ArcGis 9.0中基于DEM的水文信息提取方法_图文
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水利水 电技术 第 ３ ６卷 ２ ０ ０ ５年第 ｌ ｌ期
ＡｒＧｉ ９ ０中基 于 Ｄ Ｍ 的水 文信 息提 取 方 法 ｃ ｓ． Ｅ
张 超 ，郑 钧 ，张 尚弘 ，王 兴 奎
１０ ８ ） ００４ （ 华大 学 水 沙科 学教 育部重 点实验 室 ，北京 清
【 摘
要】 文 中详细介绍 了Ａｃ ｉ９０中的水文分析工具箱的使 用方法 ｒ ｓ． Ｇ
，
包括 从 原 始 Ｄ Ｍ 数据 提 取 Ｅ
。
河 网的步骤 、应 注意的 问题 ，Ｄ Ｍ 数据 的快速 裁剪 ，不 同精度 Ｄ Ｍ 数 据拼接 的方 法和技 巧 Ｅ Ｅ
【 关键词】 Ａｃ ｉ９０ Ｅ ｒ ｓ ． ；Ｄ Ｍ；栅格数据 ；河网；水文信息；数据提取 ；拼接 Ｇ
中图分类号 ：Ｐ ３ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ 。８ ０ ２ ０ ） １０ ０ ．４ ０ ０ ０６ （ ０５ １ ．０ １０
Ｅ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｙ ｒ ｌ ｇｃ ｌｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｆ ｏ ｉ ｉ ｌｅｅ ａ ｉｎ ｍｏ ｅ ｔ ｃ ｓ９ ０ ｘ ｒ ｃ ｉ ｆｈ ｄ ｏ ｏ ｉａ ｎ ｏ ｍ ｔ ｒ ｍ ｄ ｇ ｔ ｌ ｖ ｔ ｄ ｌ ｏ ｏ ａ ｏ ｗｉｈ Ａｒ Ｇｉ
．
Ｚ ＨＡＮＧ Ｃ ａ ，Ｚ ｈ ｏ ＨＥＮＧ Ｊ ｎ，Ｚ ｕ ＨＡＮＧ Ｓ ａ ｇｈ ｎ ，Ｗ Ａ ｈ ｎ —ｏ ｇ ＮＧ ｎ —ｕ Ｘｉｇｋ ｉ
（ ｅ ａｏａ ｒ ｒ ｔｒ ｎ ｅｉｅ ｔ ｃ ｎｅ ， ｓ ｇｕ ｎｖｒｔ， ｅｉｇ １０ ８ ，Ｃ ｉａ Ｋ ｙＬ ｂｒｔ ｙｆ ｅ ａｄＳｄｍ ｎ ｉ ｃｓ Ｔｉ ｈａＵ ｉｅ ｉ Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ ｈ ） ｏ ｏ Ｗａ Ｓｅ ｎ ｓｙ ｊ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｏ ｌ ｏ ｎ Ａｒ Ｇｉ ９ ０ ｆｒｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｈ ｄ ｏｏ ｉａ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ ｉ ｉｔｏ ｕ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ｈ ｒｉ ｗｈｃ ｎ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｔｏｂ ｘ ｉ ｃ ｓ ． ｈ ｎ ｌｓｓ ｆｔ ｙ ｒ ｌｇｃ ｉｆ ｒ ｔ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅ ａｌ ｅ ｅｎ ｏ ｈ ｌ ｏ ｉｈ ｉ ．
，
ｃｕ ｅ ｈ ｒ ｃ ｄ ｒ ｓ ｏ ｘｒ ｃ ｉｇ ｆ ｅ ｅｗ ｒ ｒ ｍ ａ Ｄ Ｍ ａａ；ｐ ｂｅ ｏ ｂ ｏ ｓｄ ｒ ｄ；ｆ ｓ ｃ ｔ ｎ ｔ ｏ ｒ Ｄ ｌ ｄ ｓｔ ｅ ｐ ｅ ｕ ｅ ｆｅ ｔ ｔ ｖ ｒｎ ｔ ｏ ｋ ｆ ｏ ａ ｎ ｉ ｏ ｒｗ Ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｌｍｓ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｅｅ ａ ｔ ｕ ｔ ｇ ｍｅｈ ｄ ｆ ＥＭ ｉ ｏ ｄ ｔ ；ｍｏ ａ ｃ ｍｅｈ ｄ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ｆｒ Ｄ Ｍ ａａ ｗ ｔ ａ ｏ ｓｐ ｅ ｉｉｎ ． ａａ ｓｉ ｔ ｏ ｓａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇｅ Ｅ ｄ ｔ ｉ ｖ ｆ ｕ ｒ ｃｓｏ ｓ ｏ ｈ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ａｒ Ｇｉ ９ Ｏ； Ｄ ｃ ｓ ． ＥＭ ；ｒ ｓｅ ａａ ｉ ｅ ｅｗｏｋ；ｈ ｄ ｏｏ ｉａ ｎ ｏ ａｉｎ：ｄ ｔ ｘｒ ｃｉ ｎ ａ ｔｒ ｄ ｔ ；ｆ ｒｎ ｔ ｒ ｖ ｙ ｒ ｌｇｃ ｉ ｒ ｔ ｌ ｆ ｍ ｏ ａａ ｅ ｔ ｔ ；ｍｏ ａ ｃ ａ ｏ ｓ ｉ
１ 引
言
２．１ Ｆｉ ｌ ｌ
原 始 的 Ｄ Ｍ 数 据 （ 为 Ｒ ｗＤ Ｍ） Ｅ 称 ａ Ｅ 中通 常都 有洼 地 （ｉｋ） Ｓｎｓ 或尖峰 （ ｅｋ） Ｐａｓ 。它们 一 般 由采 样 时 的误 差
Ｄ Ｍ（ ｉｔ ｌ ａｏ ｏｅ Ｅ Ｄｇ ａ Ｅｅ ｔｎＭ ｄｌ ｉｌ ｖ ｉ ，数字高程模 型） 数 据 中包含了丰富的地形 、地貌、水文信息 ，它能够反 映各种分辨率的地形特征 ，通过 Ｄ Ｍ可 以提取大量 Ｅ 的地表形态信息 ，如流域网格单元 的坡 向、坡度以及 单元格之 间的关系等…。现在市场上 已经有较多 的 成熟软件来完成坡度、坡向、流向、汇流等信息的提 取工作 ，如 ＷＭ 、Ａｃ ｉ等 。Ａｃ ｉ９ ０ Ｅ Ｒ 公 Ｓ ｒ ｓ Ｇ ｒ ｓ ． 是 ＳＩ Ｇ
司 ＧＳ产 品的最新 版本 ，其新 集成 的水 文分 析工具 箱 Ｉ
造成 ， 但也存在合理的洼地或尖峰的情况 （ 喀斯特 如 地形） 。其中，洼地是指一个单元格的高程低于与它 相邻 的 ８ 个单元格的高程。与此相反 ，尖峰是指一个 单元格的高程高于与它相邻的 ８ 个单元格的高程。洼 地单元格 中的水流只能流人而不能流出 ；尖峰单元格 中的水流则只能流 出而不能流人。它们是 Ｄ Ｍ数据 Ｅ 中的 “ 陷 ” Ｉ ｅ ｅｔｎ） 缺 （ｍｐｒ ｃｉ ｓ ，会 给 流 向和 流域 边 界 的 ｆ ｏ 确定造成 困难 ，还有 可能导致 流 向计算失败 ，致 Ｊ 使其他信息无法提取 。为此 ，可 以利用 Ｈ ｄ ｌ 工 ｙｒｏ ｏｇ ｙ 具包 中的 Ｆｌ ｉ 工具来填洼和削峰。经该工具处理后的 ｌ Ｄ Ｍ数据称 为 Ｄ ｐ ｓｏｌ ｓＤ Ｍ。Ｆ ｌ Ｅ ｅｒ ｓ ｎ ｓ Ｅ ｅ ｉ ｅ ｉ 的工作原理 ｌ 是 ：扫描各个单元格的时候 ，比较该单元格与相邻的 ８ 个单元格的高程 ，如果是洼地 ，那么该单元格的高 程值将被赋予相邻 ８ 个单元格中最低的那个（ ｐｕ 即 ｏｒ ｐｉｔ，原 理见 图 １ ｏ ） ｎ 。削峰 的方法 与其 类似 。
Ｈ ｄ ｌｙ ｙｒｏ 能够方便 的提取大量的水文信息并加 以直 ｏｇ 观显示 。本文 旨在介绍利用 Ｈ ｄ ｌ ｙ ｙｒｏ 来提取水文信 ｏｇ 息 的方法 、步骤 和应注 意 的问题 。探讨 了对 特定 区域 Ｄ Ｍ数据的快速裁剪和拼接 的技巧。本文主要讨论 Ｅ Ｄ Ｍ的栅格（ ａｔ ） Ｅ Ｒ ｓ ｒ存储形式。 ｅ
２ 河 网的提取 步骤
Ａ ｃ ｉＤ ｓｔ ． 提供了直观的工具操作界面， ｒ ｓ ｅ ｏ ９０ Ｇ ｋｐ
还提供 了用 户创建 自己的工具 包功 能 ，可 以方便地 用
于其他工程。提取河网的步骤如下 （ 了特别注明位 除
置 的工 具 ，以 后各 步 骤 中列 出 的 工 具 均 在 Ｈ ｄｏ ｇ ｙｒｏ ｌｙ 工具包 中） 。
Ｗ ａ ｒＲｅｏ ｒ ｓａ ｄＨｙ ｒ ｏ ｒＥｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｖ １３ ｔ ｅ ｓ ｕｃ ｎ ｅ ｄ ｏ ｗｅ ｐ ｇ ｎ ｅｉ ｏ． ６Ｎｏ １ ｎ １
收稿 日期 ：２０ —３ １ ０ ５０ ．４ 基金项 目：国家 自然科学基金项 目（０ ２ ９ ３ 。 ５ ２ １０ ）
作者简介 ：张 超 ，男 ，博士研究生。
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张 超， ／ ｒ Ｇ ９ ０中基于 Ｄ Ｍ的水文信息提取方法 ￣／Ａ ｃ ｉ ． Ｓ Ｅ
句的意义是？ 流栅格个数超过某一阈值的即认为是河 ［ 道 。阈值的选择视对待提取的河网的精度 、疏密的要
填 洼前 填洼后 削峰前 削峰后
求而定 。
２ ５ Ｓｔ ａ ｔ ｅ ｔ ｒ ． ｒ ｍ ｏ Ｆ ａ ｕ ｅ ｅ
图１ Ｆ Ⅲ工作原理示意 （ 自 Ａ ｃ ｓＤ ｓ ｔｐＨ ｌ） 引 ｒＧｉ ｅ ｋ ｅｐ ｏ
以 Ｓ ｇ ｕ ｕ Ｍ ｐＡｇｂ ｉ ｌ Ｏ ｔ ｔ ａ ｌ ｒ ｎｅ ｐ ｅ ａ生成 的栅格数据作
为“ｎ ｕ Ｓｒａ ａｔ ” Ｉｐｔ ｔ ｍ Ｒ ｓ ｒ的输 入 ，以步骤 （ ） ｅ ｅ ２ 生成 的数
由于填洼或削峰计算是一个迭代的过程 ，该工具 运 行所 需 的时 间 较 长 （ Ｄ Ｍ 文 件 较 大 时 可 能 需 要 当 Ｅ 几个小时） ，而且临时文件需要 占用约 ４倍 于原 Ｄ Ｍ Ｅ 数据 的空 间 ，所 以必 须考 虑预 留足 够 的磁盘 空 间 。 该工具有一个可选项 Ｚｌ ｉ ｍｔ ｉ ，其 数值决 定 了将 要被填平 的洼地的最深值 ，即小于该 深度 的洼地 才 会被填平 ，深度超过此数值 的洼地将 被视作合理存
在 而 不被 处 理 。Ｚｌ ｔ的确 定 步 骤 如 下 。 （ ） ｌ ｍｉ ｉ １ Ｆｏ ｗ
据作为“ｎｕ Ｆｏ ｉ ｃｏ ａｔ ” Ｉ ｔ ｌ Ｄｒ ｔ ｎＲ ｓ ｒ 的输 入，输 出矢 ｐ ｗ ｅｉ ｅ 量化后的河网形文件（ ｓａｅ 即 ｈｐ 文件 ） 。至此就将河 网
提取 出来 了。
２ ６ Ｓ ｒａ Ｏ ｒ ｅ ． ｔｅ ｍ ｄ ｒ
用于对河 网进 行分级 。其输 入项 与步骤 （ ） ５ 相
同 ，河 流 的分 级 方 式 有 Ｓｒｈｅ ｔ ｌ ａ ｒ和 Ｓｒｖ ｈｅｅ可 以选 择 ，
根据图 ２的 Ｄ Ｍ信息提取 出来的河 网见 图 ３ Ｅ 。
Ｄｒ ｔｎ 以原始 Ｄ Ｍ数据作 为输入 ，计 算初 始流 ｉ ｃｏ ： ｅｉ Ｅ 向。（ ） ｉ ： １ 的结果作为输入 ，识别 出所有的 ２ Ｓ ｋ 以（ ） ｎ
洼 地 （ｉｋ） ３ Ｗａｅｓｅ ：用于 找 出洼 地 的影 响 区 Ｓ ｓ 。（ ） ｔ ｈｄ ｎ ｒ 域 。 （ ） ｏａ Ｆｌ ４ Ｚ ｎｌ ｉ：位 于 Ａｃｏｌｏ ｌ ｒＴｏ ｘ＼Ｓａａ Ａ ａｙｔ ｂ ｐｔｌ ｎｌ ｉ ｓ
Ｔ ｏｓ ｏ ａ 、下 ， 于找 出 洼地 最 深 深 度 。 （ ） ｏａ ｏｌ、Ｚ ｎ ｌ 用 ５ Ｚｎ ｌ Ｓａｉ ｉ 位 于 Ａ ｃ ｏ ｌｏ Ｓ ａｉ ｎ ｙｔＴ ｏ ｔ ｓｃ ｔｔｓ ｒＴ ｏ ｘ ｔ ｐ ｔ ｌＡ ａ ｓ ｃｌ ｔ ｂ ａ ｌ Ｊｓ
Ｚ ｎ ＼下 ， ｏａ ｌ 用于 找 出洼 地最 浅 深度 。（ ） ｎｓ ６ Ｍｉｕ ：位 于
Ａｃｏｌ ｘ Ａ ａ ｓ Ｔｏ Ｒ ｓ ｒ ａ ｒ ｏ ｏ ３ ｎ ｙｔ ｏｌｔ ａ ｅ Ｍ ｔ ｆ Ｔ ｂ ｔ Ｄ ｌ ｓ ｔ ｈ
求
图 ２ Ｄ Ｍ 原 始数 据 Ｅ
最深与最浅洼地的差值 。 通过该值与实际地貌结合起来考虑 ，可以辅助判 断合理的洼地 的深度 ，从而确定 Ｚｌ ｉ的取值。 ｍｔ ｉ
２ ２ Ｆ ｏ Ｄｉ ｃ ｉ ｎ ． ｌ ｗ ｒ ｔ ｅ ｏ
以 Ｆｌ ｉ 工具 生成的无 凹陷栅格数 据 （ ｅｒ ｓ ｎ Ｄ ｐｅ ｉ ． ｓｏ １ ｓ Ｅ 作 为输入 ，输出流向的栅格数据。 ｅ Ｍ） ｓＤ
２ ３ Ｆ ｏ Ａ ｃ ｍ ｕａ ｉｎ ． ｌ ｗ ｃ ｕ ｌｔ ｏ
以 Ｆｏ ｉ ｃｏ ｌ Ｄｒ ｔｎ生成 的栅 格数据作 为输入 ，输 ｗ ｅｉ 出汇流计算数据 。可选项“ｎｕ Ｗｅ ｈ Ｒ ｓ ｒ 用 于 Ｉｐｔ ｉ ｔ ａｔ ” ｇ ｅ
施加降雨等外部因素的影响，如果该项为空 ，单元格
将被 自动赋值为 １ 。
２ ４ Ｓｉｇｅ Ｏ ｕｐ ｔＭａ ｇ ｂ ａ ． ｎ ｌ ｔ ｕ ｐ Ａｌｅ ｒ
图３ 提取 出的河网
３ 流域及 子流域的提取步骤
３ １ 确 定大 流域 ．
以 Ｆ ｗＡ ｃｍ ｌｉ ｌ ｃｕ ｕ ｔｎ生成 的栅格数据作为输入 ， ｏ ａｏ 输出单值化后 的栅格数据。在 Ｍ ｐＡｇｂ ｘｒ ｓ ｎ ａ ｌ ｒ Ｅ ｐ ｓ ｏ ｅａ ｅｉ 中填入 ｃｎ 即 Ｃ ｎｉｏ ） ｏ （ ｏｄ ｉ 语句 ，语句格式为 ｔｎ
ｃｎ ｃｎ ｉｏ ｏ （＜ ｏ ｄｔ ｎ＞， ＜ｔ ｅ Ｅ ｐｅｓ ｏ ｉ ｒ ＿ ｘ ｒｓ ｉｎ＞， ｕ ｓ
利用 ｂｓ ａｉ ｎ工具 ，以 Ｆｏ ｉｃｉ ｌｗＤｒ ｔｎ工具 生成 的栅 ｅ ｏ
格数据作为输入 ，输出已划分的大流域栅格数据。再 利用 Ａ ｃ ｏ ｌｏ ｒＴ ｂｘ＼Ｃ ｎｅｔ ｎＴ ｏｓ ｒｍ Ｒ ｓ ｒ ａ． ｏｖ ｒｏ ｏｌ＼Ｆｏ ａｔ ＼Ｒ ｓ ｉ ｅ ｔ ｏ ｇｎ ｅ ｔ Ｐｌ ｏ 工具 ，可以将大流域 的栅格数据转换成 ｒｏ ｙ 多边形的形文件。通过这些形文件可以方便的对感兴 趣区域进行提取操作。例如对某一个或者某几个流域 的 提取 ，统计 各 流域 的面 积等 。
３ ２ 确 定子 流域 ．
ｉ ?，｛ ｌ — ｘｒ ｓ ｎ ） ． ｝ ｆｓ Ｅ ｐ ｓｏ ｝ ＿ ａｅ ｅｉ 其中 ｛ ｆ ｓ ｅｐ ｓｏ ＜ａ ｅ ｘｒ ｓ ｎ＞｝ ｌ— ｅ ｉ 为可选项。可选项为 空时 ，如果 ＜ ｏｄ ｉ 语句返 回的值为假 ，那么单 ｃｎｉｏ ｔｎ＞ 元格将被默认赋值为 Ｎ Ｌ 。 Ｕ Ｌ 例如 ： ｏ （ ｆ ｗ ａｃｍ ｌｉ ］ Ｃ ｎｔ ） ｃｎ ［ ｏ — ｃｕ ｕａｏ ＞ ｏｓ，１ 表示 ｌ ｔｎ 将栅格数据 ｆｗ ａｃｍ ｌｉ ｌ —ｃｕ ｕ ｔｎ中的汇流的值大于某一 ｏ ａｏ 常数 的全部赋值为 １ ，其余赋值 为 Ｎ Ｌ 。该示 例语 ＵＬ
２
（ ）ｉｇｅＯ ｔｕ ａ ｌ ｂａ １ Ｓｎｌ ｕｐｔＭ ｐＡｇ ｒ。可 以输 出新 的栅 ｅ
格数据。它 以 Ｆ ｗＡ ｃｍ ｌｉ 生成 的栅格数据作为 ｌ ｃｕ ｕ ｔｎ ｏ ａｏ
水 利水 电技术 第３ ６卷 ２０ ０ ５年第 儿 期
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张 超， Ａ ｃ ｉ ． 基于 Ｄ Ｍ ￣ ｒＧ ９ ０中 ｓ Ｅ 的水文信息提 取方 法
输入，写 ｃｎ ｏ 语句 ：ｃｎ ［ ｏ —ｃｕ ｕ ｔ ｎ ＞ ｏｓ． ｏ （ ｆｗ ａｃｍ ｌｉ ］ Ｃｎｔ ｌ ａｏ １ ，生成单值化后的栅格数据。常数 Ｃ ｎｔ ） ｏｓ的取值依 据划分到第几级子流域来决定 。
（ ） ｔａ ｉｋ 以步 骤 （ ） 成 的 数 据 和 Ｆｏ ２ Ｓ ｅｍ Ｌｎ 。 ｒ １生 ｌ ｗ
Ｄｒ ｔｎ ｉ ｃｏ 生成的栅格数据作为输入 ，输出记录各流域 ｅｉ 出 Ｅ（ｏｒ ｏ ｔ的栅格 数据 。 ｌｐｕ ｉ ） ｐｎ
（ ） ｔｓｅ 。 以 步 骤 （ ） 成 的 数 据 和 Ｆｏ ３ Ｗａ ｒ ｄ ｅｈ ２ 生 ｌ ｗ
Ｄｒ ｔｎ ｉ ｃｏ 生成的栅格数据作为输入 ，输出划分了各子 ｅｉ 流域的栅格数据 。以图 ２的原始数据划分的子流域见
图 ４ 。
（） ： ａ ｌ ５万 Ｄ Ｍ ，深灰色区域表示数据缺失部分 ，其高程值为 ０ Ｅ
（） ｂ １：２ ５万 ＤＥ ， 数 据 完 整 ， 浅 灰 色 透 明 区 域 待 提 取 Ｍ
图 ５ 待拼接 的两幅 ＤＥ 栅格数据 Ｍ 图 ４ 划分的子流 域
的最低（ 最高） 高程值 。（ ） ２ 替代值等于有效数据 的最 高（ 或最低 ） 高程值 ，仍用前 面的 ｃｎ语 句，但此时 ｏ
抽 取 出来 的 区 域 不 可 避 免 的包 含 一 部 分 有 效 数 据 区
域。
４ ２ Ｒａ ｔ ｒ ｏ Ｐ ｌｇ ｎ ． ｓｅ ｏｙ ｏ ｔ
４ Ｄ Ｍ 数据的裁剪和拼接 （ ｓｉ） Ｅ Ｍｏａ ｃ
现 有 １： 的 Ｄ Ｍ 数据 ，但 由于某 些 原 因 ，部 ５万 Ｅ
分区域的高程值缺失 ，被某一常数值替代而不是空值 （ Ｕ Ｌ ，欲用 １ ２ 万的 Ｄ Ｍ数据进行填补 ，但要 Ｎ Ｌ） ：５ Ｅ 求对高精度数据 的影响尽可能小。待处理的 Ｄ Ｍ数 Ｅ
据见 图 ５ ａ 和 （ ） （） ｂ 。
在步骤 （ ） １ 第一种情况下 ，数据缺失 区域完全被
提取 出来 ，可 以直接 进入 步骤 （ ） ３。
为了使重叠区域低精度的 Ｄ Ｍ数据不影响到高 Ｅ 精度的数据 ［ ５ ａ 右下 部分 ］ 图 （） ，要求 将 １ ２ ： ５万 Ｄ Ｍ 中的浅灰色区域提取 出来 ，然后镶嵌到 １ ５ Ｅ ： 万
Ｄ Ｍ 的相应 位 置 ，采 用 以下方 法 。 Ｅ
４ １ Ｓ ｎ ｌ ｔ ｕ ａ ｇ ｂ ａ ． ｉｇｅ Ｏｕ ｐ ｔＭ ｐ Ａｌｅ ｒ
在步骤 （ ） １ 第二种情况下 ，必须用数据转化工具 将步骤（ ） １ 生成的栅格数据转换为多边形形文件（ ｏ Ｐｌ —
ｙｏ ｈｐ ｉ ） ｇｎＳａｅＦｌ ，在转 化时 注意 将 Ｓ ｌｙＰｌ ｏ ｅ ｉ ｉ ｏ ｇｎ选 ｍｐｆ ｙ 项 的勾去 掉 （ 项 默认 选 中 ） 该 ，否 则 对 边 界 的近 似 处
理将造成最后拼接的图形有明显的缝隙。由于部分有 效 区域也 被转 化成 了多边 形 ，还 必须用 Ａｃ ｉ Ｅ — ｒＧｓ中 ｄ
ｉｒ 具条对 形文 件 进行 手工 编 辑 ，删 除 那 些 被错 误 ｔ 工 ｏ 提取 出来 的有效 数据 区域 。
４ ３ Ｅ ｔ ｃ ｙ Ｍ ａ ｋ ． ｘｒ ｔｂ ｓ ａ
利用 ｃ 语句中ｃ ｄｉ 条件返回假值 目＜ａｅｅ ｏ ｎ ｏｉｎ ｎｔ ｏ ． ｆｓ ｘ ｌ＿ — ｐ ｓｏ ＞ ｒ ｓｎ 为缺省时 ，单元格将被 赋值为 Ｎ Ｌ ｅｉ Ｕ Ｌ的特 点，可以将缺失部分 的数据提取出来 ，生成新 的栅格 数据文件。而在存在数 据缺失 的 １ ５万 Ｄ Ｍ数据 ： Ｅ 中， 数据缺失区域的常数高程值与有效数据区域的高 程值比较，一般 出现两种情况 ：（ ） １ 替代值未包含于 有效数据 区的高程值域中，即利用高程值 的差异可 以 明确区分数据有效部分和数据缺失部分 ，此时用 ｃｎ ｏ （ Ｄ Ｍ Ｒ ｓ ｒ ＜Ｃｎｔ １ 或 ｃｎ 『 Ｅ ａ ｅ］ Ｉ Ｅ ａ ｅ ｌ ｏｓ ） ｏ （ Ｄ Ｍ Ｒ ｓ ｒ ＞ ｔ ， ｔ Ｃｎｔ １ ｏｓ， ）可以将缺失部分完全抽取 出来而不会抽取 出有效数 据 的区域 ，其 中 Ｃ ｎｔ ｏｓ是有 效 数 据单 元 格 中
水利水 电技术 第 ３ ６卷 ２ ０ 年第 １ ０５ １期
以步骤（ ） １ 提取 出来 的栅格数据或者步骤 （ ） ２中
生成 的多 边 形 形 文 件 作 为 蒙 板 （ ｓ ） １：５万 的 Ｍａｋ 从 ２
Ｄ Ｍ数据 中将相应形状的栅格数据提取出来 。 Ｅ
４ ４ Ｍｏ ａ ｃ ｔ ｗ ｓ ｅｒ ． ｓ ｉ ｏ Ｎｅ Ｒａ ｔ
将 １ ５ Ｄ Ｍ数据和步骤（ ） ：万 Ｅ ３ 提取 出来的 １ ２ ：５ 万 Ｄ Ｍ 数 据 拼 合 起 来 ，拼 合 时 应 该 注 意 两 者 的顺 Ｅ 序 ，以及几个关 于拼合方式 （ ｏａ ｅ ｏ ） Ｍ ｓｉ Ｍ ｔ ｄ 的可选 ｃ ｈ 项的选择 ：如果 拼合方式 选 的是 Ｍ ｘ ｕ 或 Ｍ ｎ ａｉ ｍ（ ｍ ｉ一 ｉ
３
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张
超， ／ ｒ Ｇ ９ ０中基于 Ｄ Ｍ的水文信息提取方法 等／Ａ ｃ ｉ ． Ｓ Ｅ
ｍ ｍ） ｕ ，那么可 以不 必 考 虑 Ｄ Ｍ 数 据 的顺 序 问题 Ｅ
（ 即谁 在 上 层 ） ；如 果 选 择 的 是 Ｆｒｔ Ｌｓ则 需 要 ｉ 或 ａｔ ｓ
据的影响降到了最小 。
考 虑 顺 序 问 题 ；Ｍｅｎ是 指 对 重 叠 区 域 取 平 均 ， ａ Ｂｅｄ ｌ 是指对重叠 区域求 和 ，它们在 这里都 显然 不 ｎ
５ 结
语
Ａｃ ｉ９ ０中的 Ｈ ｄｏ ｇ 工 具 包 为 水 利 工 作 者 ｒＧｓ ． ｙｒｌ ｙ ｏ
适用。如果拼合 后 的栅 格 图有缝 隙，还可 以用 Ｆｌ ｉ ｌ 工具对缝 隙进行修正 。图 ５ ａ 和 （ ） （ ） ｂ 拼接后 的效果 见图６ ，图中的实 线为拼合接 口。从 图中可 以明显
看 出两 幅 Ｄ Ｍ 的精 度 差 异 ，但 拼 接 效 果 还 是 比 较 Ｅ
提供了强大 的水文信息提取功能 ，可 以方便快捷完 成河网提取 、流域划分 、水文信息统计 、Ｄ Ｍ 数据 Ｅ 裁剪及拼接等任务 。该工具包 中各工具所 采用的算
法 出 自于众多科 技工作 者的不懈努力 和他们对 已有
理想 的，并且精度 的差异不会影响到河 网、流 域等 信息的提取。
知识 的继承和发 展。实 际应 用证 明了这些算法是成
熟而且有效的。本文主要介绍 了 Ａｃ ｉＤ ｓｔ ． ｒＧｓ ｅｋ ｐ９ ０ ｏ 中水文分 析模 块 的应用方法 、使用 时的注意事 项 ， 以及一些特殊 问题 的处理技 巧 ，期望 能够对其他水
利工作者提供一些帮助并且起到抛砖引玉的作用 。
参考 文献 ：
［］ 李 １ 舯，杨大文 ． 基于栅格数字高程模型 Ｄ Ｍ 的河网提取及实 Ｅ
现 ［］ 中国水利水电科学研究院学报 ， Ｏ４ （ ） ２８ １ Ｊ． ２Ｏ ，２ ３ ： ０ － ４ ２ ． ［ ］ 徐新 良，庄大方 ，贾绍凤 ，等 ． Ｉ 环境下基 于 Ｄ Ｍ的 中国流 ２ ＧＳ Ｅ 域自 动提取方 法 ［ ］ Ｊ ．长 江 流 域资 源 与环 境 ，２ ０ ，１ （ ） ０４ ３ ４ ：
３ ３ ３ ８ ４ －４ ．
［ ］ Ｊ ｓｎＳ Ｋ ｏ ｉ ｕ Ｏ Ｅ ｔ ｃ ｎ ｐ ｇ ｐ ｉ ｓ ｕｔ ｅ ｆ ｍ ３ ｅ ｏ ，Ｄ ｍｎ ｅ Ｊ ． ｘ ａｔ ｇｔ ｏｒ ｈ ｔ ｃ ｒ ｒ ｎ ｇ ｒ ｉ ｏ ａ ｃ ｒ ｕ ｏ
分 界 线 的左 上 角 为 １： ５乃 敢 据 ，右 Ｆ角 为 １：５乃 敢 据 ２
ｄ ｉ ｌ ｌ ａ ｏ ａ ｒ ｅｇ ｐ ｉ ｉ ｏ ａ ｏ ｓ ｔ ａ ｓ ［ ］ ｉｔ ｅ ｈ ｄｔ ｆ ｏ ａｈ ｆ ｍ ｔ ｎ ｙ ｅ ａ ｌ ｉ Ｊ ． ｇａ ｅｖ ｎ ａ ｏｇ ｒ ｃｎ ｒ ｉ ｓ ｍ ｎ ｙ ｓ
Ｐ ｏ ｇａ ｍｅｒ ｇｎｅｉｇａｄＲ ｍ ｔ Ｓｎｉｇ ９ ８ ４ １ ） ｈｔｒ ｍ ｔｃＥｎｉｅｒ ｎ ｅ ｏｅ ｅｓ ，１８ ，５ （ ： ｏ ｉ ｎ ｎ １
ｌ５ ３ ｌ６ ０ ９ 一 ０ ．
图 ６ 拼 接 效 果
如果不采用这种方法 ， 则蒙板 图形 的边界需要用 手工描绘 。手工描绘边界不仅工作量大 （ 有时可能大 得 只能 粗略 描绘边 界 ） 且 相 当不 精 确 。通 过 本 文 提 而 供的拼合方法可以省去大量的手工操作而且对精确数
［ ］ Ｂ ｄ ． ｏ ｏ ａｈ ａｐ ｒｔ ｎ ｆ ａ ｒ ｅｓ ｉ ｉｔ ｅａｏ ４ ａ Ｅ Ｔｐ ｇ ｐ ｉ ｔ ｏ ｔ ｓ ｄ ｔ ｄ ａ ｅ ｖｔ ｎ ｎ Ｌ ｒ ｃ ａ ｉ ｏ ｗ ｅ ｈ ｗ ｈ ｇｌ ｌ ｉ ｌ ｉ ｉ ｍ ｄ ｌ Ｊ． ｔ ｅ ｕ ｅ Ｒ ｓａ ｈ ９ ６ ２ ：１ － ． ｏｅ ［ ］Ｗａ ｒ ｓ ｒ ｓ ｅ ｒ ，１８ ，（ ） ５２ ｓ ｅＲ ｏ ｃ ｅｃ ４
（ 责任 编辑
聂 建平 ）
啬
封
封
圊
后 插二 ：洛 阳大华 重型机 械 有 限公 司 暗 １９ ４ ：北京 中纺纤建科 技 有 限公 司
二 ：无锡 双 帆钻 凿设备 有 限公 司
三 ： 重庆永 固实业有 限公 司
封
底 ：成都 安 特力 边坡 防护有 限公 司
北京硕发科技有限公司 暗 １０ 水利水电技 术》 ５ ：《 杂志订 阅
暗 １１ ５ ：启 东双剑 电子 有 限公 司
前插 一 ： 阿特拉 斯 ? 科普柯 （ 上海） 贸易有 限公 司 前 插二 ：二 滩水 电 开发 有 限公 司 前 插 三 ： 南京优 凝舒 布洛 克公 司 前 插 四 ： 南京 南瑞 集 团公 司 大坝 工程监 测分 公 司 前 插五 ： 南京 南瑞集 团公 司 大坝工程 监测 分公 司 前 插 六 ：湖 北金 津矿 山机械 有 限公 司 前 插七 ： 欧特 克远 东有 限公 司
目次 页 ： 山推 工 程机械 股份 有 限公 司
后 插 一 ： 杭 州 国电水利 电力工程 有 限公 司
４
暗 １２ ５ ：上海地学仪器研 究所
暗 １３：湖 北地 大金 石地 质 工具有 限公 司 ５
暗 １４ ５ ：浙江合力新型建材有限公 司 暗 １５ ５ ：浙江三狮集团特种水泥有限公 司
暗 １６：安庆 恒特 工程 机械 有 限公 司 ５ 暗 １７ ５ ：南京金 路友 科技 有 限公 司
暗 １８ ５ ：深圳 市 帕斯卡 防 水 系统有 限公 司
水利水 电技术 第３ ６卷 ２０ ０ ５年第 １ Ｉ期
