23.4.1. 基本网格分析

23.4.1.1. D-无限贡献面积

使用多流向D-无穷大方法计算特定集水区的网格，该网格是每单位等高线长度的贡献面积。无限大流动方向定义为块中心网格上平面三角形面上最陡的向下坡度。每个网格单元的贡献被视为网格单元长度（或使用可选的权重网格输入时，从权重网格）。然后将每个网格单元的贡献面积作为它自己的贡献，再加上上坡邻居的贡献，根据D-无穷大流模型，上坡邻居的贡献有一些部分向网格单元排水。如果角沿基数（0，π/2，π，3π/2）或序数（π/4，3π/4，5π/4，7π/4）方向下降，或在与相邻两个角的直接角之间下降，则每个单元的流量都会流向一个相邻的单元。在后一种情况下，这两个相邻单元之间的流量是成比例的，这取决于流向角与这些单元的直接角的接近程度。这里使用的轮廓长度是网格单元大小。特定集水区的结果单位是与网格单元大小相同的长度单位。

../../../../_images/tardemfig.png

当不使用可选的权重网格时，将根据特定的集水区、单位轮廓长度的上坡面积报告结果，此处作为单元数乘以网格单元长度（单元面积除以单元长度）。这假设在特定集水区的定义中，网格单元长度是有效的等高线长度，并且不区分取决于流向的等高线长度差异。当使用可选的权重网格时，结果将直接作为权重的总和报告，而不进行任何缩放。

如果使用可选的出口点形状文件，则只有出口单元和上坡单元（通过D-Infinity流模型）在要评估的域中。

默认情况下，工具检查边缘污染。这被定义为由于不计算域外的网格单元，可能低估贡献区域值的可能性。当排水系统从边界或高程值为“无数据”的区域向内时，就会发生这种情况。算法识别这一点并报告贡献区域的“无数据”。常见的情况是，“无数据”值的条纹沿着在边界处进入域的流路径从边界向内延伸。这是期望的效果，表明这些网格单元的贡献区域未知，因为它依赖于可用数据域之外的地形。如果您知道这不是问题，或者希望忽略这些问题，则可以关闭边缘污染检查，例如，如果DEM已沿流域轮廓剪裁。

23.4.1.1.1. 参数

标签

名字

类型

描述

D-infinity flow directions

DINF_FLOWDIR

[栅格]

一种基于D-无穷大流动法的流动方向网格，使用三角形面最陡的坡度。流动方向确定为3x3块中心网格的8个三角形面上最陡的向下坡度的方向。流向以弧度编码为角度，从东逆时针编码为0到2π之间的连续（浮点）量。网格中产生的流通常被解释为在两个相邻单元之间成比例分布，这些单元定义了具有最陡向下坡度的三角形面。

Outlets

可选的

OUTLETS

[向量：点]

定义感兴趣的出口的点形状文件。如果使用此输入文件，则仅将这些出口单元的上坡单元视为在要评估的域中。

权重网格

可选的

WEIGHT_GRID

[栅格]

为每个单元的流提供贡献的网格。这些贡献（有时也称为重量或负荷）用于贡献区域累积。如果不使用此输入文件，则以特定汇水面积（单位轮廓长度的上坡面积）作为单元数乘以网格单元长度（单元面积除以单元长度）报告结果。

检查边缘污染

EDGE_CONTAMINATION

[布尔]

默认值：True

指示工具是否应检查边缘污染的标志。边缘污染是指由于未评估区域外的网格单元，可能低估贡献面积值的可能性。当排水从边界或高程为nodata值的区域向内时，会发生这种情况。算法识别这一点，并报告嵌入单元的节点数据。常见的情况是，节点数据值的条纹沿着在边界处进入域的流动路径从边界向内延伸。这是期望的效果，表明这些网格单元的贡献区域未知，因为它依赖于可用数据域之外的地形。如果您知道这不是问题，或者希望忽略这些问题，则可以关闭边缘污染检查，例如，如果DEM已沿流域轮廓裁剪。

D-infinity specific catchment area

DINF_CONTRIB_AREA

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.1.2. 输出

标签

名字

类型

描述

D-infinity specific catchment area

DINF_CONTRIB_AREA

[栅格]

一个特定集水区的网格，它是使用多流向D-无穷大方法的单位轮廓长度的贡献面积。然后将每个网格单元的贡献面积作为它自己的贡献，再加上上坡邻居的贡献，根据D-无穷大流模型，上坡邻居的贡献有一些部分向网格单元排水。

算法ID ： taudem:areadinf

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。

23.4.1.2. D-无限流向

基于使用三角形面最陡坡度的D-Infinity Flow方法分配流向（Tarboton，1997年，“网格数字高程模型中确定流向和贡献区域的新方法”，水资源研究，33（2）：309-319）。流动方向定义为块中心网格上平面三角形面上最陡的向下坡度。流向编码为从东方逆时针方向以弧度表示的角度，为0到2π之间的连续（浮点）量。流动方向角确定为在以相关网格单元为中心的3x 3网格单元窗口中形成的八个三角形面上最陡的向下坡度的方向。网格中产生的流通常被解释为在两个相邻单元之间成比例分布，这些单元定义了具有最陡向下坡度的三角形面。

../../../../_images/tardemfig.png

使用以块为中心的表示法，每个高程值代表对应网格单元中心的高程。每个网格单元与其八个相邻单元之间形成八个平面三角形面。其中每一个都有一个下坡向量，当从中心向外绘制时，该向量的角度可能在中心点上的面的45度（π/4弧度）角度范围之内或之外。如果坡度矢量角在面角范围内，则表示该面上最陡的流向。如果坡度矢量角在一个面外，则与该面相关联的最陡水流方向沿着最陡的边缘。与网格单元相关联的坡度和流向被视为八个面中最陡下坡向量的大小和方向。坡度测量为落差/距离，即坡度角的tan。

在没有坡度矢量为正（下坡）的情况下，使用Garbrecht和Martz（1997）的方法设置水流方向，以确定穿过平坦区域的水流。这使得平坦区域从高地向低地排水。用于沿现有河流强制排水的流道网格是一个可选输入，如果使用，则优先于用于设置流向的高程。

D-Infinity流向算法可应用于未填充凹坑的DEM，但随后将导致与凹坑最低点相关的D-Infinity流向和坡度的“无数据”值。

23.4.1.2.1. 参数

标签

名字

类型

描述

坑填高程

PIT_FILLED

[栅格]

高程值网格。这通常是**“PIT REMOVE”**工具的输出，在这种情况下，它是删除PIT后的高程。凹坑是数字高程模型（DEM）中的低高程区域，完全由较高的地形包围。它们通常被认为是干扰DEM流处理的数字化过程的伪影。所以他们被移除，通过提高他们的海拔，到他们只是排水的领域。如果您有理由相信DEM中的凹坑是真实的，则此步骤并不重要。如果确实存在一些坑，因此不应移除，而同时其他坑被认为是需要移除的工件，则实际坑应在其最低点插入nodata高程值。nodata值用于定义流场中域的边缘，并且高程仅升高到流离开边缘的位置，因此，如果需要，内部nodata值将阻止坑被移除。

D-infinity flow directions

DINF_FLOWDIR

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出流向栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

D-infinity slope

DINF_SLOPE

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出斜率栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.2.2. 输出

标签

名字

类型

描述

D-infinity flow directions

DINF_FLOWDIR

[栅格]

一种基于D-无穷大流动法的流动方向网格，使用三角形面最陡的坡度。流动方向确定为3x3块中心网格的8个三角形面上最陡的向下坡度的方向。流向以弧度编码为角度，从东逆时针编码为0到2π之间的连续（浮点）量。网格中产生的流通常被解释为在两个相邻单元之间成比例分布，这些单元定义了具有最陡向下坡度的三角形面。

D-infinity slope

DINF_SLOPE

[栅格]

使用Tarboton，D.G.，（1997）中描述的D-无穷大方法评估的坡度网格，“网格数字高程模型中确定流向和贡献区域的新方法”，水资源研究，33（2）：309-319。这是以每个网格单元为中心的八个三角形面之一上最陡的向外坡度，以落差/距离测量，即坡度角的tan。

算法ID ： taudem:dinfflowdir

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。

23.4.1.3. D8贡献区

使用单方向D8流模型计算贡献区域网格。每个网格单元的贡献被视为一个（或当使用可选的权重网格时，权重网格中的值）。根据D8流模型，每个网格单元的贡献面积被视为其自身贡献加上上坡邻居的贡献，而上坡邻居向其排水。

如果使用可选出口点形状文件，则只有出口单元和它们的上坡单元（通过D8流模型）在要评估的域中。

默认情况下，工具检查边缘污染。这被定义为由于不计算域外的网格单元，可能低估贡献区域值的可能性。当排水系统从边界或高程值为“无数据”的区域向内时，就会发生这种情况。算法识别这一点并报告贡献区域的“无数据”。常见的情况是，“无数据”值的条纹沿着在边界处进入域的流路径从边界向内延伸。这是期望的效果，表明这些网格单元的贡献区域未知，因为它依赖于可用数据域之外的地形。如果您知道这不是问题或希望忽略这些问题，则可以关闭边缘污染检查，例如，如果DEM已沿流域轮廓裁剪。

23.4.1.3.1. 参数

标签

名字

类型

描述

D8流向

D8_FLOWDIR

[栅格]

一种由D8流向组成的网格，对于每个单元，该网格被定义为其八个相邻或对角线邻接的方向之一，具有最陡的向下坡度。此网格可以作为**“D8流向”工具的输出获得。

Outlets

可选的

OUTLETS

[向量：点]

定义感兴趣的出口的点形状文件。如果使用此输入文件，则仅将这些出口单元的上坡单元视为在要评估的域中。

权重网格

可选的

WEIGHT_GRID

[栅格]

为每个单元的流提供贡献的网格。这些贡献（有时也称为重量或负荷）用于贡献区域累积。如果不使用此输入文件，则假定每个网格单元对流的贡献为一。

检查边缘污染

EDGE_CONTAMINATION

[布尔]

默认值：True

指示工具是否应检查边缘污染的标志。边缘污染是指由于未评估区域外的网格单元，可能低估贡献面积值的可能性。当排水从边界或高程为nodata值的区域向内时，会发生这种情况。算法识别这一点，并报告嵌入单元的节点数据。常见的情况是，节点数据值的条纹沿着在边界处进入域的流动路径从边界向内延伸。这是期望的效果，表明这些网格单元的贡献区域未知，因为它依赖于可用数据域之外的地形。如果您知道这不是问题，或者希望忽略这些问题，则可以关闭边缘污染检查，例如，如果DEM已沿流域轮廓裁剪。

D8特定集水区

D8_CONTRIB_AREA

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.3.2. 输出

标签

名字

类型

描述

D8特定集水区

D8_CONTRIB_AREA

[栅格]

根据D8流模型，一个由贡献面积值组成的网格，该值计算为单元自身贡献加上上坡邻居的贡献，这些邻居向上流入该网格。

算法ID ： taudem:aread8

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。

23.4.1.4. D8流向

创建2个网格。第一个包含从每个网格单元到其相邻或对角线邻域之一的流动方向，使用最陡下降方向计算。第二个包含在最陡下降方向上评估的坡度，并报告为下降/距离，即角度的tan。流方向报告为DEM域边缘附近或DEM中节点数据值附近的任何网格单元的节点数据。在平坦区域，使用Garbrecht和Martz（1997）的方法将流向分配到远离高地面和朝向低地面的位置。D8流动方向算法可应用于未填充凹坑的DEM，但随后将在每个凹坑的最低点产生流动方向和坡度的节点数据值。

D8流向编码：

  • 1——东方

  • 2——东北

  • 3——诺斯

  • 西北4

  • 5—西方

  • 6西南

  • 南方7

  • 东南8

../../../../_images/d8index.png

根据Garbrecht，J.和L.W.Martz（1997年）所述的方法，在平坦区域进行流向路线选择，“栅格数字高程模型中平坦表面上的排水方向分配”，水文杂志，193:204-213。

23.4.1.4.1. 参数

标签

名字

类型

描述

坑填高程

PIT_FILLED

[栅格]

高程值网格。这通常是**“PIT REMOVE”**工具的输出，在这种情况下，它是删除PIT后的高程。凹坑是数字高程模型（DEM）中的低高程区域，完全由较高的地形包围。它们通常被认为是干扰DEM流处理的数字化过程的伪影。所以他们被移除，通过提高他们的海拔，到他们只是排水的领域。如果您有理由相信DEM中的凹坑是真实的，则此步骤并不重要。如果确实存在一些坑，因此不应移除，而同时其他坑被认为是需要移除的工件，则实际坑应在其最低点插入nodata高程值。nodata值用于定义流场中域的边缘，并且高程仅升高到流离开边缘的位置，因此，如果需要，内部nodata值将阻止坑被移除。

D8流向

D8_FLOWDIR

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出流向栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

D8坡度

D8_SLOPE

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

输出斜率栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.4.2. 输出

标签

名字

类型

描述

D8流向

D8_FLOWDIR

[栅格]

一种由D8流向组成的网格，对于每个单元，该网格被定义为其八个相邻或对角线邻接的方向之一，具有最陡的向下坡度。

D8坡度

D8_SLOPE

[栅格]

在D8流向上有坡度的网格。这是以落差/距离来衡量的。

算法ID ： taudem:d8flowdir

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。

23.4.1.5. 网格网络

为每个网格单元创建3个网格：1）最长路径、2）总路径和3）Strahler订单号。这些值来自D8流模型定义的网络。

最长上坡长度是从排水到每个单元的最远单元的流动路径长度。总上坡路径长度是每个网格单元的整个网格网络上坡的长度。测量单元中心之间的长度时，要考虑单元大小以及方向是相邻的还是对角线的。

Strahler阶定义如下：流径网络由D8流向网格定义。源流路径的Strahler顺序号为1。当两个不同顺序的流路连接时，下游流路的顺序是最高流入流路的顺序。当两条等次流路汇合时，下游流路的级数增加1。当两个以上的流动路径连接时，下游流动路径顺序计算为最高流入流动路径顺序或第二最高流入流动路径顺序+1的最大值。这将通用定义归纳为两个以上的流路径在一个点上连接的情况。

如果输入了可选的遮罩网格和阈值，则仅考虑位于遮罩网格值大于或等于阈值的域中的网格单元来评估函数。源（一阶）网格单元被视为那些没有任何其他网格单元从域内部排入它们的网格单元，并且只有当这些流路径中的两个连接时，才会按照顺序规则进行顺序传播。长度也只计算域内大于或等于阈值的计数路径。

如果使用可选出口点形状文件，则只有出口单元和它们的上坡单元（通过D8流模型）在要评估的域中。

23.4.1.5.1. 参数

标签

名字

类型

描述

D8流向

D8_FLOWDIR

[栅格]

一种由D8流向组成的网格，对于每个单元，该网格被定义为其八个相邻或对角线邻接的方向之一，具有最陡的向下坡度。此网格可以作为**“D8流向”工具的输出获得。

遮罩网格

可选的

MASK_GRID

[栅格]

用于确定要分析的域的网格。如果mask grid值大于等于mask threshold（见下文），则该单元将包含在域中。虽然此工具没有边缘污染标志，但如果需要边缘污染分析，则可以使用类似于**“D8贡献区域”**的功能（支持边缘污染）的遮罩网格来实现相同的结果。

遮罩阈值

可选的

THRESHOLD

[数]

默认值：100.0

此输入参数用于计算遮罩网格值>=遮罩阈值，以确定网格单元是否在要分析的域中。

Outlets

可选的

OUTLETS

[向量：点]

定义感兴趣的出口的点形状文件。如果使用此输入文件，则仅将这些出口单元的上坡单元视为在要评估的域中。

最长上坡长度

LONGEST_PATH

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

总上坡长度的输出栅格规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

上坡总长度

TOTAL_PATH

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

具有上坡长度的输出栅格的规范。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

斯特拉勒网络秩序

STRAHLER_ORDER

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

带Strahler网络顺序的输出栅格规范。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.5.2. 输出

标签

名字

类型

描述

最长上坡长度

LONGEST_PATH

[栅格]

一种网格，给出在每个网格单元处终止的最长上坡D8流径的长度。测量单元中心之间的长度时，要考虑单元大小以及方向是相邻的还是对角线的。

上坡总长度

TOTAL_PATH

[栅格]

总上坡路径长度是每个网格单元的整个D8流网格网络上坡的长度。测量单元中心之间的长度时，要考虑单元大小以及方向是相邻的还是对角线的。

斯特拉勒网络秩序

STRAHLER_ORDER

[栅格]

为每个单元提供Strahler顺序号的网格。D8流动方向网格定义了流动路径网络。源流路径的Strahler顺序号为1。当两个不同顺序的流路连接时，下游流路的顺序是最高流入流路的顺序。当两条等次流路汇合时，下游流路的级数增加1。当两个以上的流动路径连接时，下游流动路径顺序计算为最高流入流动路径顺序或第二最高流入流动路径顺序+1的最大值。这将通用定义归纳为两个以上的流路径在一个点上连接的情况。

算法ID ： taudem:gridnet

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。

23.4.1.6. 去坑

标识DEM中的所有凹坑，并将其高程提升到其边缘周围最低倾点的水平。凹坑是数字高程模型（DEM）中的低高程区域，完全由较高的地形包围。它们通常被认为是干扰通过DEM的流量路由的人工制品，因此通过将它们的高程提高到它们从域边缘排出的点来移除。倾点是排水至矿坑的“分水岭”边界上的最低点。如果您有理由相信DEM中的凹坑是真实的，则此步骤并不重要。如果确实存在一些坑，因此不应移除，而同时其他坑被认为是需要移除的工件，则实际坑应在其最低点插入nodata高程值。nodata值用于定义域中的边，并且高程仅提升到流离开边的位置，因此，如果需要，内部nodata值将阻止坑被移除。

23.4.1.6.1. 参数

标签

名字

类型

描述

Elevation

ELEVATION

[栅格]

数字高程模型（DEM）网格作为地形分析和河流勾画的基础输入。

抑郁面膜

可选的

DEPRESSION_MASK

[栅格]

只考虑4个邻居

FOUR_NEIGHBOURS

[布尔]

默认值：False

基坑拆除标高

PIT_FILLED

[栅格]

违约： [Save to temporary file]

（凹坑填充）输出栅格的规格。什么之中的一个：

  • 保存到临时文件

  • 保存到文件。。。

这里也可以更改文件编码。

23.4.1.6.2. 输出

标签

名字

类型

描述

基坑拆除标高

PIT_FILLED

[栅格]

一个高程值网格，其中删除了凹坑，以便将流从域中路由出去。

算法ID ： taudem:pitremove

import processing
processing.run("algorithm_id", {parameter_dictionary})

这个 算法id 将鼠标悬停在处理工具箱中的算法上时显示。这个 参数字典 提供参数名称和值。看到了吗 使用控制台中的处理算法 有关如何从Python控制台运行处理算法的详细信息。