如何使用ArcGIS从DEM数据中提取水系

1. 概述

在比较偏远的地方，往往会缺少水文信息，我们可以通过ArcGIS对高程DEM数据进行水文分析，为地表水流建立模型，进而获取到该地的水文信息，DEM数据精度越高，获取到的水文数据精度也就越高，这里，我们主要介绍水文信息中的水系河流的获取。

2. 获取高程数据

高程数据的获取方式有很多，比如从网上下载，也可以使用水经注万能地图下载器进行下载。高程数据的精度也有很多，比如SRTM 90m精度的DEM数据，谷歌的30m精度的DEM数据，还有12.5m精度的DEM数据，这里我们选取的是12.5m精度的高程DEM数据。

3. 填洼处理

将下载的高程DEM数据加载到ArcMap内，在ArcToolbox点击"Spatial Analyst工具\水文分析\填洼"，如下图所示。

在显示的填洼对话框内，"输入表面栅格数据"选择加载的DEM数据，设置输出表面栅格，需要说明的是，为了保证成功输出，所有的输出目录尽量默认，如下图所示。

点击确定之后可以看到填洼后的效果，得到名字为"Fill_tif1"的填洼结果，由于Z限制为默认，所以所有的洼地都被填平了，如下图所示。

4. 制作流向数据

在ArcToolbox中，点击"Spatial Analyst工具\水文分析\流向"，如下图所示。

在显示的流向对话框内，"输入表面栅格数据"选择上一步填洼后的栅格图，设置输出流向栅格数据，其余的默认，如下图所示。

点击确定之后可以看到流向数据结果，如下图所示。

5. 制作流量数据

在ArcToolbox中，点击"Spatial Analyst工具\水文分析\流量"，如下图所示。

在显示的流量对话框内，"输入流向栅格"选择上一步生成的流向栅格数据，设置输出蓄积栅格数据，其余的默认，如下图所示。

点击确定之后可以看到生成的流量栅格数据，如下图所示。

6. 提取河流水系

得到流量数据之后，可以根据流量和流向数据获取到河流水系数据，在Arctoolbox内，点击"Spatial Analyst 工具\地图代数\栅格计算器"，如下图所示。

在显示的栅格计算器对话框中输入下面的公式，Con("FlowAcc_Flow2">800,1)，FlowAcc_Flow2为上一步得到的流量栅格，此公式将流量大于800的栅格数值全部设置为1，如下图所示。

点击确定之后可以看到重新计算后的栅格效果，如下图所示。

在ArcToolbox中，点击"Spatial Analyst工具\水文分析\栅格河网矢量化"，如下图所示。

在显示的栅格河网矢量化对话框内，"输入河流栅格数据"选择上一步重新计算后的河流栅格，"输入流向栅格数据"选择之前制作流向数据得到的流向数据，设置输出折线要素，其余默认，如下图所示。

点击确定之后可以看到矢量化后的河网水系数据，如下图所示。

7. 平滑河流

如果DEM精度比较高的情况下，可以不用平滑生成的水系数据，为了看起来比较好看，可以对水系进行平滑处理，在矢量化后的河流水系图层上点击右键，选择"编辑要素\开始编辑"，进入编辑状态，如下图所示。

在矢量化后的河流水系图层上点击右键，选择"打开属性表"，打开属性表，如下图所示。

在打开的属性表内，将所有的要素全部选择上，如下图所示。

在编辑工具条上点击，"编辑器\更多的编辑工具\高级编辑"打开高级编辑工具条，如下图所示。

在高级编辑器工具条上点击"平滑"按钮，如下图所示。

在显示的平滑处理对话框中输入参数允许最大偏移为4，如下图所示。

点击确定并保存后得到平滑后的河流水系矢量数据，如下图所示。

将生成的河网水系加载到下载器中和卫星图叠加，可以看到效果很好，如下图所示。

8. 结语

以上就是使用ArcGIS从DEM数据中提取水系的详细说明，主要包括了获取高程数据、填洼处理、制作流向数据、制作流量数据、提取河流水系和平滑河流等功能。