水文分析——河网分析

河网即河流网络，河网提取分析的方法是采用地表径流漫流模型计算。首先是在无洼地DEM上利用最大坡降法计算每一个栅格的水流方向，然后利用水利方向栅格数据计算每个栅格的汇流累积量，假设每一个栅格携带一份水流，那么栅格的汇流累积量就代表该栅格的水流量。基于上述思想，当汇流累积量达到一定值的时候，就会产生地表水流，所有汇流量大于阈值的栅格就是潜在的水流路径，由这些水流路径构成的网络就是河网。

1.生成河网：

选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→栅格计算器】工具，进行相关设置。

• 地图代数表达式：在地图代数表达式栏中输入Con("FlowAcc" > 1000,1)，其中1000位设定提取河网的阈值，阈值的设定在河网提取中至关重要，直接影响到提取结果，运算结果是汇流量大于阈值的栅格设定为1，其他栅格设定为NoData。

选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→栅格河网矢量化】工具，将上一步得到的栅格河网数据矢量化。

2.生成河流链接：

通过河流链接工具可以得到每一个河网弧段的起始点和终止点，也就是得到了该汇水区域的出水点，这对于水量、水土流失等的研究具有重要意义。
河流链接将栅格河网分割成不包含汇合点的栅格河网片段，并对片段进行了记录。打开属性表可以看到片段ID以及每个片段所包含的栅格数。
选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→河流链接】工具，进行相关设置。

生成的河流链接栅格数据可以通过【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→栅格河网矢量化】工具转换为适量化数据。

3.河网分级：

河网分级是对一个线性的河流网络以数字标识的形式换分级别的方法，河网分级方法主要有两种：Strahler分级法和Shreve分级法。

• Strahler分级法：此河网分级方法由 Strahler 于 1952 年提出。仅当级别相同的河流交汇时，河网等级才会升高。因此，一级连接线与二级连接线相交会保留二级连接线，而不会创建三级连接线。也就是说没有直流的河网弧段会被划分为第1级，两个1级河网弧段汇流成的河网弧段为第2级，一次类推。这是比较常用的一种河网分级方法。
• Shreve分级法：此按量级的河网分级方法由 Shreve 于 1967 年提出。该方法第1级的划分与Strahler分级法相同，所不同的是更高级别的河网弧段，该方法的级别定义是其汇入河网弧段的级别之和。

选择【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→河网分级】工具，进行相关设置。

生成的河网分级栅格数据可以通过【系统工具箱→Spatial Analysis Tools→地图代数→栅格河网矢量化】工具转换为适量化数据。