Wie kann der Wasserfluss kartografisch dargestellt werden?

Ich modelliere den Wasserfluss an steilen Hängen für eine Erosionsstudie. Auf dem Screenshot sehen Sie die Ergebnisse der ArcGIS-basierten Flussanalyse. Um diese Strömungslinien zu erzeugen, erzeugte ich ein depressionsfreies DEM, berechnete die Strömungsrichtung und schließlich die Strömungsakkumulation. Das Rasterfluss-Akkumulationsprodukt wurde mit ArcScan vektorisiert.

Obwohl diese Methode bei der Darstellung von Wasserwegen hervorragende Arbeit leistet, liefert sie kein visuelles Maß für die Größe oder Akkumulation. Wie kann ich den Wasserfluss über steile Oberflächen besser darstellen, sodass Größe und / oder Ansammlung dargestellt werden?

Sie können die Streams unter anderem mit der Strahler Stream Ordering-Methode klassifizieren.

Bei der Strahler-Methode wird allen Verbindungen ohne Nebenflüsse eine Reihenfolge von 1 zugewiesen und sie werden als erste Reihenfolge bezeichnet.

Die Stream-Reihenfolge erhöht sich, wenn sich Streams derselben Reihenfolge schneiden. Daher erzeugt der Schnittpunkt zweier Verbindungen erster Ordnung eine Verbindung zweiter Ordnung, der Schnittpunkt zweier Verbindungen zweiter Ordnung eine Verbindung dritter Ordnung und so weiter. Der Schnittpunkt zweier Verknüpfungen unterschiedlicher Ordnung führt jedoch nicht zu einer Erhöhung der Reihenfolge. Beispielsweise wird durch den Schnittpunkt eines Links erster und zweiter Ordnung kein Link dritter Ordnung erstellt, sondern die Reihenfolge des Links höchster Ordnung beibehalten. Quelle: ESRI 10.2.1-Hilfe

Was ich tue, ist, die "geordneten" Ströme als Teil meiner Wasserscheidenanalyse zu erstellen. Tatsächlich verwende ich es auch, um meine resultierenden Becken zu klassifizieren und ihnen eine Symbologie zuzuweisen, wobei die Reihenfolge der verschiedenen Unterbecken von heller zu dunkler wechselt. Dies gibt eine wirklich nützliche visuelle Zusammenfassung der Entwässerung.

Verwenden Sie das Tool "Stream Order" (erfordert Spatial Analyst), wählen Sie dann Ihr Stream-Raster und das Flow-Direction-Raster als Eingabe aus und wählen Sie die Strahler-Methode (Standard).

Sobald der Vorgang abgeschlossen ist, können Sie ihn so wie er ist symbolisieren oder in einen Vektor konvertieren, um mehr kartografische Kontrolle zu erhalten (Liniendicke usw.).

So sehen meine Streams aus, wenn sie so symbolisiert werden:

Wie bereits erwähnt, können Sie diese Technik auch auf die Wassereinzugsgebiete selbst anwenden, um einige interessante kartografische Visualisierungen zu erstellen:

Obwohl Jacub richtig ist, dass eine Stream-Ordnungsmethode die beste Wahl ist, um die Größe oder Entladung des Streams darzustellen, da die Position im Netzwerk ein Ersatz für diese beiden Stream-Eigenschaften ist, würde ich argumentieren, dass Sie die Verwendung von Horton-Strahler vermeiden möchten Stream-Bestellung für diesen Zweck. Diese Anwendungen sind ernsthaft mangelhaft, insbesondere wenn sie wie Sie auf kleinere Stream-Netzwerke angewendet werden. Dies ist auf das bekannte Problem der fehlenden Ströme bei der Horton-Strahler-Stromordnungsmethode zurückzuführen, dh wenn sich zwei Nebenflüsse treffen und einer von niedrigerer Ordnung ist, nimmt die Reihenfolge der nachgeschalteten Verbindung nicht zu. Die Strahler-Stream-Reihenfolge erhöht sich nur, wenn zwei Streams derselben Reihenfolge zusammengeführt werden. Es ist daher als Maßnahme ziemlich unempfindlich.

Stattdessen können Sie die Shreve-Stream- Größe als empfindlicheres Maß für die Stream-Größe / den Stream-Flow verwenden. Andernfalls können Sie in Betracht ziehen, einfach jedem Link in Ihrem DEM-extrahierten Raster-Stream-Netzwerk den maximalen Flow-Akkumulationswert zuzuweisen (dh den am weitesten nachgeschalteten Wert im Link). Sie können auch eine nichtlineare Transformation der maximalen Durchflussakkumulation verwenden, um die Beziehung zwischen der Steigungsfläche und der Stromabgabe nachzuahmen. Es gibt typischerweise eine Log-Log-Beziehung zwischen bankvollem Abfluss und Entwässerungsbereich. Dies gibt auch einen besseren Eindruck von der Größe des Stroms.

Betrachten Sie die folgenden Beispiele, einschließlich der Horton-Strahler-Stromreihenfolge, der Shreve-Stromgröße und der maximalen Flussakkumulation:

Sie werden feststellen, dass das erste Bild, die Horton-Strahler-Stream-Reihenfolge, nur vier Klassen hat und nicht besonders empfindlich auf die Position von Links innerhalb des gesamten Netzwerks und des Beckens reagiert. Im Vergleich dazu sind die Shreve-Stromgröße und die maximale Flussakkumulation (dh die Beckengröße) viel empfindlicher für die Position und Größe der Stromverbindung. Natürlich habe ich einfach einen palettenbasierten Ansatz verwendet, um die verschiedenen Werte darzustellen, die mit Links im Netzwerk verbunden sind, da dies meinen Punkt gut veranschaulicht, aber eine proportionale Liniendicke wäre auch ein guter Ansatz für die Darstellung.