r.stream.extractgrass – Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

r.stream.extract – Führt eine Stream-Netzwerkextraktion durch.

SCHLÜSSELWÖRTER

Raster, Hydrologie, Bachnetz

ZUSAMMENFASSUNG

r.stream.extract
r.stream.extract --help
r.stream.extract Höhe=Name [Anhäufung=Name] [Depression=Name] Schwelle=schweben
[d8cut=schweben] [mexp=schweben] [stream_length=ganze Zahl] [Erinnerung=ganze Zahl]
[stream_raster=Name] [stream_vector=Name] [Richtung=Name] [--überschreiben] [--Hilfe]
[--ausführlich] [--ruhig] [--ui]

Flaggen:
--überschreiben
Ausgabedateien erlauben, vorhandene Dateien zu überschreiben

--help
Nutzungszusammenfassung drucken

- ausführlich
Ausführliche Modulausgabe

--ruhig
Leiser Modulausgang

--ui
Starten des GUI-Dialogs erzwingen

Parameter:
Höhe=Name [erforderlich]
Name der Eingabe-Höhen-Rasterkarte

Anhäufung=Name
Name der Eingabeakkumulations-Rasterkarte
Bei der Stream-Extraktion wird die bereitgestellte Akkumulation verwendet, anstatt sie erneut zu berechnen

Depression=Name
Name der Eingabe-Rasterkarte mit echten Senken
Aus echten Depressionen werden keine Ströme abgeleitet

Schwelle=schweben [erforderlich]
Minimale Strömungsansammlung für Bäche
Muss > 0 sein

d8cut=schweben
Verwenden Sie SFD oberhalb dieses Schwellenwerts
Wenn die Akkumulation größer als d8cut ist, wird SFD anstelle von MFD verwendet. Gilt nur, wenn nein
Die Akkumulationskarte ist angegeben.
Standard: Unendlichkeit

mexp=schweben
Montgomery-Exponent für Steigung, deaktiviert mit 0
Montgomery: Die Akkumulation wird mit pow(slope,mexp) multipliziert und dann mit verglichen
Schwelle
Standard: 0

stream_length=ganze Zahl
Löschen Sie Stream-Segmente, die kürzer als stream_length-Zellen sind
Gilt nur für Bachsegmente erster Ordnung (Quellen/Bachköpfe)
Standard: 0

Erinnerung=ganze Zahl
Maximal zu verwendender Speicher (in MB)
Cachegröße für Rasterzeilen
Standard: 300

stream_raster=Name
Name für die Ausgabe-Rasterkarte mit eindeutigen Stream-IDs

stream_vector=Name
Name für die Ausgabevektorkarte mit eindeutigen Stream-IDs

Richtung=Name
Name für die Ausgabe-Rasterkarte mit Fließrichtung

BESCHREIBUNG

r.stream.extract Extrahiert Streams im Raster- und Vektorformat aus einer erforderlichen Eingabe
Höhe Karte und optionale Eingabe Anhäufung Karte.

ANMERKUNG

NULL-Zellen (Knotendaten) in der Eingabe Höhe Karte werden ignoriert, Null- und negative Werte jedoch
gültige Höhendaten. Lücken in der Höhenkarte, die sich im Bereich von befinden
Zinsen müssen vorher ausgefüllt werden, z. B. mit r.fillnulls, um Verzerrungen zu vermeiden.

Alle Nicht-NULL- und Nicht-Null-Zellen von Depression Die Karte wird als echtes Tiefdruckgebiet betrachtet.
Bäche werden nicht aus Senken abgeleitet. Wenn ein Bereich als Depression markiert ist, aber der
Da das Höhenmodell an dieser Stelle keine Senke aufweist, enden die Bäche dort nicht. Wenn ein Fluss
Zur Verfügung stehen eine Akkumulationskarte und eine Karte mit realen Senken, die Strömungsakkumulationskarte
muss mit der Depressionskarte übereinstimmen, so dass die Strömung nicht aus dem angegebenen Bereich heraus verteilt wird
Depressionen. Es wird empfohlen, die intern berechnete Durchflussakkumulation zu verwenden, wenn a
Eine Depressionskarte wird bereitgestellt.

Option Schwelle Definiert den minimalen (optional modifizierten) Durchflussakkumulationswert, der
wird einen neuen Stream starten. Wenn Montgomerys Methode zur Kanalinitiierung verwendet wird, ist die
Der Zellenwert der Akkumulationseingabekarte wird mit (tan(lokale Steigung))mexp multipliziert und dann
im Vergleich zu Schwelle. Wenn mexp ist gegeben als die Methode von Montgomery und
Foufoula-Georgiou (1993), um einen Stream mit diesem Wert zu initiieren. Der Zellenwert der
Die Akkumulationseingabekarte wird mit (tan(lokale Steigung))mexp multipliziert und dann mit verglichen
Schwelle. Wenn der Schwellenwert erreicht oder überschritten wird, wird ein neuer Stream initiiert. Der Standard
Wert 0 deaktiviert Montgomery. Montgomery und Foufoula-Georgiou (1993) empfehlen im Allgemeinen
2.0 als Exponent verwenden. mexp Werte näher bei 0 erzeugen Streams, die diesem ähnlicher sind
Streams, die mit deaktiviertem Montgomery extrahiert wurden. Größer mexp Werte verringern die Anzahl
Bäche in flachen Gebieten und erhöhen die Anzahl der Bäche in steilen Gebieten. Wenn Gewicht is
gegeben, wird zuerst das Gewicht aufgebracht.

Option d8cut Definiert die Mindestmenge des Überlandabflusses (Ansammlung), wenn SFD (D8) erreicht wird
Wird anstelle von MFD (FD8) zur Berechnung der Durchflussakkumulation verwendet. Gilt nur, wenn keine Kumulierung vorliegt
Karte ist vorhanden. Durch die Einstellung 0 wird MFD vollständig deaktiviert.

Option stream_length Definiert die minimale Streamlänge in Anzahl der Zellen für die erste Ordnung
(Kopf/Feder) Stromsegmente. Alle Stream-Segmente erster Ordnung sind kürzer als stream_length
wird gelöscht.

Ausgang Richtung Die Rasterkarte enthält die Flussrichtung für alle Nicht-NULL-Zellen in der Eingabe
Elevation. Die Durchflussrichtung ist vom Typ D8 mit einem Bereich von 1 bis 8. Werte werden mit multipliziert
45 gibt Grad gegen den Uhrzeigersinn aus Osten an. Die Fließrichtung wurde während der Ausdünnung angepasst
Verknüpfungen und das Überspringen von Zellen, die durch den Ausdünnungsvorgang beseitigt wurden.

Strom Extraktion
Wenn nein Anhäufung Die Eingabekarte wird bereitgestellt, die Flussakkumulation wird mit a bestimmt
hydrologische Analyse ähnlich r.Wasserscheide. Der Algorithmus ist MFD (FD8) nach Holmgren
1994, soweit r.Wasserscheidedem „Vermischten Geschmack“. Seine Schwelle Die Option bestimmt die Anzahl der Streams und Details
von Bachnetzen. Immer wenn die Strömungsansammlung erreicht ist Schwelle, ein neuer Stream wird gestartet
und stromabwärts bis zu seinem Austrittspunkt verfolgt. Wie für r.Wasserscheide, Flussakkumulation ist
berechnet als die Anzahl der Zellen, die durch eine Zelle abfließen.

If Anhäufung angegeben ist als die Akkumulationswerte der bereitgestellten Anhäufung Karte sind
verwendet und nicht aus der Eingabe berechnet Höhe Karte. In diesem Fall die Höhe Karte muss
genau die gleiche Karte sein, die zur Berechnung verwendet wurde Anhäufung. Wenn Anhäufung Wurde berechnet
mit r.terraflow, die gefüllte Höhenausgabe von r.terraflow muss benutzt werden. Weiter unten, die
Die aktuelle Region sollte an der ausgerichtet sein Anhäufung Karte. Die Fließrichtung ist zuerst
berechnet aus Höhe und dann angepasst Anhäufung. Das ist nicht nötig
die Anhäufung B. die Anzahl der Zellen, kann optional auch angepasst werden oder
gewogene Gesamtbeitragsfläche in Quadratmetern oder einer anderen Einheit. Wenn ein ursprünglicher Fluss
Wenn die Akkumulationskarte angepasst oder gewogen wird, sollte die Anpassung oder Gewichtung nicht konvertiert werden
gültige Akkumulationswerte in NULL-Werte (Knotendaten) umwandeln.

Gewogen Fluss Anhäufung
Die Strömungsakkumulation kann zunächst berechnet werden, z. B. mit r.Wasserscheide, und dann vorher geändert
Verwenden Sie es als Eingabe für r.stream.extract. In seiner allgemeinen Form ist eine gewichtete Akkumulationskarte
wird erzeugt, indem zunächst eine Wägekarte erstellt und dann die Akkumulationskarte mit multipliziert wird
die Wägekarte mit r.mapcalc. Es wird dringend empfohlen, den gewogenen Durchfluss auszuwerten
Erstellen Sie zunächst eine Akkumulationskarte, bevor Sie sie als Eingabe verwenden r.stream.extract.

Dadurch kann beispielsweise die Anzahl der Bäche in Trockengebieten verringert und die Anzahl erhöht werden
Bäche in Feuchtgebieten durch Einstellung Gewicht bis kleiner als 1 in trockenen Gebieten und größer als 1 Zoll
Nassbereiche.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kanalinitiierung auf vom Gelände bestimmte Täler zu beschränken
Morphologie. Täler können mit bestimmt werden r.param.skala param=crosc (Querschnitt oder
tangentiale Krümmung). Krümmungswerte < 0 weisen auf konkave Merkmale, also Täler, hin. Der
Die Größe des Bearbeitungsfensters bestimmt, ob schmale oder breite Täler entstehen
identifiziert (siehe Beispiel unten).

Definieren a Region of Interesse
Das Stream-Extraktionsverfahren kann auf einen bestimmten interessierenden Bereich beschränkt werden, z. B. a
Unterbecken, indem der Rechenbereich mit festgelegt wird g.Region und/oder eine MASKE erstellen. Solch
Die interessierende Region sollte ein vollständiges Einzugsgebiet sein, vollständig in dem Sinne, dass die
Der gesamte Bereich vor einer Entnahmestelle wird erfasst und mit mindestens einer Zelle gepuffert.

Strom Möglichkeiten für das Ausgangssignal:
Das Ausgabe-Raster und der Ausgabe-Vektor enthalten Stream-Segmente mit eindeutigen IDs. Beachten Sie, dass diese IDs
sich von den von vergebenen IDs unterscheiden r.Wasserscheide. Die Vektorausgabe enthält auch Punkte
am Ort des Beginns eines Bachabschnitts, an Zusammenflüssen und im Bachnetz
Outlet-Standorte.

Ausgang stream_raster Rasterkarte speichert extrahierte Streams. Zellwerte kodieren eine eindeutige ID
für jedes Stream-Segment.

Ausgang stream_vector Die Vektorkarte speichert extrahierte Bachsegmente und Punkte. Punkte sind
geschrieben am Startort jedes Stream-Segments und am Ausgang eines Streams
Netzwerk. In Ebene 1 sind Kategorien eindeutige IDs, identisch mit dem Zellenwert des Rasters
Ausgabe. Die Attributtabelle für Schicht 1 enthält Informationen über den Streamtyp
Segment: Startsegment oder Zwischensegment mit Nebenflüssen. Spalten sind cat int,
stream_type varchar(), type_code int. Die Kodierung für type_code ist 0 = start, 1 =
dazwischenliegend. In Schicht 2 sind die Kategorien identisch mit type_code in Schicht 1 mit zusätzlichen
Kategorie 2 = Steckdose für Steckdosen. Punkte mit Kategorie 1 = Mittelstufe in Schicht 2
liegen am Ort der Zusammenflüsse.

BEISPIEL

Dieses Beispiel basiert auf der Höhenkarte „elev_ned_30m“ im North Carolina-Beispiel
Datensatz und verwendet mit ermittelte Täler r.param.skala eine Akkumulationskarte wiegen
produziert mit r.Wasserscheide.
# Region festlegen
g.region -p raster=elev_ned_30m@PERMANENT
# Durchflussakkumulation berechnen
r.watershed ele=elev_ned_30m@PERMANENT acc=elevation.10m.acc
# Krümmung, um schmale Täler zu erhalten
r.param.scale input=elev_ned_30m@PERMANENT Output=tangential_curv_5 size=5 param=crosc
# Krümmung, um etwas breitere Täler zu erhalten
r.param.scale input=elev_ned_30m@PERMANENT Output=tangential_curv_7 size=7 param=crosc
# Krümmung, um breite Täler zu erhalten
r.param.scale input=elev_ned_30m@PERMANENT Output=tangential_curv_11 size=11 param=crosc
# Gewichtskarte erstellen
r.mapcalc "weight = if(tangential_curv_5 < 0, -100 * tangential_curv_5, \
if(tangential_curv_7 < 0, -100 * tangential_curv_7, \
if(tangential_curv_11 < 0, -100 * tangential_curv_11, 0.000001)))"
# Akkumulationskarte wiegen
r.mapcalc expr="elev_ned_30m.acc.weighed = elev_ned_30m.acc * Gewicht"
# Farbtabelle von der ursprünglichen Akkumulationskarte kopieren
r.colors map=elev_ned_30m.acc.weighed raster=elev_ned_30m.acc
Zeigen Sie sowohl die Original- als auch die gewogene Akkumulationskarte an. Vergleichen Sie sie und fahren Sie fort, wenn
Die gewichtete Akkumulationskarte ist sinnvoll.
# Streams extrahieren
r.stream.extract height=elev_ned_30m@PERMANENT \
akkumulation=elev_ned_30m.acc.weighed \
Schwellenwert=1000 \
stream_rast=elev_ned_30m.streams
# Streams mithilfe der ursprünglichen Akkumulationskarte extrahieren
r.stream.extract height=elev_ned_30m@PERMANENT \
akkumulation=elev_ned_30m.acc \
Schwellenwert=1000 \
stream_rast=elev_ned_30m.streams.noweight
Zeigen Sie nun beide Stream-Karten an und entscheiden Sie, welche realistischer ist.

REFERENZEN

· Ehlschläger, C. (1989). Die richtigen AT Suche Algorithmus zu Entwickle Hydrologie
Models von Service Elevation Daten-Management, Verfahren of Internationale Geografisch
Info Systeme und Techniken (IGIS) Symposium '89, S. 275–281 (Baltimore, MD, 18.–19. März).
1989). URL: http://faculty.wiu.edu/CR-Ehlschlaeger2/older/IGIS/paper.html

· Holmgren, P. (1994). Mehrere Fluss Richtung Algorithmen für den abfließen Modellieren in
Gitter basierend Höhe Modelle: An empirisch Auswertung. Hydrologisch Prozesse Vol
8(4), S. 327–334. DOI: 10.1002/hyp.3360080405

· Montgomery, DR, Foufoula-Georgiou, E. (1993). Kanal Netzwerk Quelle
Darstellung Verwendung von digital Höhe Modelle. Wasser Ressourcen Forschung Vol
29(12), S. 3925-3934.

Nutzen Sie r.stream.extractgrass online über die Dienste von onworks.net