Получить поток как растр (Инструменты Spatial Analyst)

Краткая информация

Создает растр водотока на основе растра входной поверхности без предварительного заполнения понижения или впадины.

Использование

• Входным растром поверхности может быть цифровая модель рельефа (ЦМР) без предварительно заполненных локальных понижений, или гидрологически корректная ЦМР. Инструмент не чувствителен к ошибкам в растре поверхности, которые могут действовать как депрессии и локальные понижения, где сток прекращается; заполнения депрессий и локальных понижений не требуется.

• Параметр Выходной растр водотоков представляет ячейки суммарного стока, который превышает или равен пороговому значению, указанному в параметре Пороговое значение суммарного стока (accumulation_threshold в Python). Если Пороговое значение суммарного стока не указано, по умолчанию для порогового значения вычисляется значение площади на основании размера входной растровой поверхности (0,2 процента от общего числа ячеек). Хотя в процессе также вычисляются направление стока и суммарный сток, они не сохраняются как выходные данные. Чтобы получить растры направления стока и суммарного стока тем же методом, используйте инструмент Получить непрерывный поток.

• Если поверхность, представленная входным растром, содержит истинные локальные понижения, их необходимо указать в параметре Входные растровые или векторные данные понижений (in_depressions_data в Python), чтобы идентифицировать ячейки, в которые поток может стекать, но не может вытекать наружу. Информация о локальных понижениях может быть представлена либо классом объектов, либо растром. Класс объектов может быть точечный, полилинейный или полигональный.

• Можно указать значение параметра Входной растр суммарных весов (in_weight_raster в Python), чтобы применить к каждой ячейке вес при расчете суммарного стока на промежуточном шаге. Если применяется растр весов, укажите соответствующий порог накопления стока для параметра Пороговое значение суммарного стока (accumulation_threshold в Python).

• Если используются параметры Входные растровые или векторные данные понижений, Входной растр суммарных весов или данные в параметрах среды, Пороговое значение суммарного стока будет пересчитано на основании площади пересечения входных данных. Однако как только вы зададите значение для Пороговое значение суммарного стока, оно больше не будет пересчитываться на основе изменений в выборе входных данных. Та же ситуация может возникнуть при запуске инструмента в пакетном режиме, с указанием Входного растра поверхности как пакетного параметра, и Пороговое значение суммарного стока вычисляется по первой входной поверхности и не меняется при добавлении остальных растровых слоев к пакетной обработке.

• Укажите Пороговое значение суммарного стока (accumulation_threshold в Python), которое отражает сложность поверхности изучаемой области или соответствует размеру выбранной области стока воды. Например, если пороговое значение равно 20 гектарам, растр потока будут определять только ячейки с 20 или более гектарами восходящего потока.

• Используйте параметр Метод идентификации водотоков для назначения уникального идентификатора секции водотока между пересечениями или порядка сегментов водотоков. Опция Константа установлена по умолчанию, и всем водотокам будет назначено одинаковое значение 1. Если задано Уникальное, то каждой секции водотока между пересечениями будет присвоено уникальное значение. Дополнительными вариантами упорядочивания являются Метод Страхлера, Метод Шреве, Метод Хака (Strahler, 1957; Shreve, 1966; Hack, 1957). ПО методу Стахлера порядок водотоков возрастает, если водотоки с одинаковым порядком пересекаются. По методу Шреве порядок водотоков определяется амплитудой. Всем сегментам, не имеющим притоков, присваивается магнитуда (порядок), равная единице. Значимости складываются при движении вниз по склону. При слиянии двух сегментов, их порядки складываются, а новое значение присваивается образуемому сегменту, расположенному ниже по склону. Порядок водотоков по Хаку предполагает, что идентификатор водотока возрастает на единицу по отношению к порядку водотока в который он стекает. Главному руслу реки назначается амплитуда 1, водотокам, впадающим в него, присваивается значение 2 и так далее.

• Ячейки со значением NoData всегда рассматриваются каккак шум и по определению не могут иметь связанное значение. Инструмент будет игнорировать эти ячейки при идентификации направления самого крутого уклона в окрестности, а также определении направления стока и суммарного стока.

• Если параметр Сток из крайних ячеек направлен наружу не отмечен (force_flow = "NORMAL" в Python), что является настройкой по умолчанию, сток из ячейки по ребру растра поверхности будет осуществляться к внутренней ячейке с максимальным снижением в z-значении. Если снижение меньше или равно нулю, сток из ячейки будет «вытекать» с растра поверхности.

  Это повлияет на направление стока по краю растровой поверхности, а также на накопление стока и, в конечном итоге, на определение русел.

• Если формат выходного растра .crf, этот инструмент поддерживает параметр среды хранения растровых изображений Пирамида. Пирамиды будут созданы в выходных данных по умолчанию. Для любого другого формата вывода этот параметр среды не поддерживается, и пирамиды создаваться не будут.

• См. Параметры среды анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о параметрах среды геообработки, применимых к этому инструменту.

• Литература:

  • 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.

  • Hack, J. T. 1957. "Studies of Longitudinal Stream Profiles in Virginia and Maryland." Geological Survey Professional Paper 294: 45–95.

  • 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.

  • Shreve, R. 1966. "Statistical Law of Stream Numbers" Journal of Geology. 74: 17-35

  • Strahler, A. N. 1957. "Quantitative analysis of watershed geomorphology" Transactions of the American Geophysical Union 8 (6): 913-920

Параметры

• Dialog
• Python

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входная растровая поверхность	Входной растр поверхности.	Raster Layer
Входные растровые или векторные данные понижений (Дополнительный)	Набор данных, который задает реальные понижения. Понижения могут задаваться как растровым, так и векторным слоем. Если входные данные представлены растром, ячейки понижений должны содержать корректные значения, включая ноль, а области, которые не являются понижениями, должны содержать значения NoData.	Composite Geodataset
Входной растр суммарных весов (Дополнительный)	Входной набор растровых данных, определяющий долю стока, которая участвует в суммарном стоке в каждой ячейке. Вес применяется только для накопления стока. Если не задано растра суммарных весов, каждой ячейке будет присвоен вес, равный единице, который используется по умолчанию.	Raster Layer
Пороговое значение суммарного стока (Дополнительный)	Пороговое значение определяет, является ли данная ячейка частью водотока при определении общей площади ячеек, сток из которых осуществляется в эту ячейку.	Areal Unit
Метод определения порядка водотоков (Дополнительный)	Указывает уникальные коды или порядковые номера водотоков в выходном наборе данных. Константа–Выходные значения ячеек будут равны 1. Используется по умолчанию. Уникальное–Каждому водотоку будет присвоено уникальное значение между пересечениями в результирующем наборе данных. Метод Страхлера–По методу Стахлера порядковый номер водотока возрастает, только если водотоки с одинаковым порядком пересекаются. После слияния сегментов первого и второго порядка, результирующий водоток будет по-прежнему водотоком второго порядка, а не третьего порядка. Метод Шреве–По методу Шреве порядковый номер водотоков назначается по величине. Всем сегментам, не имеющим притоков, присваивается магнитуда (порядок), равная единице. Значимости складываются при движении вниз по склону. При слиянии двух сегментов, их порядки складываются, а новое значение присваивается образуемому сегменту, расположенному ниже по склону. Метод Хака–В методе Хака каждому сегменту водотока назначается идентификатор, больше на единицу, чем русло или водоток, в который он стекает. Например, основному руслу реки присваивается порядок 1, всем сегментам потока, впадающим в него, присваивается порядок 2, любому потоку, впадающему в поток порядка 2, присваивается порядок 3 и так далее.	String
Сток из крайних ячеек направлен наружу (Дополнительный)	Определяет, будет ли направление стока из краевых ячеек всегда направлено наружу, или же подчиняться обычным правилам определения стока. Отмечено–Сток из всех ячеек на краю растра поверхности будет осуществляться наружу, за края растра. Не отмечено–Если максимальное снижение с внутренней стороны от краевой ячейки больше нуля, направление стока будет определено как обычное; в противном случае, сток будет направлен за край. Для ячеек, сток из которых должен быть направлен от края растра поверхности внутрь, направление будет определяться именно таким образом. Используется по умолчанию.	Boolean

Возвращаемое значение

Подпись	Объяснение	Тип данных
Выходной растр водотоков	Выходной растр, представляющий местоположения водотоков.	Raster

Параметры среды

Автоподтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходное ключевое слово конфигурации, Выходная система координат, Пирамидный слой, Временная рабочая область, Растр привязки

Информация о лицензировании

• Basic: Требуется Spatial Analyst
• Standard: Требуется Spatial Analyst
• Advanced: Требуется Spatial Analyst

Связанные разделы

• Обзор группы инструментов Гидрология
• Поиск инструмента геообработки
• Получить поток как линию