155GIS2 / 6. cvičení: Porovnání verzí

Aktuální verze z 6. 4. 2020, 16:30

← předchozí cvičení • stránky předmětu • další cvičení →

Hydrologické analýzy

Základní pojmy

GIS and Hydrology From Wikipedia, the free encyclopedia
Geomorphometry V: Flow routing, watershed analysis by Helena Mitášová

Poznámky k systému ArcGIS

Spatial Analyst • Hydrology • Fill
Spatial Analyst • Hydrology • Flow Direction
Spatial Analyst • Hydrology • Flow Accumulation
Spatial Analyst • Map Algebra • Raster Calculator
Spatial Analyst • Hydrology • Stream To Feature
Spatial Analyst • Hydrology • Flow Length
3D Analyst • Functional Surface • Add Surface Information
Spatial Analyst • Hydrology • Stream Link
Spatial Analyst • Hydrology • Watershed
Spatial Analyst • Hydrology • Stream Order

Modelování Milešovského potoka v systému ArcGIS

Odkazy

How Fill works
- Odstranění bezodtokových depresí. Nástroj identifikuje místa, ze kterých neodtéká voda, a tato místa vyplní (přepočítá výšku jejich dna tak, aby byla ve výšce, při které z místa odtéká voda).

Flow Direction
- Výpočet směru odtoku. Algoritmy, které jsou pro tento účel k dispozici, mohou mít dvě základní varianty, neboť předpokládají 4 (stranová souvislost pixelů) nebo 8 možností odtoku (stranová a diagonální souvislost pixelů). Současně dostupné systémy prakticky vždy uvažují 8 směrů odtoku a to zejména v souvislosti s orientací ke světovým stranám.

Flow Accumulation
- Akumulovaný odtok. V přírodě dochází k tomu, že malé množství vody stéká po ploše terénu a ne v odvodňovacích stružkách. Je proto vhodné nastavit parametry modelování tak, aby se voda při svém odtoku akumulovala a aby vlastní kanalizační etapa začala teprve tehdy, dosáhne-li se určité hraniční hodnoty.

Flow length
- Výpočet délky odtoku.

Basin
Watershed
- Výpočet povodí. Povodí je možno definovat jako atribut každého bodu DMT, který identifikuje území ležící v oblasti s přítokem do tohoto bodu. Hranice povodí lze zjistit pomocí různých algoritmů provázaných s odtokovými charakteristikami (směr odtoku a akumulovaný odtok).

Specializované nástroje: TauDEM • RiverTools

Úlohy

V následujících úlohách budeme, pokud nebude uvedeno jinak, používat data z datové sady ArcCR500. Tato datová sada je poskytovaná firmou ArcData zdarma.

V učebně B-870 jdou data nainstalována v adresáři

S:\K155\Public\data\ArcGIS\ArcCR500 3.3

Přístupová práva k tomu adresáři jsou omezena pouze na čtení! Nelze tedy datové vrstvy z ArcCR500 upravovat (včetně např. vytváření pyramid).

1.

Jaká je délka (v metrech) Milešovského potoka určená z dat ArcČR500??: Datové vrstvy: VodniToky; Výsledek: 13 637m

2.

Jaká je délka Milešovského potoka vypočteného z hydrologické modelace (potok musí mít akumulovaný odtok nad 500 jednotek, výpočetní region nastavte podle polygonu Ústeckého kraje)? Jaký je rozdíl délky modelovaného potoka v porovnání s daty ArcČR500?: Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, KrajePolygony; Výsledek: 11 085m, 2 552m

→ Fill, Flow direction, Flow accumulation, Raster Calculator, Stream To Feature

3.

Jak dlouhou trasu (v km) musí urazit kapka deště, která dopadne poblíž vrcholu Milešovky [S-JTSK: 986668, 770118], aby odtekla ze zájmového území Ústeckého kraje?: Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, milesovka; Výsledek: 64km

→ Flow Length, Add Surface Information

4.

Jak velká je plocha odtoku (povodí) zajišťovaná Milešovským potokem?: Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, VodniToky; Výsledek: 669 084ha

→ Basin

5.

Jak velká je plocha povodí Milešovského potoka?: Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, VodniToky; Výsledek: 2 858ha

→ Stream Link, Watershed

6.

Jaká je celková délka (v km) modelovaných toků na území okresu Litoměřice, které mají pořadí podle Strahlera 1 (tj. nemají přítoky)?: Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, OkresyPolygony; Výsledek: 157km

→ Stream Order, Stream To Feature

7.

Jakou délku (v km na 1 des. místo) mají modelované toky (akumulovaný odkok > 250) na území Moravskoslezského kraje (před výpočtem upravte DMT na hydrologicky korektní DMT)?: Datové vrstvy: KrajePolygony (AC), DigitalniModelReliefu; Výsledek: 2 360 km

Další úlohy najdete v cvičení k předmětu 153GIS2.

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 {{GIS}}
-{{Cvičení|155GIS2|4|Hydrologické analýzy}}
+{{Cvičení|155GIS2|6|Hydrologické analýzy}}
 == Základní pojmy ==
 * [http://en.wikipedia.org/wiki/GIS_and_Hydrology GIS and Hydrology] From Wikipedia, the free encyclopedia
-* [http://courses.ncsu.edu/mea592a/common/GIS_anal_lecture/GIS_Anal_Lflow.ppt Geomorphometry V: Flow routing, watershed analysis] by Helena Mitášová
+* [https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=2ahUKEwikrsPr5JToAhVO-6QKHV6XB3wQFjADegQIARAB&url=http%3A%2F%2Ffatra.cnr.ncsu.edu%2Fgeospatial-modeling-course%2Fslides%2FGIS_Anal_Lflow.ppt&usg=AOvVaw1I5m7i1BSJzwEYYvw0Smtt Geomorphometry V: Flow routing, watershed analysis] by Helena Mitášová
-* [http://mapserver.mendelu.cz/sites/default/files/data/skripta/ArcGIS/ArcGIS_cviceni_7.pdf Cvičení 7. - Topografické a hydrologické modelování]
-* [http://gis.zcu.cz/studium/apa/referaty/2008/Cejka_HydrologickeAnalyzy/ Hydrologické analýzy v ArcGIS a GRASS]
 == Poznámky k systému ArcGIS ==
-Specializované nástroje: [http://hydrology.usu.edu/taudem/taudem5/index.html TauDEM] {{bullet}} [http://www.spatialecology.com/htools/riversampleextr.php RiverTools]
 * Spatial Analyst {{bullet}} Hydrology {{bullet}} Fill
@@ Řádek 24: / Řádek 20: @@
 * Spatial Analyst {{bullet}} Hydrology {{bullet}} Stream Order
+{{fig|arcgis-gis2-cv6|Modelování Milešovského potoka v systému ArcGIS|size=640}}
-{{fig|arcgis-gis2-cv6|Řešení první a druhé úlohy pátého cvičení GIS 2 v ArcGIS|size=640}}
 === Odkazy ===
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000061000000.htm How Fill works]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/how-fill-works.htm How Fill works]
 ** Odstranění bezodtokových depresí. Nástroj identifikuje místa, ze kterých neodtéká voda, a tato místa vyplní (přepočítá výšku jejich dna tak, aby byla ve výšce, při které z místa odtéká voda).
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000052000000.htm Flow Direction]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/flow-direction.htm Flow Direction]
 ** Výpočet směru odtoku. Algoritmy, které jsou pro tento účel k dispozici, mohou mít dvě základní varianty, neboť předpokládají 4 (stranová souvislost pixelů) nebo 8 možností odtoku (stranová a diagonální souvislost pixelů). Současně dostupné systémy prakticky vždy uvažují 8 směrů odtoku a to zejména v souvislosti s orientací ke světovým stranám.
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000051000000.htm Flow Accumulation]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/flow-accumulation.htm Flow Accumulation]
 ** Akumulovaný odtok. V přírodě dochází k tomu, že malé množství vody stéká po ploše terénu a ne v odvodňovacích stružkách. Je proto vhodné nastavit parametry modelování tak, aby se voda při svém odtoku akumulovala a aby vlastní kanalizační etapa začala teprve tehdy, dosáhne-li se určité hraniční hodnoty.
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000053000000.htm Flow length]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/flow-length.htm Flow length]
 ** Výpočet délky odtoku.
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z0000004z000000.htm Basin]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/basin.htm Basin]
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000059000000.htm Watershed]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/watershed.htm Watershed]
 ** Výpočet povodí. Povodí je možno definovat jako atribut každého bodu DMT, který identifikuje území ležící v oblasti s přítokem do tohoto bodu. Hranice povodí lze zjistit pomocí různých algoritmů provázaných s odtokovými charakteristikami (směr odtoku a akumulovaný odtok).
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000056000000.htm Stream Link]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/stream-link.htm Stream Link]
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000057000000.htm Stream Order]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/stream-order.htm Stream Order]
-* [http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html#//009z00000058000000.htm Stream To Feature]
+* [https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/spatial-analyst/stream-to-feature.htm Stream To Feature]
 ** Odvodňovací síť.
-== Poznámky k systému GRASS ==
+* Specializované nástroje: [http://hydrology.usu.edu/taudem/taudem5/index.html TauDEM] {{bullet}} [http://www.spatialecology.com/htools/riversampleextr.php RiverTools]
-Návod na řešení úloh z tohoto cvičení '''{{freegis|GRASS GIS / Tutoriál / GIS 2 / 6. cvičení|zde}}'''.
 == Úlohy ==
@@ Řádek 60: / Řádek 53: @@
 {{GISUloha|1|Jaká je délka (v metrech) Milešovského potoka určená z dat ArcČR500?|VodniToky|13 637m}}
-{{GISUloha|2|Jaká je délka Milešovského potoka vypočteného z hydrologické modelace (potok musí mít akumulovaný odtok nad 500 jednotek, výpočetní region nastavte podle polygonu Ústeckého kraje. Jaký je rozdíl délky modelovaného potoka v porovnání s daty ArcČR500|DigitalniModelReliefu, KrajePolygony|11 085m, 2 552m }}
+{{GISUloha|2|Jaká je délka Milešovského potoka vypočteného z hydrologické modelace (potok musí mít akumulovaný odtok nad 500 jednotek, výpočetní region nastavte podle polygonu Ústeckého kraje)? Jaký je rozdíl délky modelovaného potoka v porovnání s daty ArcČR500|DigitalniModelReliefu, KrajePolygony|11 085m, 2 552m }}
 : &rarr; Fill, Flow direction, Flow accumulation, Raster Calculator, Stream To Feature
@@ Řádek 72: / Řádek 65: @@
 : &rarr; Basin
-{{GISUloha|5|Jak velká je plocha povodí Milešovského potoka|DigitalniModelReliefu, VodniToky|3 149ha}}
+{{GISUloha|5|Jak velká je plocha povodí Milešovského potoka|DigitalniModelReliefu, VodniToky|2 858ha}}
 : &rarr; Stream Link, Watershed
-{{GISUloha|6|Jaká je celková délka (v km) modelovaných toků na území okresu Litoměřice, které mají pořadí podle Strahlera 1 (tj. nemají přítoky)|DigitalniModelReliefu, OkresyPolygony|160km}}
+{{GISUloha|6|Jaká je celková délka (v km) modelovaných toků na území okresu Litoměřice, které mají pořadí podle Strahlera 1 (tj. nemají přítoky)|DigitalniModelReliefu, OkresyPolygony|157km}}
 : &rarr; Stream Order, Stream To Feature
+{{GISUloha|7|Jakou délku (v km na 1 des. místo) mají modelované toky (akumulovaný odkok > 250) na území Moravskoslezského kraje (před výpočtem upravte DMT na hydrologicky korektní DMT)|KrajePolygony (AC), DigitalniModelReliefu|2 360 km}}