类的方法。仅需知道河流的级别，即可推断出河流的某些特征。河网分级方法分为Strahler法和Shreve法，这两种方法始终将1级分配给上游河段。

启动ArcToolbox，展开“Spatial Analyst工具 → 水文分析（Hydrology） → 河流分级（Stream Order）”，弹出河流分级对话框。加载相关数据。
输入流网栅格（FlowAccThr），输入流向数据（FlowDir）

方法1： 选择Strahler方法

点击确定。得到Strahler方法的河流分级图

方法2： 选择Shreve方法

点击确定。得到Shreve方法的河流分级图

参考

1、CSDN博客-Arcgis利用DEM进行水文分析