17.16. 水文分析

备注

在这一课中,我们将进行一些水文分析。此分析将在以下课程中使用,因为它构成了分析工作流的一个非常好的示例,我们将使用它来演示一些高级功能。

目标:从DEM开始,我们将提取河网,划定流域,并计算一些统计数据。

  1. 第一件事是用课程数据加载项目,其中只包含一个DEM。

    ../../../_images/dem.png
  2. 要执行的第一个模块是 Catchment area (在一些传奇版本中,它被称为 Flow accumulation (Top Down) )。您可以使用名为的任何其他 Catchment area 。他们有不同的算法,但结果基本上是相同的。

  3. 在中选择DEM Elevation 字段,并保留其余参数的默认值。

    ../../../_images/catchmentarea.png

    一些算法计算许多层,但 Catchment Area Layer是我们将使用的唯一一层。如果你愿意,你可以除掉其他人。

    层的渲染信息不是很丰富。

    ../../../_images/catchmentlayer.png

    要了解原因,您可以查看直方图,您将看到值不是均匀分布的(有几个单元格的值非常高,这些单元格对应于通道网络)。使用 Raster calculator 算法来计算汇流值面积的对数,您将获得一个包含更多信息的图层

    ../../../_images/catchmentlayerlog.png
  4. 集水区(也称为水流堆积)可用于设置河道启动的阈值。这可以使用 Channel network 算法。

    • Initiation grid :使用汇流区域层,而不是对数层。

    • Initiation threshold: 10.000.000

    • Initiation typeGreater than

    ../../../_images/channelnetwork.png

    如果您增加 Initiation threshold 价值,你会得到一个更稀疏的渠道网络。如果你减少它,你会得到一个更稠密的。使用建议的值,这就是您所得到的。

    ../../../_images/channelnetworklayer.png

    上图只显示了生成的矢量层和DEM,但也应该有一个具有相同通道网络的栅格层。事实上,该栅格将是我们将使用的层。

  5. 现在,我们将使用 Watersheds basins 使用河网中的所有连接点作为出口点的算法来描绘与该河网相对应的子流域。下面是您必须如何设置相应的参数对话框。

    ../../../_images/watersheds.png

    这就是你将得到的。

    ../../../_images/watershedslayer.png
  6. 这是一个栅格结果。您可以使用 Vectorising grid classes 算法。

    ../../../_images/vectorising.png
    ../../../_images/watershedslayervector.png

现在,让我们尝试计算其中一个子盆地中高程值的统计信息。我们的想法是创建一个仅表示该子盆地内高程的层,然后将其传递给计算这些统计数据的模块。

  1. 首先,让我们用表示子流域的多边形来剪裁原始DEM。我们将使用 Clip raster with polygon 算法。如果我们选择一个子流域多边形,然后调用裁剪算法,我们可以将DEM裁剪到该多边形覆盖的区域,因为该算法知道该选择。

    1. 选择一个面

      ../../../_images/selectedpolygon.png
    2. 使用以下参数调用裁剪算法:

      ../../../_images/clipgrid.png

      当然,在输入字段中选择的元素是我们想要裁剪的DEM。

      你会得到这样的东西。

      ../../../_images/clippeddem.png
  2. 该层已准备好用于 Raster layer statistics 算法。

    ../../../_images/rasterstats.png

    由此产生的统计数据如下。

    ../../../_images/stats.png

我们将使用其他课程中的盆地计算过程和统计计算,以了解其他元素如何帮助我们实现这两个过程的自动化和更有效地工作。