Fließrichtung

Das Werkzeug "Fließrichtung" erstellt ein Raster für die Fließrichtung von jeder Zelle zu dem oder den jeweils tiefer gelegenen Nachbarn, indem die Methoden D8, Multiple Flow Direction (MFD) oder D-Infinity (DINF) verwendet werden.

Die Ausgabe ist ein gehosteter Bilddaten-Layer.

Weitere Informationen zur Funktionsweise des Werkzeugs "Fließrichtung"

Verwendungshinweise

"Fließrichtung" enthält Konfigurationen für Eingabe-Layer, Fließrichtungseinstellungen und Ergebnis-Layer.

Eingabe-Layer

Die Gruppe Eingabe-Layer enthält den folgenden Parameter:

• Das Eingabe-Oberflächen-Raster ist das Höhen-Raster, das zum Berechnen verwendet wird.

Einstellungen für Fließrichtung

Die Gruppe Einstellungen für Fließrichtung enthält die folgenden Parameter:

• Fließrichtungstyp gibt die bei der Berechnung der Fließrichtung verwendete Abflussmethode an.

  • D8: Bei der Methode D8 wird die Fließrichtung des Nachbarn mit der steilsten Neigung zugewiesen. Diese wird berechnet, indem die Differenz des Z-Wertes durch die Pfadlänge zwischen den Zellenmittelpunkten geteilt wird (1 für Kardinalzellen und die Quadratwurzel von 2 für diagonale Zellen). Die Werte im Layer Name des Ausgabe-Fließrichtungs-Rasters sind ganzzahlige Werte im Bereich von 1 bis 255. Die Werte vom Mittelpunkt jeder Richtung sind im folgenden Schema angegeben:

    

    Wenn eine Zelle in mehrere Richtungen die gleiche Änderung im Z-Wert aufweist, ist die D8-Fließrichtung undefiniert. In diesem Fall ist der Wert für eine derartige Zelle die Summe der möglichen Richtungen.

    Dies ist die Standardeinstellung.

  • MFD: Bei der Flussmethode MFD wird die Fließrichtung gemäß einem adaptiven Exponenten für Partitionen über alle niedrigeren Nachbarn hinweg partitioniert. Die adaptive Komponente wird als Funktion des maximalen Neigungsgradienten geschätzt, die die lokalen Terrainbedingungen berücksichtigt (Qin et al, 2007). Die Werte im Layer Name des Ausgabe-Fließrichtungs-Rasters sind ganzzahlige Werte im Bereich von 1 bis 255, die die vorherrschende Fließrichtung anzeigen (in Richtung der Zelle, die den größten Teil des Flusses gemäß dem Partitionsschema erhält), um die Interpretation zu erleichtern.

    Das Ausgabe-Raster einer MFD-Fließrichtung ist jedoch eine Eingabe, die vom Werkzeug "Abflussakkumulation" erkannt wird, das die proportionalen MFD-Fließrichtungen verwendet und den Abfluss von jeder Zelle zu allen niedrigeren Nachbarn akkumuliert.

  • DINF: Die DINF-Methode beschreibt die Fließrichtung als steilste Neigung von acht dreieckigen Facetten, die auf Basis eines 3 x 3-Zellen großen und auf die betreffende Zelle zentrierten Fensters entworfen wurden. Die Ausgabe der Fließrichtung ist ein Gleitkomma-Raster, das als einzelner Winkel dargestellt wird und gegen den Uhrzeigersinn von 0 (in Richtung Osten) bis 360 (erneut in Richtung Osten) verläuft.

• Der Parameter Abfluss von Randzellen nach außen erzwingen gibt an, ob Randzellen immer nach außen fließen oder den normalen Flussregeln folgen.

  • Deaktiviert: Die Fließrichtung verläuft zur inneren Zelle mit der stärksten Absenkung im Z-Wert. Wenn die Absenkung jedoch kleiner oder gleich 0 ist, erfolgt der Fluss bei der Zelle aus dem Oberflächen-Raster hinaus. Dies gilt für alle Zellen im Raster gleichermaßen. Dies ist die Standardeinstellung.
  • Aktiviert: Die Fließrichtung in Randzellen verläuft immer aus dem Oberflächen-Raster heraus.

Ergebnis-Layer

Die Gruppe Ergebnis-Layer enthält die folgenden Parameter:

• Name des Ausgabe-Fließrichtungs-Rasters ist der Name des Ausgabe-Rasters, das das Fließrichtungsergebnis enthält.

  Der Name muss eindeutig sein. Wenn in der Organisation bereits ein Layer mit dem gleichen Namen vorhanden ist, tritt ein Fehler auf, und Sie werden aufgefordert, einen anderen Namen zu verwenden.

• Die Gruppe Optionale Layer enthält den folgenden Parameter:

  • Name des Ausgabe-Absenkungs-Rasters ist der Name des Ausgabe-Rasters, das das Ausgabe-Absenkungs-Raster enthält.

    Der Name muss eindeutig sein. Wenn in der Organisation bereits ein Layer mit dem gleichen Namen vorhanden ist, tritt ein Fehler auf, und Sie werden aufgefordert, einen anderen Namen zu verwenden.

• In Ordner speichern gibt den Namen eines Ordners in Eigene Inhalte an, in dem das Ergebnis gespeichert wird.

Umgebungen

Umgebungseinstellungen für die Analyse sind zusätzliche Parameter, mit denen die Ergebnisse eines Werkzeugs beeinflusst werden können. Sie können über die Parametergruppe Umgebungseinstellungen auf die Umgebungseinstellungen des Werkzeugs für die Analyse zugreifen.

Dieses Werkzeug berücksichtigt die folgenden Analyseumgebungen:

• Ausgabe-Koordinatensystem
• Verarbeitungsausdehnung

  Hinweis:

  Die standardmäßige Verarbeitungsausdehnung in Map Viewer ist Volle Ausdehnung. Diese Standardeinstellung unterscheidet sich von Map Viewer Classic, wo Aktuelle Kartenausdehnung verwenden standardmäßig aktiviert ist.

• Fang-Raster
• Zellengröße
• Maske
• Faktor für parallele Verarbeitung

Ausgaben

Das Werkzeug umfasst die folgenden Ausgaben:

• Im Layer Name des Ausgabe-Fließrichtungs-Rasters wird der Wert der Fließrichtung der einzelnen Zellen gespeichert.

  Das Ausgabe-Fließrichtungs-Raster ist vom Typ Ganzzahl. Wenn MFD für den Parameter Fließrichtungstyp angegeben wurde, zeigt der Wert jeder Zelle die vorherrschende Fließrichtung an, die hin zu der Zelle verläuft, die den größten Teil des Flusses gemäß dem Partitionsschema erhält.

• Der Layer Name des Ausgabe-Absenkungs-Rasters enthält das prozentuale Verhältnis zwischen der maximalen Höhenänderung und der Pfadlänge (zwischen den Zellenmittelpunkten) entlang der Fließrichtung. Das Ausgabe-Absenkungs-Raster ist ein Gleitkomma-Raster. Für benachbarte Zellen ist dies analog zur prozentualen Neigung zwischen den Zellen. Auf einer ebenen Fläche wird diese Entfernung zur Entfernung zu der nächsten Zelle mit niedrigerer Höhe.

Anforderungen für die Verwendung

Für dieses Werkzeug werden folgende Lizenzen und Konfigurationen benötigt:

• Benutzertyp Creator oder GIS Professional
• Publisher- oder Administratorrolle oder eine entsprechende benutzerdefinierte Rolle
• Verfügbar, wenn die Organisation für Rasteranalysen mit einer Premiumfunktion-Lizenz konfiguriert ist

Referenzen

• Jenson, S. K. und Domingue, J. O. 1988. "Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis." Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593–1600.

• Qin, C., Zhu, A. X., Pei, T., Li, B., Zhou, C., und Yang, L. 2007. "An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow direction algorithm." International Journal of Geographical Information Science 21(4): 443-458.

• Tarboton, D. G. 1997. "A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models." Water Resources Research 33(2): 309–319.

Ressourcen

Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Quellen:

• Funktionsweise von "Fließrichtung"
• Fließrichtung in ArcGIS REST API
• flow_direction in ArcGIS API for Python
• Fließrichtung in ArcGIS Pro mit der Erweiterung Raster Analysis
• Fließrichtung in ArcGIS Pro mit der Erweiterung Spatial Analyst