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【word】基于ArcGIS的流域数字特征提取模型基于ArcGIS的流域数字特征提取模型第9卷第3期2010年9月石家庄铁路职业技术学院VOL.9No.3JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYSep.2010基于ArcGIS的流域数字特征提取模型边占新?赵军华’侯国力”(石家庄铁路职业技术学院”河北石家庄050041石家庄铁道大学”河北石家庄050043石房房产测绘所河北石家庄050000)摘要:建立一个基于ArcGIS的从DEM数据中提取流域数字特征的模型,并按照模型运行顺序分析了其功能,而且利用该模型提取某一地区的流域数字特征.关键字:流域水文模型DEMArcGIS中图分类号:X144文献标识码:A文章编号:1673—1816(2010)03—0043—05 1引言随着地理信息系统(GIS)技术的广泛应用,数字高程模型(DEM)已经成为操作和存储最为方便的一种地形信息【?.在流域分布式水文模拟中,GIS的应用可概括为:?由数字高程模型(DEM)提取流域水文特征,包括水沙的流向,河网的拓扑结构,子流域的连接关系,河道特征参数,流域边界等数字特征.同时,应用GIS技术,还可将流域进一步细分,网格化或者单元化,作为分布式模型的地形基础.?通过GIS技术,一方面可以将把空间点上的数据(如降水,气温等)通过插值方法给出各个水文单元的相应信息;另一方面可把土地利用,土壤类型等下垫面信息耦合到分布式水文模拟单元上,提供水文模拟的基本输入.此外,应用GIS强大的空间表达手段可进一步将模拟的结果通过图表,三维显示,虚拟景观等技术表现出来,有助于更好地理解和分析水文现象和水文过程.本文旨在分析利用ArcGIS软件的空间分析功能及其空间分析建模模块建立基于DEM(GRID格式)的水文相关数字特征提取的模型.2模型说明与结构,2.1模型说明2.1.1原始DEM数据预处理ProfileviewofasinkbeforeandafterrunningFILLProfileviewofapeakbefor eandafterrunningFILL垂filledsink蠹removedpeak图1Fill功能处理方式图】收稿日期:2010-06-12作者简介:边占新(1976-),男,汉,河北保定人,硕士,研究方向地理信息系统.43石家庄铁路职业技术学院2OlO年第3期由于数据分辨率或者高程值的舍入限制,实际DEM数据中凹陷洼地或者凸起高地的存在是个普遍现象,在进行水流方向计算时往往会造成不合理甚至错误的水流方向.因此在计算前首先对原始DEM数据中进行填洼和削峰[31.ArcGIS软件提供的相应的功能为Fill工具,其处理方式如图l.2.1.2水流方向提取对于DEM中每个栅格单元,其水流方向指水流离开此栅格单元时的指向.ArcGIS 中栅格单元水流方向是通过计算当前栅格单元与其邻域栅格的最大距离权落差米确定的.所谓的距离权落差是指中心栅格的中心点与邻域栅格中心点间的高程着除以两个栅格中心点间的距离,栅格中心点间的距离与方向有关,与中心栅格单元在同一水平或者竖直线上的其距离为栅格大小,否则为1.414倍的栅格大小.ArcGIS是通过对中心栅格的8个邻域栅格编码(图2),中心栅格的水流流向便可以由其中的某一值来确定.若存在格网水流方向不能确定的情况,此时需要将数个方向的值相加,这样在后续处理中从相加的结果便能确定相加时中心格网的邻域格网情况[41.如果所有方向的距离权落差均相同的话,ArcGIS将扩大其邻域范围直至找到最大距离权落差】.ArcGIS 中的相应工具为FlowDirection.幽2ArcGIS8邻域栅格编码2.1.3水流长度的计算水流长度是指地面上一点沿水流方向到其流向起点(或终点)问的最大地面距离在水平面上的投影长度.ArcGIS提供了两种水流长度的计算方式:顺流计算和溯流计算.顺流计算是计算地面上每一点沿水流方向到该点所在流域出水口的水平投影距离.溯流计算是计算地面上每一点逆水流方向到其流向起点的水平投影距离l6】.ArcGIS中的相应功能为FlowLength.本模型利用该功能从提取的水流方向结果中分别提取了两种水流长度.提取结果可以作为其他模型的输入参数.2.1.4流域盆地的提取流域盆地是由分水岭分割形成的汇水区域,可以利用水流方向确定所有相互连接并处于同一流域盆地的区域.ArcGIS中提取流域盆地的功能为Basin,本模型使用该功能从水流方向结果中提取了流域盆地(Raster),并使用RastertoPolygon功能将其转为shapefile格式.2.1.5汇流累积量数值矩阵的计算FLO~/D|RFLOW_Ace图3汇流累积量的计算汇流累积量数值矩阵表示区域地形每个点的水流累积量.汇流累积翅的基本思想是:以规则格第3期边占新,等基于ArcGIS的流域数字特征提取模型网表示的DEM中,每个格网都有一个单位的水量,根据区域地形的水流方向数据计算每个点处所流过的水量数值,便得到了该区域的汇流累积量.ArcGIS中汇流累积量计算过程如图3所示.说明:本模型将每个栅格单元的上游汇流区内流入该单元的栅格点的总数作为该栅格单元的汇流累积量.2.1.6河网的生成(1)河网提取目前河网提取方法主要采用地表径流漫流模型【oJ.基本思想就是计算DEM中每个格网单元的上游集水面积(所谓的上游集水面积是指水流流经本栅格单元的所有格网单元的面积之和【7】),当上游集水面积达到一定值的时候,该栅格单元就会产生地表水流,所有上游集水面积大于临界值的栅格就是潜在的水流路径,由这些路径构成的网络就是河网.对于本模型来说,将汇流累积量栅格图中值大于指定阈值的栅格单元的值设为1,其他设为空值,便得到了河网栅格图.(2)河网分级在地貌学中,河流的分级依据河流的流鼙,形态等因素进行,不同级别的河流所代表的汇流累积量不同,级别越高,汇流累积量越大,一般是主流,而级别较低的河网一般为支流J.ArcGIS提供了两种河网分级方法:Strahler分级和Shreve分级,如图4所示.本模型采用的Strahler分级方法结合水流方向栅格数据对河网栅格数据进行了分级,并使用Streamtofeature 工具将分级的栅格结果转化为矢量数据,便于进一步的分析应用.Strahlerorderin~lShreveordering图4两种河网分级方法示意图2.1.7集水流域的提取集水流域生成的思想如下:首先确定出水点,即该集水区域的最低点,然后结合水流方向,分析搜索出该出水点上游的所有流过该出水口的栅格,一直搜索到流域边界,即分水岭的位置为止.(1)计算河网中结点的连接信息河网结点的连接信息主要记录河网的结构信息.通过计算该信息,可以得到每个河网弧段的起始点和终止点,同样还可以得到该汇水区域的出水点.出水点的确定,是集水流域的提取的前提条件.而且所有这些结点对于水量,水土流失等的研究具有十分重要的意义.该模型将该计算结果作为模型的输出项,以便供其他研究使用.(2)集水流域的生成根据水流方向和河网结点信息,利用ArcGIS的Watershed上具即可计算生成集水流域栅格图.并使用RastertoPolygon功能将其转为shapefile格式.2.1.8具有水文学意义的地形参数提取(1)集水流域信息提取使用ArcGIS提供的ZonalStatisticsasTable工具,以集水流域矢量数据为分区数据,其ID字段45自家庄铁路职业技术学院学搬20l0年第3期为分区字段,提取各集水区的相关信息,包括各集水区面积等.(2)河道坡度信息提取使用Slope工具,从原始DEM中提取坡度,再使用ArcGIS提供的ZonalStatisticsasTable工具,以提取的河网矢量数据为分区数据,其ID字段为分区字段,统计各河道的坡度相关信息,包括最大,最小和平均坡度信息等.2.2模型结构(如图5所示)3应用实例3.1数据资料图5模型图N图6小流域河网图,左图为原始河网,右图为提取的河网图第3期边占新,等基于ArcGIS的流域数字特征提取模型本例使用DEM数据为ArcGIS9.2中的例子数据BlackHills\SturgiskDEM2,数据为Grid格式;该例子中stream2为coverage格式的原始河网数据.3.2模型运行及参数调整将DEM2作为上述模型的输入参数,设置其他输出参数后,运行该模型,得到各种流域数字特征.根据stream2数据与模型提取的河网对比,将模型中提取河网时设置的汇水累积量阈值调整为550.3.3部分模型结果图6为其中某一小流域的河网图,图7为其集水区域划分图.3.4结论与讨论本文分析了基于ArcGIS的流域数字特征提取方法,并设计了特征提取的模型,使得在ArcGIS中提取流域数字特征更加快捷方便,模型输出结果可以作为进一步的流域分析和模拟的参数.图7小流域集水区域划分图N.本模型仅仅实现了基本功能,仍然存在许多有待完善和修正的地方,一些模型参数,如河网提取时的阈值需要针对具体应用具体调整.参考文献:【l】郑红星,王中根,刘昌明,等.基于GIS/RS的流域水文过程分布式模拟一II模型的校检与应用【J】.水科学进展,2004,15(4)[2】王中根,刘昌明,左其亭,等.基于DEM的分布式水文模型构建方法【J】.地理科学进展,2002,21(5)【3】汪东川,卢玉东.基于ArcGIS的数字河网模拟【J】.科技资讯,2006,(5)【3】袁飞,任立良.栅格型水文模型及其应用[J】【4】张超,郑钧,张尚弘,等.ArcGis9.0中基于DEM的水文信息提取方法[J】.水利水电技;~,2005,11(36)【6】汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[MI.科学出版社,2006,l【7]ArcGIS9.0DesktopHelp【8】孙艳玲,刘洪斌,谢德体,等.基于DEM流域河网水系的提取研究[J】.资源调查十环境,2004,25(1)AreGIS-basedwatershedmodelfordigitalfeatureextractionBIANZhan.xin?ZHAOJun-hua2HOUGu0一li.)(ShijiazhuangInstituteofRailwayTechnology’ShijiazhuangHebei050041 ShijiazhuangRailwayInstituteShijiazhuangHebei050043SurveyInstituteofShijiazhuangMunicipalRealtyAdministrativeBureau_j JShijiazhuangHebei050043China)Abstract:ThisarticleintroducesthatanArcGIS.basedmodel’Sdataextracti onfromDEMnumericalcharacteristicsisestablished,andinaccordancewiththemodelsananalysiso fitscapabilitiesisperformed,butalsoextractedthewatershednumberfeaturesofacertainregionbyusingthe mode1.Keywords:watershedhydrologymodelDEMArcGIS47。
基于DEM和GIS的流域水文信息提取--以巴中市为例杨华容;路军;彭文甫;徐新良;王怀英【摘要】为了探讨基于DEM和GIS的流域水文信息提取过程中阈值确定的有关问题，应用Arc GIS中的Hydrol-ogy水文分析工具，对巴中市水域的水文信息提取进行了研究。
研究结果表明：①汇流累积量与河网密度、流域面积满足二阶导数关系，利用导数关系能够有效确定河网提取阈值。
②阈值对河网信息提取具有较大的影响，阈值越小，河网越稠密。
当阈值达到8500时，提取的河网密度和面积基本趋于稳定且与实际水系基本符合。
③实际地形特征、原始DEM数据可能存在的误差以及其他人为因素等都会对水文提取结果产生影响。
%In order to discuss the technical issues of watershed hydrologic information extraction based on DEM and GIS, the hydrological analysis tool of Arc GIS was applied to study the extraction of hydrological information in Bazhong. The results showed that the relation between flow accumulation and drainage density or watershed area is a second derivative, which helps de-termine the confluence cumulative threshold value; the threshold influence the extraction of river basin in that the smaller the threshold is, the finer the extracted river network is;when threshold value reaches 8500, the extracted density and area of river network tends to be stable and matches well with the actual rivers;the actual terrain features, the possible original DEM data er-rors and other human factors affect the hydrology extraction results.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2016(047)008【总页数】5页(P34-38)【关键词】数字高程模型;GIS;水文信息提取;巴中市【作者】杨华容;路军;彭文甫;徐新良;王怀英【作者单位】四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室，四川成都610068; 四川师范大学地理与资源科学学院，四川成都610068;四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室，四川成都610068; 四川师范大学地理与资源科学学院，四川成都610068;四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室，四川成都610068; 四川师范大学地理与资源科学学院，四川成都610068;中国科学院地理科学与资源研究所数据中心，北京100101;四川师范大学西南土地资源评价与监测教育部重点实验室，四川成都610068; 四川师范大学地理与资源科学学院，四川成都610068【正文语种】中文【中图分类】P33DEM，即数字高程模型，在描述区域地貌形态的空间分布方面，包含了丰富的地形地貌、水文信息，能够反映各种分辨率的地形特征，在自然和人文科学领域应用广泛。
流域特征参数提取本文主要考虑运用现代计算机的快速运算能力，提取流域特征参数，通过对大量流域特征参数的提取，可以分析流域之间的差异，本文通过ArcGIS数据处理软件处理全球共享的数字高程模型（DEM），提取流域的平均海拔、河道平均比降、河道汇流长度、流域形状系数等，通过计算，数据提取快，且准确度高，因此，通过ArcGIS数据处理软件可以快速处理DEM数据，流域特征参数的快速提取为水文预报模型输入参数提供基础支撑，为开展相似流域的提取，提供了大量的数据来源。
标签：ArcGIS；数字高程模型；流域特征参数在计算机技术迅速发展的时代，利用计算机快速处理遥感及地理信息系统数据成为我们工作的趋势，利用计算机及软件技术通过处理DEM数据及遥感数据可以快速的提取流域的特征參数（平均海拔高程、河道平均比降河长、流域表面平均比降及流域植被情况等），为大范围的快速处理水文基础数据问题减少了人力物力，且精度高。
1、DEM数据处理在实际应用研究中，根据研究区域的特点，首先需要对空间数据进行处理，裁剪、拼接、坐标转换投影、填凹等操作，以便获得需要的数据，数据裁剪是从大范围的空间数据中裁剪出我们需要分析的区域，以获得真正需要的数据作为研究区域，减少不必要的参与运算的数据，提高计算速度。
1.1 裁剪DEM的数据如果太大，通常的计算机的运算能力不满足要求，因此需要对DEM数据进行裁剪，美国环境系统研究所（ESRI）公司和美国德克萨斯州奥斯汀大学水资源研究中心联合开发的功能强大的水文分析模块Arc Hydro Tools，在Arc Hydro Tools中提供了多种对栅格数据的提取方法，包括点值、多边形提取，可以获取需要的栅格数据。
1.2 投影在数据处理时，需要数据具有统一的平面坐标系，在数据分析之前需要首先统一坐标系，将DEM数据（地理坐标）投影成统一的平面坐标，在中国，通常采用80坐标系，或者54坐标系。
1.3 填凹在基于DEM 的河网自动提取过程中，洼地和平坦区是确定水流方向和推求完全联接的排水系统的主要障碍与挑战。
基于DEM水系提取方法DEM（Digital Elevation Model）是一种数字高程模型，用于描述地球表面的地形起伏。
水系提取方法基于DEM数据，通过分析地势和水流方向，可以准确地提取出水系网络和水体边界。
本文将详细介绍基于DEM水系提取方法的原理和步骤。
首先，基于DEM数据，我们需要进行预处理，包括获取DEM数据、填补数据空洞以及进行地形平滑等操作。
常用的DEM数据获取方式有激光雷达测量、航空摄影测量和遥感数据等。
填补数据空洞可以使用插值算法，如克里金插值和反距离权重法等。
地形平滑可以通过滤波处理，例如均值滤波或高斯滤波。
接下来，我们需要计算流向和流量，即确定DEM中每个像元的水流方向和流量大小。
常用的算法有D8算法和D∞算法。
D8算法将每个像元的流向限制在了8个方向（上、下、左、右和四个对角线），适用于山地区域。
D∞算法则根据最大的坡度确定流向，适用于平坦区域。
流量大小可以通过计算坡度和路径长度的乘积获得，即流量=坡度*路径长度。
然后，根据计算得到的流向和流量数据，我们可以进行水系提取。
通常采用的方法是定义一个阈值，将流量大于或等于该阈值的像元作为水系的起算点，然后通过追踪每个像元的流向，逐步延伸水系网络，直到达到水体边界或流量小于阈值为止。
水体边界可以通过判定水体与非水体之间的高差来确定，一般称为水位线。
最后，为了使提取的水系与实际情况更加贴近，我们还可以进行水系修正和验证。
修正的方法有两种，一种是根据实地调查数据对提取的水系进行修正，另一种是通过对比提取的水系与真实水系，利用机器学习算法进行修正。
验证的方法包括水系极密度评价指标和多尺度分析等。
水系极密度评价指标可以通过计算水系长度及其与实际河网长度之比来评估提取结果，多尺度分析则是将DEM数据按不同的分辨率进行水系提取，并对比不同尺度下的提取结果。
综上所述，基于DEM水系提取方法是一种通过分析地形和水流方向来提取水系网络和水体边界的方法。
试验八基于DEM地表径流水文特征提取分析一、实验目的
利用GIS技术利用DEM数据进行地表径流水文特征的提取与分析的练习。
二、实验数据
DEM数据
三、实验步骤
1.利用Hydology—Fill 对原始DEM进行填充，得到经填充后无洼地。
2利用.Spatial Analyst –Raster Calcutor将填充后的五洼地的DEM与原始DEM相减得到洼地
分析:图中白色斑块为洼地。
3.运用Flow Direction 提取水流方向。
4.运用Fill Accumulation 提取水流累积量。
5.利用raster Caculator计算得到水流量大于100的沟壑网络。
6.利用raster Caculator计算得到水流量大于1000的沟壑网络。
7.利用Reclassify对水流量大于1000的沟壑网络进行重分类，为河网分级做数据准备。
8.以原始dem为底图得到了水流量大于100的沟壑网络和水流量大于1000的沟壑网络叠加。
四、实验结论：
通过此次练习，我们熟悉了利用原始DEM得到地表径流流向，从图中我们可以发现水流量大于100的沟壑网络、水流量大于1000的沟壑网络是两个级别的网络。
水流量小的支流最终往级别更大的径流汇集。
ArcGIS教程】（3）DEM数据的拼接与提取处理原创君默 GIS小白 2022-01-14 22:08收录于话题#arcgis11#GIS17#数据分析3文章简介引言：在实践操作中我们经常需要选择某块研究区域去进行数据分析与处理，但下载影像往往会包含一些多余图层信息，这时我们就需要运用ArcGis软件工具提取所需要素。
最常见的就是DEM数据的镶嵌与腌膜提取以及坡度坡向的分析了。
请看下面：BEGIN01加载DEM数据如下，这是我下载的某块区域的DEM数据(分辨率为30m)。
下载好数据后解压了把所有栅格数据拖进ArcMap界面即可。
注：（此时各图层是一块一块分开的，从左边图层栏可以看到有好多块数据）02镶嵌DEM数据运行ArcT oolbox，依次打开【数据管理工具】/【栅格】/【栅格数据集】/【镶嵌到新的栅格】（合并DEM数据），对工具双击，从而打开工具栏中进行设置。
投影如果需要可以自定义或者导入原图层坐标信息在进行选择波段数、像元类型等信息时可在原图层属性源中查看(一般波段数都是1)合并Mosaic操作设置完成如下，完成了DEM数据的合并，生成了新图层“2020_Mosaic”。
（已经把所有图层拼接到一起）03腌膜提取DEM添加所需要提取范围的区域面矢量图层，如下图，这是我添加的某个区域的面范围图层注：例如提取青海省西宁市的区域，可以添加西宁市的地级面图层shp文件运行ArcT oolbox，依次打开【空间分析工具】/【提取】/【掩膜提取】，双击调出工作面板。
在工具栏中进行设置。
输入栅格：合并后的DEM影像；输入栅格或掩膜数据：所需要提取要素的面范围。
点击完成，DEM数据腌膜提取成功，如下：下面的是DEM数据的坡度与坡向提取步骤04DEM数据的坡向提取运行ArcT oolbox，依次打开【空间分析】/【表面工具】/【坡向】，双击调出坡向设置面板。
输入栅格选择上一步腌膜提取完成的DEM数据，其它参数默认即可。
基于DEM的延河流域水文特征提取与分析宋向阳;吴发启;赵龙山;吴光艳;张青峰【摘要】基于DEM数据,依据地表径流漫流模拟算法,使用ArcGIS软件中的水文分析工具,提取与分析延河流域河网特征及相关信息,并与1∶25万地形图数字化水系进行分析比较.结果表明:集水面积阈值是决定河网提取精度的关键参数,阈值越大,提取河网越稀疏,反之则提取河网越密集；随着集水面积阈值的增大,河源数和河网密度、河流的级数、总河长等随之减少,但主河长变化不大；当阈值为5.51km2时,提取河网与实际较吻合.因此,基干90m分辨率的DEM数据提取廷河流域水系和子流域是切实可行的,可以作为数字流域建设与水资源管理的基础数据.%According to the algorithm for cross flow simulation of surface runoff combined with the tool of hydrologi-cal analysis in ArcGIS software, hydrological characteristics of river system in Yanhe watershed and related information were extracted based on the DEM data and were also compared with the digital water system on 1:25 topographic maps. The results showed that the drainage water threshold was the key parameter for the extraction accuracy of water system, and the greater of drainage water threshold, the fewer and thinner of extracted water system; the smaller of drainage water threshold, the more concentrated of extracted water system vice verse. The number of river source, density of water system, class of river and the total river length decreased as drainage water threshold increased, but the main river length changed slightly. When threshold was 5.51 km2, water system extracted was relative coincident with the actual condition . Hydrological characteristics of river system in watershed and sub-watershed of Yanhewatershed were extracted based on the DEM data with 90 m resolution, which was feasible and could provide service for the construction of digital watershed and the management of basin water resources.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2012(030)004【总页数】7页(P200-206)【关键词】数字高程模型(DEM);延河流域;水文特征提取;集水面积阈值【作者】宋向阳;吴发启;赵龙山;吴光艳;张青峰【作者单位】西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】P333;S126传统上,河网信息的提取,通常采用的是从数字化地形图或其它图件中寻找水流线进而求得水系要素的方法。
基于DEM的流域水文特征提取方法研究
原立峰;周启刚
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2006(028)005
【摘要】运用GIS软件ArcGIS,以黄土丘陵沟壑区小流域为例,探讨了从数字高程模型(DEM)中提取流域水文特征的详细过程,包括:DEM的生成和预处理、水流方向的确定、流域汇流能力分析、河网的提取、流域边界的确定和子流域的划分.提出了基于DEM自动生成数字流域的一种方法,并将自动提取的流域与从地形图和遥感影像相结合手工提取的流域做了对比分析.结果表明,利用该方法提取的流域与利用手工方法提取的流域基本一致,平均误差为4.3%,从而证明该方法具有较高的精度.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】原立峰;周启刚
【作者单位】中国科学院,成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041;中国科学院,地理科学与资源研究所,北京,100101;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041
【正文语种】中文
【中图分类】P334
【相关文献】
1.基于DEM的延河流域水文特征提取与分析 [J], 宋向阳;吴发启;赵龙山;吴光艳;张青峰
2.基于DEM的普渡河流域水文特征提取方法研究 [J], 冉磊;王健;程丽萍;胡志法
3.基于DEM的秋浦河流域水文特征提取研究 [J], 汪玲玲
4.基于GIS和DEM的洋河流域水文特征提取方法研究 [J], 马振刚;李黎黎
5.基于DEM和ArcGIS的浐灞流域水文特征提取研究 [J], 姚炳光;周维博
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DEM数据处理与分析目录一、DEM数据获取 (1)二、DEM数据处理 (3)（一）初步预处理 (3)（二）其他处理 (8)（三）坐标转换（计算坡度之前的预处理） (10)三、DEM数据拼接 (12)（一）获取 (12)（二）镶嵌 (12)（三）裁剪 (14)四、地形属性提取 (15)（一）坡度提取 (15)（二）坡向提取 (15)（三）表面曲率提取 (16)五、透视图建立 (17)（一）设置抬升高度 (17)（二）修改显示符号系统 (18)（三）设置渲染 (19)（四）其它图层（栅格或矢量）数据按地形高度进行抬升 (20)六、建立和显示TIN (21)（一）TIN转换 (21)（二）TIN属性描述 (21)（三）TIN渲染 (22)七、创建等高线 (23)（一）创建等高线 (23)（二）创建垂直剖面 (24)（三）坡度分级 (25)七、DEM相关应用 (25)DEM应用之坡度：Slope (26)DEM应用之坡向：Aspect (30)DEM应用之提取等高线 (32)DEM应用之计算地形表面的阴影图 (34)DEM应用之可视性分析 (38)DEM应用之地形剖面 (41)八、说明 (42)一、DEM数据获取地理空间数据云为我们免费提供了大量的影像和高程数据。
其中高程数据分辨率包括90米和30米两种，现在我介绍一下如何下载这些DEM数据。
1、首先在百度中搜索“地理空间数据云”，打开其页面，如图1。
2、这里需要地理空间数据云的账号，点击右上角的注册，注册一个账号。
如图2。
3、注册完后，登陆账号，然后开始检索所需DEM数据。
这里介绍一下高级检索：点击“高级检索”即可进入，然后我们可以分别按照“地名”、“经纬度”、“行政区”三种条件检索，同时也可以使用“日期”等进一步缩小范围。
如图3。
4、我们输入经纬度范围（如图4）或者输入行政区名称（如图5）。
5、选择数据集，这里我们选择“DEM数字高程数据”，其中有90米和30米之别。
DEM地形因子提取DEM（Digital Elevation Model）是指数字高程模型，通过将地表高程数据进行数字化处理，构建出来的地形数据模型。
DEM地形因子的提取是对DEM数据进行分析和处理，从中提取出一系列反映地形特征的参数或指标，用于地貌研究、水文模拟、地质勘探等领域。
1.高程因子：高程是指地表其中一点与一个确定的基准面的垂直距离。
高程因子主要是用来表示地形的海拔高度，通常以米为单位。
高程可以通过全球定位系统（GPS）或激光雷达等遥感技术获取，也可以通过实地测量获得。
2.坡度因子：坡度是指地表上两点之间的垂直距离和水平距离之比。
坡度因子可以用来衡量地表的陡峭程度，是地形分析和水文模拟中常用的指标。
坡度的计算方法有很多种，最简单的方法是使用两点之间的高差和水平距离进行计算。
3.坡向因子：坡向是指地表上其中一点相对于水平面的方向。
坡向因子可以表达地表的朝向特征，具有重要的地貌学意义。
坡向的计算方法有很多种，常用的方法是使用坡度和坡向角度进行计算。
4.流域面积因子：流域面积是指其中一点上游汇入该点的所有河流流域面积之和。
流域面积因子主要是用来描述河流的排水系统，是水文模拟和洪水预测中常用的指标。
流域面积可以通过DEM数据进行计算，常用的方法是根据流域边界进行面积统计。
5.曲率因子：曲率是指地表在其中一点的曲率半径。
曲率因子主要是用来描述地表的起伏变化，对地形研究和土地利用规划有很大的意义。
曲率的计算方法有很多种，最常用的方法是使用高程数据进行计算。
6.等高线密度因子：等高线密度是指在一定范围内等高线的数量和长度。
等高线密度因子可以用来反映地形的起伏程度和地貌类型。
等高线密度的计算方法是将DEM数据转换为等高线数据，然后统计等高线的数量和长度。
除了以上提到的几个常见的DEM地形因子，还有很多其他的因子可以从DEM数据中提取出来，如凸性、凹性、坡谷密度、地形湿度等。
这些地形因子的提取方法都有一定的理论基础和计算流程，需要根据具体应用进行选择和计算。
学校代码：10410序号：本科毕业设计题目：基于DEM的鄱阳湖流域提取与分析学院：国土资源与环境学院姓名：吴燕锋赵京华学号：20103742 2010专业：地理信息系统年级：2010级指导教师：黄宏胜副教授二0一四年五月摘要：小流域是水文分析的基本单位，小流域划分对于水文研究具有重要的实践意义。
本设计以江西省30m分辨率DEM数据为基础，首先应用ArcGIS的水文分析模块进行江西省内三级河流网络的提取；然后对三级流域范围进行分析；最后以江西省三级以上河网基础数据进行河网提取误差分析，分析结果表明：通过DEM提取的河网与实际河流水系特征基本一致，研究结果可应用于水文分析。
关键词：水文分析；江西省；DEM；ArcGISThe Extraction and Analysis of Sub-Watershed in Jiangxi ProvinceBased on DEMAbstract:Sub-watershed is the basic unit of the hydrological analysis, and watershed partitioning has important practical significance in hydrology research. Based on the DEM data of 30 meters resolution in Jiangxi province, the design steps are as follows: first, three level river network in Jiangxi province has been extracted by the hydrological analysis module of ArcGIS, Secondly, the range of each sub-watershed was analyzed, Finally, analyze network extraction error based on three level above river network basic data of Jiangxi Province. The results show that the river networks extracted from DEM were consistent with the real river network. So, the results can be applied to hydrologic analysis.Key words: Hydrologic Analysis; Jiangxi Province; DEM; ArcGIS目录1引言 (1)1.1 研究区域概况 (1)1.2 数据来源 (1)1.3 数据处理工具与软件 (1)2设计过程 (2)2.1 DEM数据预处理 (2)2.1.1 洼地填充 (3)2.1.2 水流方向的确定 (4)2.1.3 汇流累积量计算 (5)2.1.4 河流长度计算 (6)2.2 河网提取 (7)2.2.1 Stream link 数据的生成 (9)2.3 流域提取﹑河网分级及赣江中游水系提取精度分析 (10)3结论与讨论 (15)参考文献 (17)1 引言1.1 研究区域概况江西省位于我国东海近南内陆，居我国第一大河流长江中下游南岸，全省国土面积为16.96×104km2，是长江流域的重要省份之一。
dem中低于某个值的范围提取出来【主题】dem中低于某个值的范围提取出来1. 介绍在地理信息系统（GIS）和遥感领域，数字高程模型（DEM）是用来表示地表地形高度的数字模型。
在实际应用中，有时我们需要提取出DEM中低于某个值的范围，以便进行地形分析、水文模型建立等工作。
本文将从深度和广度上探讨如何在DEM中提取出低于某个值的范围，并给出个人观点和理解。
2. 低于某个值的范围提取方法我们需要了解如何从DEM中提取出低于某个值的范围。
通常的做法是利用GIS软件的栅格运算功能，通过设置条件筛选来提取出符合要求的范围。
具体步骤包括：导入DEM数据、设置条件（如高度低于某个值）、执行提取操作、生成结果图层等。
3. 深度探讨从深度上来看，提取低于某个值的范围并不仅仅是简单的数据筛选，它涉及到对地形特征的理解和分析。
在实际操作中，我们需要考虑地表高程的分布规律、地形特征的变化趋势，以及提取结果的有效性和意义。
针对不同的应用场景，提取出的低于某个值的范围可能需要进行后续处理，如洪涝风险评估、地质灾害预警等。
4. 广度探讨除了提取低于某个值的范围，我们还应该考虑其在不同领域中的应用。
在水文模型建立中，提取出的低洼区域可以用来确定流域的汇水区和径流路径，从而辅助水资源管理和调度决策。
在地质灾害预警和风险评估中，提取出的低洼区域可以用来识别泥石流、滑坡等潜在危险点，为防灾减灾提供数据支持。
5. 个人观点和理解对于提取DEM中低于某个值的范围这一操作，我认为需要结合地理学、水文学、地质学等多个学科的知识，进行综合分析和应用。
在实际操作中，我们需要充分理解地形地貌特征，结合地表覆盖、土地利用等信息，从而更准确地提取出低洼区域。
我认为在未来的研究和应用中，可以结合机器学习、深度学习等技术，提高低洼区域提取的自动化水平和准确性。
总结回顾通过本文的探讨，我们了解了如何在DEM中提取出低于某个值的范围，并深入探讨了其深度和广度。
