Função Direção do Fluxo

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Cria um raster de direção do fluxo de cada célula para seu vizinho ou vizinhos descendentes, usando o método D8, Direção de Múltiplos Fluxos (MFD) ou D-Infinity (DINF).

Esta é uma função raster global.

Notas

Para obter mais informações sobre um determinado método de modelagem de fluxo, consulte a seção relevante abaixo.

Método D8

A opção de fluxo D8 modela a direção do fluxo de cada pixel para seu vizinho mais descendente. Todo o fluxo é direcionado para este vizinho mais íngreme. A saída do tipo de direção D8 é um raster inteiro cujos valores variam de 1 a 255. Os valores para cada direção do centro são mostrados na imagem a seguir:

Por exemplo, se a direção mais íngreme estiver à esquerda do pixel de processamento atual, sua direção do fluxo será codificada como 16. O exemplo abaixo mostra como os valores de elevação são convertidos em códigos de direção do fluxo.

Valores de elevação convertidos em códigos de direção do fluxo

Se um pixel for menor que seus oito vizinhos, esse pixel receberá o valor de seu vizinho mais baixo e o fluxo será direcionado para esse pixel. Se vários vizinhos tiverem o valor mais baixo, o pixel ainda receberá esse valor, mas o fluxo será definido com um dos dois métodos descritos abaixo. Este método é usado para remover coletores, que são considerados ruído.

Um coletor é um pixel ou conjunto de pixels conectados espacialmente cuja direção do fluxo não pode ser atribuída a um dos oito valores válidos em um raster de direção do fluxo. Isso pode ocorrer quando todos os pixels vizinhos são maiores que o pixel de processamento ou quando dois pixels fluem um para o outro, criando um loop de dois pixels.

• Se um pixel tiver a mesma alteração no valor z em várias direções e esse pixel for parte de um coletor, a direção do fluxo será chamada de indefinida. Nesses casos, o valor desse pixel no raster da direção do fluxo de saída será a soma dessas direções. Por exemplo, se a alteração no valor z for a mesma para a direita (direção do fluxo = 1) e para baixo (direção do fluxo = 4), a direção do fluxo para esse pixel será 1 + 4 = 5.
• Se um pixel tiver a mesma alteração no valor z em várias direções e esse pixel não fizer parte de um coletor, a direção do fluxo será atribuída com uma tabela de consulta que define a direção mais provável. Consulte Greenlee (1987) abaixo.

Com o parâmetro Forçar todas as bordas a fluir para fora na configuração padrão desmarcada, um pixel na borda do raster da superfície fluirá em direção ao pixel interno com a queda mais acentuada no valor z. Se a queda for menor ou igual a zero, o pixel fluirá para fora do raster da superfície.

Método Direção de Múltiplos Fluxos (MFD)

O algoritmo Método Direção de Múltiplos Fluxos (MFD) descrito por Qin (2007), as partições fluem de um pixel para todos os vizinhos descendentes. Um expoente de partição do fluxo é criado a partir de uma abordagem adaptativa com base nas condições locais do terreno e é usado para determinar a fração do fluxo que drena para cada vizinho descendente.

• A saída de direção do fluxo MFD exibe apenas as direções do fluxo D8. Como as direções do fluxo MFD potencialmente têm vários valores vinculados a cada pixel de interesse—cada valor corresponde à proporção do fluxo para cada vizinho descendente—a saída não é facilmente visualizada. No entanto, um raster de saída de direção do fluxo MFD é uma entrada reconhecida pela função Acumulação do Fluxo que utiliza as direções do fluxo MFD proporcionais e acumula fluxo de cada pixel para todos os vizinhos descendentes.

Método D-Infinity (DINF)

O método de fluxo D-Infinity (DINF), descrito por Tarboton (1997), determina a direção do fluxo como a maior inclinação descendente em oito facetas triangulares formadas em uma janela de 3x3 pixels centrada no pixel de interesse. A saída da direção do fluxo é um raster de ponto flutuante representado como um único ângulo em graus, progredindo no sentido anti-horário de 0 (para o leste) a 360 (novamente para o leste).

Parâmetros

Parâmetro	Descrição
Raster	O raster de entrada representando uma superfície de elevação contínua.
Forçar a saída do fluxo de todas as células do segmento	Especifique se pixels de extremidade sempre irão fluir externamente ou seguir regras de fluxo normais. Não—Se a queda máxima no lado de dentro de um pixel de borda for maior que zero, a direção do fluxo será determinada como normal; caso contrário, a direção do fluxo será em direção à borda. Os pixels que devem fluir a partir da extremidade do raster de superfície até o lado de dentro seguirão. Este é o padrão. Sim—Todos os pixels na borda do raster de superfície fluirão externamente a partir do raster de superfície.
Tipo de Direção do Fluxo	Especifica o tipo de método do fluxo a ser usado para calcular as direções do fluxo. D8—Atribui uma direção do fluxo com base no método do fluxo D8. Este método atribui a direção do fluxo ao vizinho mais íngreme. Este é o padrão. MFD—Atribui uma direção do fluxo com base no método do fluxo MFD. Este método atribui fluxo proporcional em várias direções para todos os vizinhos descendentes. DINF—Atribui uma direção do fluxo com base no método do fluxo D-Infinity usando a inclinação mais íngreme de uma faceta triangular.

Referências

Greenlee, D. D. 1987. "Raster e Processamento Vetorial para Linhas de Trabalho Digitalizadas." Engenharia Fotogramétrica e Sensoriamento Remoto 53 (10): 1383–1387.

Qin, C, A. X. Zhu, T. Pei, B. Li, C. Zhou, and L. Yang. 2007. "Uma abordagem adaptativa para selecionar um expoente de partição de fluxo para um algoritmo de múltiplas direções do fluxo." Jornal Internacional da Ciência de Informações Geográficas 21(4): 443-458.

Tarboton, D. G., R. L. Bras, and I. Rodriguez–Iturbe. 1991. "Sobre a Extração de Redes de Canais a partir de Dados Digitais de Elevação." Processos Hidrológicos 5: 81–100.