ArcGIS提取斜坡单元步骤详解要点

斜坡单元

地质灾害危险性区划中常用的单元类型有网格单元、地域单元、均一条件单元、子流域单元、斜坡单元等。其中: 网格单元形状较规则，便于实现快速剖分，离散后得到的矩阵形式的数据有利于进一步运算，但是不能完全反映地势起伏，与地质环境条件联系不够紧密; 均一条件单元没有考虑不同区域的地质环境条件差异; 子流域单元适用于泥石流灾害危险性区划，对滑坡、崩塌等则不适用。斜坡单元是滑坡、崩塌等地质灾害发育的基本单元，并且在各类控制或影响因素中，河流和沟谷的发育阶段对滑坡、崩塌的形成具有明显的控制作用，因此采用基于幼年期沟谷划分的斜坡单元作为评价单元，可以与地质环境条件紧密联系，综合体现各类控制或影响因素的作用，使评价结果更贴近于实际。因此，在满足DEM 精度要求的前提下，斜坡单元划分较适用于地质灾害危险性区划【1】。

斜坡单元划分原理

斜坡单元划分的实质是基于DEM 的地表水文分析，包括正反地形无洼地DEM 的生

成、水流方向的提取、汇流累积量的计算、河网的生成、集水流域的生成等关键步骤，其基本原理是利用正反地形分别提取山谷线和山脊线（分别对应于汇水线和分水线），把生成的

集水流域与反向集水流域融合，再经后期处理人工修改不合理的单元，最终得到的由汇水线与分水线所组成的区域即为斜坡单元。斜坡单元划分流程见图【1】。

ArcGIS 划分斜坡单元操作步骤

1、生成无洼地 DEM

——原理：DEM 是一种比较光滑的地形表面模型，由于DEM 误差以及一些真实地形的存在，使DEM 表面存在一些凹陷的区域，在进行水流方向计算时往往会导致不合理的甚至错误的水流方向，因此计算前应先对原始DEM 数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM 。基本过程是: 首先，利用水流方向数据计算出DEM 数据中的洼地区域和洼地深度;其次，依据洼地深度并参考真实地形，确定填充阈值对洼地进行填充; 再次，一次洼地填充完毕后又会产生新的洼地，因此需要重复上述过程，反复填充【1】。

——操作：填洼

选择空间分析工具/水文分析/填挖

输入DEM ，输出填挖后的DEM

注：如果要保证结果尽量精确的话，请参照【2】“ 11.1 无洼地DEM 生成”进行操作

2、水流方向提

取

——原理：对于每个格网，水流方向是指水流离开此格网时的指向。在ArcGIS 中，水流的流向是通过计算中心格网与邻域格网的最大距离权落差来确定的，因此可通过无洼地DEM 直接提取水流方向【1】。

操作：提取水流方

向

选择空间分析工具/水文分析/流

向

输入填洼后的DEM ，输出流向

流向图

3、流量提取

——原理：在DEM 的每个网格节点处赋予不同深度的水

位，然规律，根据区域地形和水流方向计算每个节点处流

过的水量，量【1】。

操作：

选择空间分析工具/水文分析/流量

按照水流从高处流往低处的

自