Die Werkzeuge für die hydrologische Modellierung ermöglichen es, die physischen Komponenten einer Oberfläche zu beschreiben. Mit den hydrologischen Werkzeugen können Sie Senken identifizieren, die Fließrichtung bestimmen, die Abflussakkumulation berechnen, Abflussgebiete abgrenzen und Wasserlaufnetze erstellen. Im folgenden Beispiel wird ein aus einem Höhenmodell abgeleitetes Wasserlaufnetz dargestellt:
Mit einem Höhen-Raster oder digitalen Höhenmodell (DEM) als Eingabe können Drainagesysteme automatisch abgegrenzt und die Eigenschaften des Systems in Zahlen ausgedrückt werden. In der folgenden Abbildung werden die Schritte dargestellt, mit denen ein Abflussgebiet und ein Wasserlaufnetz aus einem DEM berechnet werden.
Das DEM, für das die hydrologische Analyse ausgeführt wird.
Eingabe-DEM-Oberflächen-Raster Wenn das DEM als Eingabe für das Werkzeug Fließrichtung verwendet wird, kann ermittelt werden, in welcher Richtung Wasser aus jeder Zelle abfließt.
Fließrichtung wird bestimmt. Mit dem Werkzeug Senke werden alle Senken im ursprünglichen DEM identifiziert. Bei einer Senke handelt es sich normalerweise um einen falschen Wert, der niedriger als die Werte in der Umgebung ist. Die in der Abbildung oben dargestellten Senken (die verteilten farbigen Punkte) sind problematisch, da hineinfließendes Wasser nicht mehr herausfließen kann. Um eine ordnungsgemäße Drainagekarte erstellen zu können, ist es möglich, diese Senken mit dem Werkzeug Füllung zu füllen.
Senken werden identifiziert. Mit dem Werkzeug Abflussgebiet werden die Abflussgebiete für angegebene Positionen abgegrenzt. Wenn Sie jedoch nur das Wasserlaufnetz berechnen möchten, kann dieser Schritt ignoriert werden.
Abflussgebiete sind abgegrenzt. Um ein Wasserlaufnetz zu erstellen, verwenden Sie das Werkzeug Abflussakkumulation, um die Anzahl der höher gelegenen Zellen zu berechnen, die flussaufwärts vor einer Position liegen. Das in einem vorherigen Schritt erstellte Fließrichtungs-Raster dient als Eingabe.
Abflussakkumulations-Ausgabe Im Raster, das im Werkzeug Abflussakkumulation abgeleitet wird, kann ein Schwellenwert angegeben werden. Diese Aufgabe kann mit dem Werkzeug If-Else-Bedingungen und einem Ausdruck, der alle Zellen im Ausgabewert, die über dem Schwellenwert liegen, auf einen Wert von 1 setzt, ausgeführt werden.
In diesem Beispiel würde der Ausdruck alle Zellen mit einem Zufluss von mehr als 100 Zellen als Teil des Wasserlaufnetzes definieren, und Zellen, die weniger als diesen Schwellenwert haben, wären NoData-Zellen.
Um die Reihenfolge der einzelnen Segmente in einem Netzwerk darzustellen, wenden Sie das Werkzeug Wasserlauf-Ordnung an. Die verfügbaren Methoden für die Ordnung sind die Shreve- und Strahler-Technik.
Ausgabe aus der Wasserlauf-Ordnung Mit dem Werkzeug Fließlänge kann die Länge des Fließpfades entweder flussaufwärts oder flussabwärts von jeder Zelle innerhalb eines bestimmten Abflussgebiets ermittelt werden. Dies ist hilfreich für die Berechnung der Abflusszeit von Wasser durch ein Abflussgebiet.
Fließlängen-Ausgabe