DEM路径

总结

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介绍

InVEST中的淡水模型通过数字高程模型(DEM)进行路由。在InVEST的开发过程中，我们发现现有的流向和流量积累算法的实现是存在不足的。为了解决这一需求，我们开发了自己的D8流向算法和分数流(“多流方向”-MFD)，结合高原分辨率算法，穿越平坦区域(Garbrecht和Martz)，其性能优于TauDEM和GRASS。我们认为这些模型的实现足够有用，所以我们将它们作为一个独立的工具提供，可以:

  • 填满水文水槽。

  • 解决DEM中的平坦区域，使所有区域都排水到某个点。

  • 计算DEM上的水流方向。

  • 计算DEM上的流量累积。

  • 基于流量累积生成流。

当您准备在淡水模型中使用DEM时，此工具可能很有用。对于这些模型，您将希望创建连续的流(而不是全部分割)，并且您将需要选择一个流量积累值阈值，以创建尽可能接近真实流网络的建模流网络。使用RouteDEM，您可以测试您的DEM，查看InVEST如何处理它，并创建流栅格来帮助您选择适当的阈值，而不需要运行整个淡水模型。

安装InVEST后，可以在InVEST文件夹下的开始菜单中找到这个工具，它是一个名为*RouteDEM*的实用工具。

连接流之前，RouteDEM总能解析（识别）下沉和高原.

输入工具

  • Workspace (directory, required): The folder where all the model's output files will be written. If this folder does not exist, it will be created. If data already exists in the folder, it will be overwritten.

  • File Suffix (text, optional): Suffix that will be appended to all output file names. Useful to differentiate between model runs.

  • Digital Elevation Model (raster, units: m, required): Map of elevation above sea level.

    该模型将自动解析水文汇和平坦高原地区。

  • 波段索引 (number, units: unitless, optional): 要使用的栅格波段的索引，用于多波段栅格。

    如果没有提供，则使用频带索引1。

  • 路由算法 (option, required): 要使用的路由算法。

    Options:

    • D8: 一个栅格上的所有水都流入周围8个栅格中最下坡的一个

    • MFD: 一个栅格的流量是分段建模的，因此水在多个下斜坡栅格之间被分割

  • 计算坡度 (true/false): 根据所提供的DEM计算坡度百分比。

  • 计算流向 (true/false): 根据所提供的DEM计算流向。

    这将被写入输出文件 flow_direction.tif.

  • 计算流量累积 (true/false): 从流量方向输出计算流量累积。

    这将被写入输出文件*flow_accumulation.tif*.

  • 计算流 (true/false): 从流量累积输出中计算流量。

    这将被写入输出文件 stream_mask.tif. 流量累积栅格中所有值大于或等于 Threshold Flow Accumulation Limit 的栅格将被视为流。

  • Threshold Flow Accumulation (number, units: number of pixels, conditionally required): The number of upslope pixels that must flow into a pixel before it is classified as a stream. 如果选中“计算流”，则需要。

  • 计算到溪流的距离 (true/false): 计算从每个栅格到在计算流输出中定义的流的距离。

    在工作区中，这将被写入输出文件 downslope_distance.tif. 距离以像素数表示。要将像素距离转换为线性单位，请将*downslope_distance.tif*栅格乘以像素大小。

参考文献

Garbrecht, J., Martz, L. W.,The assignment of drainage direction over flat surfaces in raster digital elevation models, Journal of Hydrology, Volume 193, Issues 1–4, 1 June 1997, Pages 204-213, ISSN 0022-1694, http://dx.doi.org/10.1016/S0022-1694(96)03138-1. (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169496031381)