ArcGIS水文分析：无洼地DEM生成与洼地深度计算

本篇文章主要探讨了如何利用GIS技术，特别是ArcGIS软件，进行经过洼地填充生成的无洼地DEM (数字高程模型) 的水文分析。水文分析是地理信息系统中的一项关键功能，用于模拟和理解地表水的运动规律，包括水源的生成、流动路径和最终汇流区域。 首先，ArcGIS的水文分析模块基于D8算法，即最大距离权落差法来计算水流方向。这一过程涉及在ArcToolbox中的Spatial Analyst Tools - Hydrology工具集，用户需输入DEM数据，计算出每个栅格单元的水流方向，其结果是高程差与距离的比例，显示了区域内最大坡降的分布情况。这有助于识别地表水的流动趋势。 接下来，文章介绍了洼地的计算和分析。通过hydrology模块的Sink工具，可以识别出DEM中的洼地区域，并进一步计算洼地深度。洼地贡献区域是指每个洼地所影响的低洼区域，通过zonal-statistic工具进行分区统计，可以得到洼地贡献区域的最低高程，以及诸如平均值、最大值、最小值和变化范围等统计信息。 洼地深度的计算则需要通过RasterCalculator工具，以原始DEM数据为基础，得出各个洼地贡献区域的深度。这个步骤对于区分数据误差造成的假洼地和实际地表形态至关重要。通过分析洼地深度，可以设定合理的填充阈值，以生成更精确的无洼地DEM，更好地反映地表地形特征。 最后，洼地填充是在确认洼地存在后的重要步骤。如果原始DEM中没有洼地，可以直接进行后续的河网生成和流域划分。选择需要处理的DEM数据并输出填充值后的无洼地版本，如"filledDEM"，作为后续水文学研究和应用的基础。 总结来说，本文详细阐述了使用GIS进行无洼地DEM生成的过程，包括水流方向提取、洼地识别与分析、洼地深度计算，以及最终的洼地填充策略，这些步骤对于精准的水文建模和地理空间分析具有重要意义。