Wasserlauf als Raster ableiten

Mit ArcGIS Image for ArcGIS Online verfügbar.

Mit dem Werkzeug "Wasserlauf als Raster ableiten" werden Fluss-Raster aus einem Eingabe-Oberflächen-Raster erstellt, ohne dass dafür zuerst Senken oder Mulden gefüllt werden müssen.

Die Ausgabe ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Beispiel

Bei einem digitalen Höhenmodell (Digital Elevation Model, DEM) können Sie mit dem Werkzeug ein Wasserlaufnetz abgrenzen.

Verwendungshinweise

"Wasserlauf als Raster ableiten" enthält Konfigurationen für Eingabe-Layer, Analyseeinstellungen und den Ergebnis-Layer.

Eingabe-Layer

Die Gruppe Eingabe-Layer enthält die folgenden Parameter:

• Das Eingabe-Oberflächen-Raster ist das Höhen-Raster, das zum Berechnen verwendet wird. Dabei kann es sich um ein digitales Höhenmodell (Digital Elevation Model, DEM) ohne vorher gefüllte Senken oder ein DEM mit hydrologischer Aufbereitung handeln.

  Das Werkzeug ist gegenüber Fehlern im Oberflächen-Raster nicht empfindlich, wie z. B. Mulden oder Senken, in denen ein Fluss endet. Daher müssen Senken oder Mulden nicht gefüllt werden.

  Wenn das Eingabe-Oberflächen-Raster echte Mulden enthält, müssen die Positionen der Mulden im Parameter Eingabe-Mulden-Raster oder -Features angegeben werden, damit sie als Zellen betrachtet werden, in denen Wasser hinein- aber nicht herausfließen kann.

  NoData-Zellen im Eingabe-Oberflächen-Raster sind nicht mit einem Wert verknüpft. Diese Zellen werden beim Ermitteln der Richtung zu dem am wenigsten steil bergauf liegenden Nachbarn sowie beim Ermitteln der Fließrichtung und der Abflussakkumulation ignoriert.

Die Gruppe Optionale Layer enthält die folgenden Parameter:

• Eingabe-Mulden-Raster oder -Features ist das Dataset, das echte Mulden oder Senken definiert, in denen Wasser hinein- aber nicht herausfließen kann.

  Sie können einen Layer auswählen, indem Sie die Schaltfläche Layer verwenden oder mit der Schaltfläche Eingabe-Features darstellen einen Skizzen-Layer erstellen, der als Eingabe verwendet wird.

  Wenn als Eingabe ein Raster-Layer verwendet wird, müssen die Muldenzellen einen gültigen Wert, einschließlich 0, aufweisen, und den Flächen, die keine Mulden sind, muss der Wert "NoData" zugewiesen sein.

  Wenn die Eingabe ein Feature-Layer ist, kann es sich um Punkte, Polylinien oder Polygone handeln. Die Feature-Eingabe wird intern in ein Raster konvertiert, bevor die Analyse ausgeführt wird.

• Das Eingabe-Akkumulations-Gewichtungs-Raster ist ein Parameter, der den Teil eines Flusses definiert, der bei den einzelnen Zellen zur Abflussakkumulation beiträgt.

  Die Gewichtung wird lediglich auf die Akkumulation des Flusses angewendet.

  Wenn ein Gewichtungs-Raster angewendet wird, geben Sie für den Parameter Akkumulationsschwellenwert einen entsprechenden Schwellenwert für die Abflussakkumulation an.

  Wenn kein Akkumulations-Gewichtungs-Raster angegeben wird, wird eine Standardgewichtung von 1 auf jede Zelle angewendet.

Analyseeinstellungen

Die Gruppe Analyseeinstellungen enthält die folgenden Parameter:

• Der Parameter Akkumulationsschwellenwert gibt den Schwellenwert an, mit dem bestimmt werden kann, ob eine bestimmte Zelle Teil eines Wasserlaufs ist, und zwar in Bezug auf die Gesamtfläche, die in eine solche Zelle fließt.

  Standardmäßig wird mit dem Werkzeug anhand der Größe Eingabe-Oberflächen-Raster ein Schwellenwert für eine Fläche berechnet (0,2 Prozent der Gesamtzahl der Zellen).

  Wenn Daten der Eingabe-Mulden-Raster oder -Features, Daten des Eingabe-Akkumulations-Gewichtungs-Rasters oder Daten zum Anwenden von Umgebungseinstellungen verwendet werden, wird der Standardwert für den Akkumulationsschwellenwert basierend auf der Überschneidungsfläche zwischen den Eingaben neu berechnet. Sobald Sie jedoch einen Wert für den Akkumulationsschwellenwert angegeben haben, wird er nicht mehr basierend auf den Änderungen in der Eingabeauswahl neu berechnet.

  Verwenden Sie beim Angeben eines Wertes für den Akkumulationsschwellenwert einen Wert, der die Komplexität des Terrains im Untersuchungsgebiet zum Ausdruck bringt oder der der Größe einer relevanten Fläche Ihrer Wahl entspricht. Wenn der Schwellenwert beispielsweise auf 20 Hektar festgelegt ist, wird ein Fluss-Raster nur durch Zellen mit mindestens 20 Hektar und einer Fließrichtung flussaufwärts definiert.

• Der Parameter Methode zur Bezeichnung von Wasserläufen bestimmt den Einzelwert oder die Ordnung der Wasserlaufsegmente in der Ausgabe.

  • Konstante: Die Ausgabezellenwerte sind alle 1. Dies ist die Standardeinstellung.

  • Eindeutig: Jeder Wasserlauf zwischen Schnittpunkten hat in der Ausgabe eine eindeutige ID.

  • Strahler: Es wird die Strahler-Methode verwendet, bei der sich die Wasserlauf-Ordnung nur dann erhöht, wenn sich Wasserläufe der gleichen Ordnung überschneiden. Der Schnittpunkt eines Links der ersten Ordnung und der zweiten Ordnung bleibt ein Link zweiter Ordnung, und es wird kein Link dritter Ordnung erstellt.

  • Shreve: Es wird die Shreve-Methode verwendet, bei der Wasserläufen je nach Magnitude eine Ordnung zugewiesen wird. Allen Links ohne Nebenflüssen wird die Magnitude (Ordnung) 1 zugewiesen. Die Magnituden addieren sich im tiefer gelegenen Bereich. Wenn sich zwei Links überschneiden, werden ihre Magnituden addiert und dem tiefer gelegenen Link zugewiesen.

  • Hack: Es wird die Hack-Methode verwendet, bei der jedem Wasserlaufsegment eine Ordnungszahl größer der des Wasserlaufs oder Flusses zugewiesen wird, in den es mündet. Dem Hauptarm eines Flusses wird beispielsweise die Ordnungszahl 1 zugewiesen, allen Wasserlaufsegmenten, die in diesen Hauptarm münden, wird die Ordnungszahl 2 zugewiesen, allen Wasserläufen, die in einen Wasserlauf der Ordnung 2 münden, wird die Ordnungszahl 3 zugewiesen usw.

• Der Parameter Abfluss von Randzellen nach außen erzwingen gibt an, ob Randzellen immer nach außen fließen oder den normalen Flussregeln folgen.

  • Deaktiviert: Die Fließrichtung verläuft zur inneren Zelle mit der stärksten Absenkung im Z-Wert. Wenn die Absenkung jedoch kleiner oder gleich 0 ist, erfolgt der Fluss bei der Zelle aus dem Oberflächen-Raster hinaus. Dies gilt für alle Zellen im Raster gleichermaßen. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Aktiviert: Die Fließrichtung in Randzellen verläuft immer aus dem Oberflächen-Raster heraus.

Ergebnis-Layer

Die Gruppe Ergebnis-Layer enthält die folgenden Parameter:

• Der Parameter Name des Ausgabe-Fluss-Rasters entspricht dem Namen des Ausgabe-Rasters, das Wasserlaufpositionen darstellt.

  Der Name muss eindeutig sein. Wenn in der Organisation bereits ein Layer mit dem gleichen Namen vorhanden ist, tritt ein Fehler auf, und Sie werden aufgefordert, einen anderen Namen zu verwenden.

• Ausgabe-Layer-Typ gibt die Art der Raster-Ausgabe an, die erstellt wird. Die Ausgabe kann entweder ein gekachelter Bilddaten-Layer oder ein dynamischer Bilddaten-Layer sein.
• In Ordner speichern gibt den Namen eines Ordners in Eigene Inhalte an, in dem das Ergebnis gespeichert wird.

Umgebungen

Umgebungseinstellungen für die Analyse sind zusätzliche Parameter, mit denen die Ergebnisse eines Werkzeugs beeinflusst werden können. Sie können über die Parametergruppe Umgebungseinstellungen auf die Umgebungseinstellungen des Werkzeugs für die Analyse zugreifen.

Dieses Werkzeug berücksichtigt die folgenden Analyseumgebungen:

• Ausgabe-Koordinatensystem
• Verarbeitungsausdehnung

  Hinweis:

  Die standardmäßige Verarbeitungsausdehnung in Map Viewer ist Volle Ausdehnung. Diese Standardeinstellung unterscheidet sich von Map Viewer Classic, wo Aktuelle Kartenausdehnung verwenden standardmäßig aktiviert ist.

• Fang-Raster
• Zellengröße
• Maske

Credits

Dieses Werkzeug verbraucht Credits.

Verwenden Sie Credit-Anzahl schätzen, um die Anzahl der Credits zu berechnen, die zum Ausführen des Werkzeugs erforderlich sind. Weitere Informationen finden Sie unter Informationen zu Credits für räumliche Analysen.

Ausgabe

Die Ausgabe ist ein Raster, das Wasserlaufpositionen darstellt.

Anforderungen für die Verwendung

Für dieses Werkzeug werden folgende Lizenzen und Konfigurationen benötigt:

• Benutzertyp Creator oder GIS Professional
• Publisher-, Vermittler- oder Administratorrolle oder eine entsprechende benutzerdefinierte Rolle
• ArcGIS Image for ArcGIS Online

Referenzen

• Ehlschlaeger, C. R. 1989. "Using the AT Search Algorithm to Develop Hydrologic Models from Digital Elevation Data." International Geographic Information Systems (IGIS) Symposium 89: 275-281.

• Hack, J. T. 1957. "Studies of Longitudinal Stream Profiles in Virginia and Maryland". Geological Survey Professional Paper 294: 45–95.

• Jenson, S. K. und Domingue, J. O. 1988. "Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis." Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593–1600.

• Metz, M., Mitasova, H., und Harmon, R. S. 2011 "Efficient extraction of drainage networks from massive, radar-based elevation models with least cost path search." Hydrology and Earth System Sciences 15(2): 667-678.

• Shreve, R. 1966. "Statistical Law of Stream Numbers" Journal of Geology 74: 17–35.

• Strahler, A. N. 1957. "Quantitative analysis of watershed geomorphology" Transactions of the American Geophysical Union 8 (6): 913–920

Ressourcen

Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Quellen:

• Wasserlauf als Raster ableiten in ArcGIS REST API
• Wasserlauf als Raster ableiten in ArcGIS Pro mit der Erweiterung Spatial Analyst