ArcGIS水文分析实战：DEM驱动河流网络与流域划分

在ArcGIS专题操作中，"水文分析-DEM应用"是一个重要的实验项目，主要针对地信专业学生进行教学。实验的目的是让学生理解和掌握如何基于Digital Elevation Model (DEM) 进行水文分析的基本原理和步骤，包括但不限于以下几个关键环节： 1. 实验目的： - 理解DEM在水文分析中的基础作用，它作为地形表面的数字模型，用于提取河流网络、河网分级和进行水流模拟。 - 掌握ArcGIS提供的水文分析工具，例如洼地处理（填洼与削峰）、流向分析、流水累积量计算、水流长度测定以及流域划分等。 2. 实验原理： - 河流网络提取：基于DEM，通过寻找连续的高程降低方向来识别河流路径。 - 洼地处理：消除DEM中的洼地以避免水流方向计算中的错误，确保水流方向的合理性。 - 流向分析：运用D8算法确定每个栅格单元的水流方向，通过比较中心栅格与邻域栅格的高程差和距离来确定。 - 汇流累积量：计算每个栅格单元上流的水量累计，反映地表径流的可能性和强度。 - 水流长度：测量水流从起点到终点在地表的最长距离，顺流计算和朔流计算提供了两种不同的测量方法。 3. 实验步骤： - 预处理DEM数据，包括洼地填充，确保水流方向的准确性。 - 使用ArcGIS工具进行流向分析，计算每个栅格的水流方向和汇流累积量。 - 通过计算距离权落差，确定水流的流动方向和强度。 - 提取河流网络，按照水流方向连接相关的高程降低区域。 - 自动划分流域，依据指定的流域面积大小，对地形进行合理的区域分割。 这个实验不仅有助于学生深入理解地理信息系统在水资源管理、地质灾害预测等领域的作用，还能锻炼他们的空间分析和问题解决能力。通过实际操作，他们能更好地将理论知识应用于实践，提升专业技能。