10.QGIS河川和流域定義的理論Stream and catchment delineation with GIS (theory)

Qgis河川和流域定義的步驟streams and catchment Delineation process

從下載DEM開始每一個步驟都需要外掛程式搭配,SAGA,GRASS,PCRASTER,WHITE BOX都各自擁有其步驟進行。

streams catchment delineation
processing

河川定義Streams Delineation

    根據前面章節介紹DEM下載可從SRTM或Open topographer兩種外掛程式下載30m解析度的DEM,之後必須先分割網格為30m*30m,同時必須reprojected投影為當地座標系統,才可以進行後續的所有計算。每一網格地形有高有低,每一網格可計算一個平均高度。每一網格可有八個方位的平均坡向,可以選擇最大的坡向,下圖中67的網格8個方位就選擇向南,餘此類推得到流向分布圖。連結link成為河川分布圖。河川的定義就可完成。

    flow direction
    calculate slope
    calculate flow direction D8

    將流向link連結不一定是河川,決定河川有兩種方式。

    (1) Accumulation累加計算定義河川

    累加計算決定河川,關鍵在計算單位的大小,threshold愈大,河川愈少而簡潔,threshold愈小河川愈多。研究區域要呈現河川多寡,取決於threshold大小。若要簡潔threshold要大些,反之若要複雜細節,則選擇較小threshold。

    (2)Strahler order河川分級定義河川

    必須先將河川加以分級,一級河和一級河匯集成二級河,愈到下游河川的分級愈高,若選擇一outlet如下圖中紅色網格為4級河,4級流域就可定義下來。因此研究區域呈現河川多寡,決定於河川分級多寡,也決定outlet的位置。亦即outlet 以上upslope area。

    Strahler
    outlet
catchment

    Hans van der Kwast的理論基礎

    以上Streams and Catchments Delineation在兩種情況下無法計算,1.平地flat上的河川。2.人類活動頻繁的環境地區。根據此基礎,下一章介紹其4種外掛程式SAGA,GRASS,PCRASTER和WHITE BOX,其中SAGA和PCRASTER採用Strahler為基礎,GRASS和WHITEBOX以Accmulation為基礎,以台灣的荖濃溪為例,繪製河川和流域分布,其應用程式僅適用較小範圍,且DEM不能有湖泊,海洋等較低窪地形,也不能經過大城市,適用範圍有其侷限性。但在GIS數位化上速度快,精準又免付費,成本最低,適合大家探究。

      Stream and catchment delineation with GIS (theory)

      發佈留言

      發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *