Jak kartograficznie przedstawić przepływ wody?

Modeluję przepływ wody na stromych zboczach do badań nad erozją. Na zrzucie ekranu można zobaczyć wyniki analizy przepływu opartej na ArcGIS. Aby wytworzyć te linie przepływu, wygenerowałem bezdepresyjny DEM, obliczyłem kierunek przepływu i na koniec akumulację przepływu. Produkt akumulacji przepływu rastrowego zektoryzowano za pomocą ArcScan.

Chociaż ta metoda świetnie pokazuje ścieżki wody, nie zapewnia żadnej wizualnej miary wielkości ani akumulacji. Jak mogę lepiej przedstawić przepływ wody po stromych powierzchniach, aby przedstawić wielkość i / lub akumulację?

Możesz klasyfikować strumienie, stosując między innymi metodę porządkowania strumieni Strahler.

W metodzie Strahlera wszystkie linki bez dopływów są przypisane do rzędu 1 i są określane jako pierwsze zamówienie.

Kolejność strumieni wzrasta, gdy przecinają się strumienie tego samego rzędu. Dlatego przecięcie dwóch łączy pierwszego rzędu spowoduje utworzenie łącza drugiego rzędu, przecięcie dwóch łączy drugiego rzędu utworzy łącze trzeciego rzędu i tak dalej. Przecięcie dwóch linków różnych zamówień nie spowoduje jednak zwiększenia kolejności. Na przykład przecięcie łącza pierwszego rzędu i drugiego rzędu nie spowoduje utworzenia łącza trzeciego rzędu, ale zachowa kolejność łącza o najwyższym zamówieniu. źródło: pomoc ESRI 10.2.1

To, co robię, to tworzenie „uporządkowanych” strumieni w ramach mojej anaylsis z przełomu. W rzeczywistości używam go również do klasyfikowania moich wynikowych basenów i przypisywania im symboliki, dzięki czemu kolejność różnych sub-basów zmienia się z jaśniejszej na ciemniejszą. Daje to naprawdę przydatne wizualne podsumowanie drenażu.

Użyj narzędzia „Kolejność strumieniowa” (wymaga programu Spatial Analyst), a następnie jako dane wejściowe wybierz raster strumienia i raster kierunku przepływu, a następnie wybierz metodę Strahlera (domyślnie)

Po zakończeniu możesz symbolizować jak jest lub przekonwertować na wektor, aby uzyskać większą kontrolę kartograficzną (grubość linii itp.)

Oto jak wyglądają moje strumienie, gdy są symbolizowane w taki sposób:

Jak wspomniałem, możesz również zastosować tę technikę do samych zlewni, co pozwala na użycie ciekawych wizualizacji kartograficznych:

Chociaż Jacub ma rację, że technika porządkowania strumienia jest najlepszym rozwiązaniem, aby móc reprezentować wielkość strumienia lub rozładowanie, ponieważ pozycja w sieci jest odpowiednikiem tych dwóch cech strumienia, argumentowałbym, że chcesz uniknąć używania Hortona-Strahlera kolejność strumieniowa w tym celu. Jest poważnie wadliwy w tych aplikacjach, szczególnie gdy jest stosowany w mniejszych sieciach strumieniowych. Wynika to z dobrze znanego problemu „brakujących strumieni” metody uporządkowania strumienia Hortona-Strahlera, tj. Gdy spotykają się dwa dopływy, jeśli jeden jest niższego rzędu, kolejność łącza dolnego nie wzrośnie. Kolejność strumieni Strahlera wzrasta tylko wtedy, gdy łączą się dwa strumienie tego samego rzędu. Dlatego jest to dość niewrażliwe jako miara.

Zamiast tego możesz rozważyć użycie Shreve Stream Magnitude jako bardziej czułej miary wielkości / przepływu strumienia. W przeciwnym razie możesz rozważyć po prostu przypisanie każdemu łączu w sieci strumienia rastrowego wyodrębnionego DEM maksymalnej wartości akumulacji przepływu (tj. Najbardziej wartości dolnej w łączu). Możesz także użyć nieliniowej transformacji maksymalnego akumulacji przepływu, aby naśladować zależność między obszarem wzniesienia a wyładowaniem strumienia. Zazwyczaj istnieje relacja log-log między pełnym zrzutem a obszarem drenażowym. To da również lepsze wrażenie wielkości strumienia.

Rozważ następujące przykłady, które obejmują odpowiednio porządek strumienia Horton-Strahler, wielkość strumienia Shreve i maksymalną akumulację przepływu:

Zauważysz, że pierwszy obraz, porządek strumienia Horton-Strahler, ma tylko cztery klasy i nie jest szczególnie wrażliwy na pozycję łączy w całej sieci i basenie. Dla porównania wielkość strumienia Shreve i maksymalna akumulacja przepływu (tj. Rozmiar basenu) są znacznie bardziej wrażliwe na pozycję i wielkość łącza strumienia. Oczywiście po prostu zastosowałem podejście oparte na palecie do reprezentowania różnych wartości związanych z linkami w sieci, ponieważ dobrze ilustruje to mój punkt, ale proporcjonalna grubość linii również byłaby dobrym podejściem do reprezentacji.