連続フローの作成 (Spatial Analyst ツール)
サマリー
入力サーフェス ラスターから、事前にシンクや窪地を平滑化せずに各セルへの累積流量のラスターを生成します。
使用法
入力サーフェス ラスターには、事前のシンクの平滑化がないデジタル標高モデル (DEM) または水文学的に調整された DEM を使用できます。 このツールは、窪地やシンクとして働く可能性があるサーフェス ラスターの誤差に敏感でないため、シンクや窪地の穴埋めは必要ありません。
傾斜が最小の上り方向の隣接セルの方向をたどって入力サーフェス ラスターを最適に移動することで、セルごとに流向と累積流量が取得されます (Metz et al., 2011; Ehlschlaeger, 1989)。
出力累積流量ラスター (Python では
out_accumulation_raster) の値は一次出力になります。 この値は、各セルの累積流量を表すラスターであり、各セルに流れ込むすべてのセルの加重を累計して求められます。 処理セル自体は、この累積に考慮されません。流向ラスターの出力を保存するには、出力流向ラスター (Python では
out_flow_direction_raster) の値を指定します。 このラスターは流向を表します。入力累積加重ラスター (Python では
in_weight_raster) パラメーターの値を指定すると、累積流量の導出時に各セルに加重を適用できます。入力サーフェス ラスターがサーフェス ラスター内にある実際の窪地を含む場合、その窪地を 入力ラスターまたはフィーチャ窪地データ (Python では
in_depressions_data) パラメーターで指定し、水が流入するが外側に流出しないセルを考慮に入れる必要があります。 窪地エリアの情報は、ラスターまたはフィーチャクラスです。 フィーチャクラスは、ポイント、ポリライン、またはポリゴンです。連続フローの作成 ツールでは、D8 および MFD (Multiple Flow Direction) 流向モデリング アルゴリズムを使用できます。
流向タイプ (Python では
flow_direction_type) で D8 オプションを指定した場合、流向は最も傾斜が急な下り方向の一方向になります。 最大降下傾斜は、Z 値の差をセルの中心間の流路の長さで除算して求めます (基数セルの場合は 1、対角線セルの場合は 2 の平方根) (Jenson and Domingue, 1988)。 出力ラスターは 1 ～ 255 の整数値しか取りません。 各方向の中心からの値は、次の図で指定されます。
1 つのセルに複数の方向で同じ Z 値の変化がある場合は、D8 の流向が不明瞭になります。 この場合、出力流向ラスターでこれらのセルの値は、考えられる方向の合計値になります。
流向タイプ で MFD オプションを指定した場合は、傾斜方向が下りのすべての隣接セルで流量が分割されます。 各隣接セルでの流量の分割 (流量の割合として) は最大傾斜勾配を基準に推定され、現地の地形状況が考慮されます (Qin et al., 2007 年)。 出力流向ラスターでは、わかりやすくするために、主要な流向 (分割スキーマに従って流量の割合が最も高いセルへの方向) を示す整数値だけが使用されます。 ただし、出力累積流量ラスター パラメーターの値には、流量分割スキーマが反映されます。
エッジにあるセルはすべて外側に流出 パラメーターをデフォルト設定のオフ (Python では
force_flow = "NORMAL") にした場合、サーフェス ラスターのエッジにあるセルは、Z 値の降下率が最も高く、セルの内部に向かって流れます。 降下がゼロ以下の場合、セルはサーフェス ラスターの外に流れ出ます。NoData はノイズと見なされ、定義上、関連付けられた値がありません。 ツールは、最小勾配の上り近傍の方向を識別するとき、およびフロー方向と累積流量の特定でこれらのセルを無視します。
出力ラスターの形式が
.crfの場合、このツールはピラミッド ラスター格納環境をサポートします。 デフォルトでは、ピラミッドは出力で作成されます。 その他の出力形式ではこの環境はサポートされず、ピラミッドは作成されません。入力ラスターに長方形のセルがある場合、出力ラスター セルが正方形になるよう処理されます。その辺の長さは、長方形の長さと幅の平均値に等しくなります。
このツールに適用されるジオプロセシング環境の詳細については、解析環境と Spatial Analyst をご参照ください。
参考文献:
Ehlschlaeger, C. R. 1989. "Using the AT Search Algorithm to Develop Hydrologic Models from Digital Elevation Data." International Geographic Information Systems (IGIS) Symposium 89: 275-281.
Jenson, S. K., and Domingue, J. O. 1988. "Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis." Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593–1600.
Metz, M., Mitasova, H., & Harmon, R. S. 2011. "Efficient extraction of drainage networks from massive, radar-based elevation models with least cost path search." Hydrology and Earth System Sciences 15(2): 667-678.
Qin, C., Zhu, A. X., Pei, T., Li, B., Zhou, C., & Yang, L. 2007. "An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow direction algorithm." International Journal of Geographical Information Science 21(4): 443-458.
パラメーター
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
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入力サーフェス ラスター |
連続サーフェスを表す入力ラスター。 |
Raster Layer |
|
入力ラスターまたはフィーチャ陥没データ (オプション) |
実際の窪地を定義するデータセット。 窪地は、ラスターまたはフィーチャ レイヤーを使用して定義できます。 入力がラスターの場合、窪地セルは有効な値 (0 を含む) をとり、窪地以外のエリアは NoData である必要があります。 |
Composite Geodataset |
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入力累積加重ラスター (オプション) |
各セルの累積流量に寄与するフローの比率を定義する入力ラスター データセット。 この加重は、累積流量でのみ適用されます。 累積加重ラスターが指定されていない場合、デフォルトの加重 1 が各セルに適用されます。 |
Raster Layer |
|
出力流向ラスター (オプション) |
D8 または多重流向 (MFD) 法を使用し、各セルでの流向を示す出力ラスター。 出力は整数タイプです。 |
Raster Dataset |
|
流向タイプ (オプション) |
流向の計算時に使用される、フロー方法のタイプを指定します。
|
String |
|
エッジにあるセルはすべて外側に流出 (オプション) |
エッジ セルが常に外向きに流れるか、通常のフロー規則に従うかを指定します。
|
Boolean |
戻り値
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
|
出力累積流量ラスター |
累積流量を表す出力ラスター (各セルに流出する上流セルの数) 出力ラスターのタイプは浮動小数点数です。 |
Raster |
環境
自動コミット, セル サイズ, セル サイズ投影法, 現在のワークスペース, 範囲, 地理座標系変換, マスク, 出力データのコンフィグレーション キーワード, 出力座標系, ピラミッド, スクラッチ ワークスペース, スナップ対象ラスター
ライセンス情報
- Basic: Spatial Analyst が必要
- Standard: Spatial Analyst が必要
- Advanced: Spatial Analyst が必要