【《基于地理空间数据的S县水文信息提取方案设计》10000字】

第第I页绪论选题背景以及目的选题背景对水文信息进行提取所需要的数据是数字高程模型的数据。详尽的水文信息为开展环保工作、资源调度、水上交通运输、务农等提供重要的帮助。随着技术的进步，GIS的身影在水文的分析、提取等领域出现的越来越频繁，随着国家对水资源的重视，以及有些地方甚至出现水资源急缺的现象，这已然成为全国乃至全世界关注的环境问题之一。在当今的局势下，GIS凭借其对水文信息进行提取、分析的快速、时效性等特点，被大家广泛应用。并且ArcMap软件中有专门对水文进行分析的工具，也为水文信息的提取提供了极大的帮助。传统的水文信息提取，由于数据存在偏差，数据的准确性无法保证，这对之后的水资源管理、水源工程等造成巨大的影响。而GIS凭借与计算机的融合，极大提高了运算能力与数据准确性的分析，在水文提取方面表现卓越。选题目的本设计选择沈阳市S县作为研究区域，使用ArcGIS软件所自带的水文分析模块，对S县的水文信息如水流流向、正负地形、河网长度等进行提取。最后获取到S县的详尽水文信息。通过提取到的这些水文信息可以为今后该地区的水资源分析与管理，农业用水规划，地下水资源监测等有极大的帮助。在此设计中涉及到一些细节的分析如洼地提取，这时就要分析是否需要对提取的洼地进行填洼处理，因为由于存在特殊地形。高程数字模型上存在许多坑坑洼洼的下陷处，当水流过这些下陷点时，水会先将这些点填充，这样会造成流量的减少甚至是河流断流。最终造成水流的方向可能不合理或不正确。因此，在计算水文分析之前，就要考虑先对洼地进行填洼处理然后在进行接下来的操作。再比如河网的生成中的阈值确定，这个值是通过多次实验结果的比对，观察结果图所呈现状况进行分析，在总多结果图中，找到较为合适的一个图幅所选择的阈值作为此次实验后续进行的阈值的值。对S县提取的水文信息，为今后该地的农业、灾害防空提供帮助。另外，通过本次设计，对S县所提取的水文信息，后续对其使用的人来说，所要求的认知水平要求较低，降低了后续项目的成本。并且随着GIS技术的不断更新发展，以及DEMA数据质量的提高，和对水文数据分析的算法进步，在测绘乃至其它应用到水文信息的领域的研究结果更为真实有效。通过本次设计可以充分了解水文提取的过程，为今后更为深度的学习比如建立水文分析模型、水资源调度的等大型项目打好基础实践基础，也为该地区的环境保护有一定的价值贡献。国内外研究现状国外研究现状当今，在地理空间数据库中与水文相关的信息占有很大部分，详确的水文信息为地下水资源检测，洪涝灾害防控，数字流域建设有着极大的帮助。在国外，2019年托尔加等人为例管理由气候条件变化引起的干旱，计算土壤对缺水反应，利用GIS的土壤分类单元、地貌单元、地形和土壤理化参数四个不同标题研究了这些属性[1]；2016年玛娜等人使用ArcGIS软件中的水文分析模块以印度某煤矿由于开采造成的地表破坏进行研究[2]；2017年马苏徳等人也是使用ArcGIS软件中的水文分析模块对阿拉伯瓦迪亚盆地的水文进行提取，旨在对该地水文信息进行分析以预防洪涝灾害的发生[3]；2017年依纳徳、博尔等人通过遥感影像数据与数字高程模型数据结合，对阿拉伯瓦迪亚盆地的地下水资源进行监测发现，地下水的丰富程度与地表渗透率有极大关联[4]。国内研究现状在国内，2021年刘丽英以GIS技术的发展趋势为切入点，对指定区域降水量计算、水文情报预报等各个方面进行分析[5]；2021年刘凤梅、肖攀等人以珠江三角洲为目标区域，在ArcGIS平台下，开展了对该区域的水文信息进行提取，最终的结果为水文模型，空间数据的可视化分析提供了数据支撑[6]；2019年王春阳、王起峰等人以新疆安徽等多段境内流域为水文信息数据基础，使用编程语言将流域分析模块嵌入到ArcGIS平台中，对雨洪模拟研究和水文模块分析领域有着重要的影响意义[7]；2021年王成文，李英等人基于ArcGIS平台中的3D分析模块和水文分析模块，研究了山区地形条件下的DEM数字流域水文信息获取。提出山区水系提取的方法优化为数字化提取提供科学指导[8]；2020年杜青松基于数字高程模型数据对西天山中部河流进行提取和研究，其河网结果可以作为该地的水文管理工程的起始数据为后续工作提供帮助[9]；2020年孙燕霞研究了数字高程模型数据在水文方面的应用，以湖北省流域的数字高程模型数据为实验数据，使用ArcGIS水文分析模块，概述了流域分割的方法，最后得到了与湖北省内相一致的流域划分结果[10]；2020年张腾飞，高多多，魏广讨论了GIS技术在水文水资源中的应用，对如何通过GIS技术在水文领域获取更多的分析材料这一研究主题进行了详细的研究[11]；2019年谢巍基于DEM数据对渭河子流域水文信息进行了提取，结果表面：阈值设定对河网信息提取的结果有较大影响[12]；2020年温春云等对河网提取阈值选择作了相关分析，证明了阈值越大河网密度越小[13]。2019年孔辉以陕西延安羊圈沟流域作为研究区域，以羊圈沟流域的SRTM-DEM为实验数据，进行了水文分析，为实验区域开展的关于土壤侵蚀和河沟治理工程的生态维护专题提供了数据基础[14]。2018年王康，徐兴宇等人为解决辽西地区的水资源短缺问题,利用卫星遥感与地面物探相结合的工作方式,对该地区的水文进行提取和分析，结果发现,遥感技术可以掌握该地区地下水的存储量,另外通过遥感技术可以缩小地面物探工作区的范围,该方法有效提高了地下水探测的工作效率及其准确性[15]。

工程概况测区的概况地理位置S县隶属辽宁省沈阳市，位于辽河流域，北纬42°31′至43°02′，东经122°45′至123°37′，和沈阳相距138公里。图2.1地理位置示意图地形地貌S县北部为科尔沁沙地东南缘，东部为辽河冲积平原，形成西高东洼、南丘北沙、地形起伏、高低不平的特点。其他特征1、气候特征S县属北温带大陆季风气候，年均气温为6.9摄氏度，年均降水量540毫米。2、水文地质S县内共有八条水系，其中辽河在县内长度是527公里，流域面积占89.2平方公里。除辽河外，有另外七条属辽河水系，七条河流分别是公河、蚂螂河、东马莲河、八家子河、西马莲河、李家河、利民河。3、公路交通G25（长春—深圳高速公路）贯穿S县内，并且省内法盘线与沈张线相交，东张线与西二线相交。4、面积与人口全县区域面积2175平方公里。有汉、蒙、满等18个民族，总人口约为28.3万。已收集资料情况及其质量评定1、已收集到的测区资料本设计用的沈阳市S县的数字高程数据模型是美日两国利用美国航空航天局对地观测卫星TERRA的观测结果为数据基础，合作研究的一款新型地形数据模型。根据沈阳市S县的行政区划，在地理空间数据云（GeospatialDateCloud）平台上下载沈阳市S县所在的ASTGTM-N42E122、ASTGTM-N42E123、ASTGTM-N43E123的30M空间分辨率图幅，之后将三幅图幅导入到ArcGIS软件中进行数据预处理，首先将三幅图幅拼接为一幅，之后利用S县的矢量数据对其进行裁剪，再根据平面坐标依据对图幅进行投影变换。最终得到沈阳市S县的DEM数据。2、资料质量的评定通过查阅水文测量规范，水文采集相关的精度要求和单位规范见表2.1。表2.1水文信息提取相关精度及单位表项目单位取用精度至河口距离km大于或等于10km时，记至1km；小于0km时，记至0.1km集水面积km²大于或等于100km²记至1km²；小于100km²时，记至0.1km²流量m²/s取三位有效数字，小数不过三位流速m/s大于或等于1m/s时，取三位有效数字；小于1m/s时，取两位有效数字，数不过三位基准面、水准点高程m记至0.001m3、其他相关技术要求1.宜采用1985国家高程基准。在已有高程控制网的地区进行测量，可沿用原高程系统，有条件的可提供与1985国家高程基准的转换关系。2.流域，水系，河（湖）名1流域，水系的划分，由复审汇编单位确定。2水文，水位站的河（湖）名，一律填写测验断面所在河流或湖泊的名称，穿过水库的河流，上下游测站仍用原河名。3降水地点和河流（水）名称水面地点填写蒸发地点降水而流动的河流（或水）名称，这种测站不在河道附近的，就无法知道测站的地表径流流入哪段河流其上方的河流名称可以通过河流名称进行转移。3.数据源卫星影像的基本数据是彩色影像、多光谱影像和亮度校正（粗校正）超光谱影像。图像具有恒定的分辨率和清晰度，没有大的噪点区域或云层覆盖。4.平面坐标系采用CGCS2000坐标系，投影方式和分带方式：采用高斯-克吕格投影。用1：10000（或大于1：10000）标准地形图校正影像采用3°分带。用其他比例尺地形图校正影像时采用6°分带。技术路线本设计利用卫星影像数据，以GIS平台为依托对沈阳市S县的水文信息进行提取，其技术路线如下：（1）对S县的分水线，汇水线进行提取。分水线就水流流向的源头，因此在该处的水流流向是单向的，也就是说只有向外流出的方向，所以该位置处的汇流累积量是零。根据这个思路，对汇流累积量是零的部分进行提取，所得的结果即为分水线。汇水线的提取方法与分水线一样。只不过这次是基于反地形对分水线进行提取，所得的结果即为汇水线。（2）河网的提取，采用地表径流漫流模型，之后根据河网密度，对S县的河网分级处理。（3）对S县境内的流域进行分割。图2.2技术流程图首先对获取到的原始数据进行数据预处理操作包括数据拼接，根据S县矢量数据进行裁剪，投影变换。之后对数据进行平滑处理。对洼地进行填洼处理，消除洼地对水流流向的影响。提取正、负地形，在正地形的基础上提取汇水线，在负地形的基础上提取分水线。将生成的栅格河网矢量化，便于计算河网密度。通过计算获取该地的河网密度，汇流量。根据S县内的流域信息进行流域分割处理，最后获取其流域内的出水口，流域盆地和集水流域等水文信息。相关配置及作业依据软件配置本设计是在基于GIS平台，利用遥感数据影像进行设计的。其中地理信息系统，是将计算机技术、信息化技术整合的一个系统，可对空间信息进行采集、存储、管理，分析和应用的系统。选择的数据处理软件为ArcGIS10.2。ArcGIS10.2是ESRI公司开发的新一代GIS软件,是一个统一的地理信息系统平台,其中将水文分析集合到了ArcToolbox里，有水文分析、填洼、水流长度等应用。图2.3ArcToolbox中的水文分析模块数据模型数字高程模型（DEM）是DTM的最基本部分。它是将地表形态用数字化表达方式。DEM的表示方法有:等量线、格网DEM、不规则三角网等。等量线法（如图2.4所示）是用等值线表示地形特图所具有连续变化特征的属性方法。其思路是利用带有数值的等值线来表示地面分布特征。图2.4等值线DEM模型图格网DEM如图2.5所示。在一个个方格中的数值，是高程值。由一个个高程值组成的方格网即为一个高程矩阵。因为高程矩阵模型具有便于对地形进行分析、制作立体地图等优点而作为普遍应用的高程数据模型。图2.5规则格网DEM模型图不规格三角网模型如图2.6所示。该模型有一个个小三角形整合而成。并且每一个小三角形都是相互连接封闭的。其中每个小三角形的大小和形状也是不同的，这是因为在不规则三角网中，用三角形的大小，形状来表示所采集数据的密度以及位置。不规则三角网利用不同大小，形状的三角形组成一个不规则图形的方法来表示地形的复杂程度。这种方法更能真实的体现出测区的地貌特征。图2.6不规则三角网模型图

数据预处理数据类型栅格数据栅格数据即按行和列排列的，组成的像素矩阵。其中每一个小方格称为栅格单元。并且为其赋予了相应的属性值。栅格数据利用每个栅格单元所赋予不同是属性值来表达地理实体的一种模型数据。矢量数据矢量数据又称向量数据。与栅格数据表示方式不同，矢量数据是利用坐标系中的点来表示地理实体的数据属性特征。另外计算机用的最多的数据也是矢量数据。由于在计算机中，矢量数据是用坐标系中的点来表示数据特征，这对数据处理的结果更为准确。数据拼接在地理空间数据云中下载的数据影像是由有一个个小图幅组成。因为目标区域的范围较大，很有可能一个区域横贯多个数据图幅，因此需要对所有目标区域所跨越的图幅进行拼接，旨在获取目标区域完整的图幅范围。本次设计选择的数据类型为沈阳市S县区域的栅格数据，ASTGTM-N42E122、ASTGTM-N42E123、ASTGTM-N43E123的30M空间分辨率的三个图幅，为了后续水文信息提取等操作，需要将四个区域的图幅数据进行拼接合并。在ArcToolbox中选择【数据管理工具】|【栅格】|【栅格数据集】|【镶嵌】，将三个图幅加载后选择其中一个图幅作为目标图幅，合并如图3.1所示。图3.1合并对话框最终得到拼接后的DEM数据如图3.2。图3.2数据拼接结果数据裁剪从数据拼接后的结果图可以看到，这并不是S县的测区范围。如果依照目前的数据进行后续的水文信息提取的一些操作，获取的水文信息就不只是S县的水文了，其中还掺杂了大量的其它地区的水系。另外也对后续数据处理极大的增加了计算量。因此我们需要利用S县的形成区划矢量数据对其进行裁剪操作。将真实的S县范围从拼接结果中裁切出来。图3.3裁切后的S县DEM数据投影变换由于沈阳市S县的DEM是以地理坐标系显示的，为了便于后续数据的叠加分析和后续水文信息的提取，需要将地理坐标系转换为投影坐标系，在转换过程中，选取高斯-克鲁格投影，以西安80坐标系为基准，以东经123为中心经线。在ArcToolbox中选择【数据管理工具】|【投影和变换】|【栅格】|【投影栅格】工具，设置好输入和输出数据位置后，在【浏览坐标系】对话框中，选择投影坐标。如图3.4所示。图3.4投影坐标系统的选择。

水文分析正负地形提取正地形、负地形正地形（如图4.1所示）是高于附近地区或新构造上升地区的地形，主要包括：山地、高原、丘陵等。负地形（如图4.1所示）是低于附近地区或新构造下沉地区的地形，主要包括：洼地、盆地等。图4.1简单垂直结构正负地形组合示意图提取过程正负地形提取使用均值平滑分析，这意味着对于每个单元格，使用邻域单元格的平均值，而不是以它为中心的窗口中单元格的亮度值，如图4.2所示。窗口为三乘三的小方格组成。在均值平滑处理的过程中，大方格向右移动一次，就会计算出九个小方格所涉及范围的总值，之后对这个值进行求均值。将求得的均值赋予到这个新生成的大方格的中心那个小方格中。另外，分析窗口的大小与测区的实际情况有关。平滑分析得出针对较高的正地形和较低的负地形调整的平均高程矩阵。如图所示，在均值平滑分析之前和之后比较如图4.3所示。图4.2平滑分析原理图图4.3经过平滑分析后的地形对比在ArcToolbox中选择【SpatialAnalyst工具】|【邻域分析】|【焦点统计】如图4.4所示。利用邻域分析方法将分析窗口大小设置为40×40，计算平均值，计算结果命名为meandem。图4.4焦点统计对话框经过均值平滑分析前后对比图如图4.5和图4.6所示。图4.5未进行均值平滑处理前的S县高程数据模型图图4.6经过均值平滑处理后的S县高程数据模型图经过均值平滑分析后，通过前后对比发现最高点从原来的322千米降低到247.046千米。这种处理是为了便于后续提取正负地形作业。接下来是正负地形的提取，首先在【SpatialAnalyst工具】|【地图代数】|【栅格计算器】中将meandem数据和原始dem数据进行一次减法运算，得到的结果命名为chazhiDEM如图4.7所示。图4.7利用栅格计算器对两dem数据进行减法运算之后在【SpatialAnalyst工具】|【重分类】|【重分类】工具中对减法运算后的结果即chazhiDEM进行重分类。如图4.8所示。将0作为分界线，让大于0的部分记为正地形而负地形相反即小于0的部分。

图4.8利用重分类提取正、负地形最后在ArcGIS中沈阳市S县的正地形和负地形如图4.9所示。图4.9提取到的S县正、负地形图水流方向提取水流方向前文提到在GIS模型中，将数据划分成为一个个方格网，而水文信息在GIS中也是如此。以水流方向为例，水流方向就是水流离开方格网时候的方向。ArcGIS中，使用D8算法对水流方向进行计算。大致原理是，计算方格网中心的小方格与其周围方格的高程差值除以两个小方格之间的距离，在图4.10中可见，小方格间的距离和水流方向是直接相关的。中心方格设为K，并假定水流只能流入其周围的八个方格中，并用2的幂次方来代表水流方向。图4.10D8算法示意图提取过程根据上述原理，对沈阳市S县的水流方向进行了提取，在ArcToolbox中选择【SpatialAnalyst工具】|【水文分析】|【流向】，打开流向计算工具如图4.11所示。图4.11流向计算对话框【输入表面栅格数据】的数据为DEM，输出流向栅格数据名称为flowdir。点击确定得到S县水流方向图如图4.12。图4.12计算出来的S县水流方向图洼地提取洼地洼地是接近封闭区域且低于周围地形的地形。洼地分为。一是指陆地上低于周边地形的部分。二是指位于海平面以下的内陆盆地。由于上图中水流方向不以2n存在，说明沈阳市S县存在洼地。由于存在特殊地形。DEM表面上有一些凹陷区域，在进行水文分析时，由于洼地的存在，水流流经此处会将其填满，导致水流断流。水流的方向可能不合理或不正确。因此，在计算水文分析之前，首先用填充原始DEM数据以获得无洼地的DEM。提取过程凹陷中的最低点是最溢出的点，这样它就是起点，找到比它更低的点，如果周围没有，那么这个点继续作为起点，重复上面的过程，如果有一个更低的点，然后完成提取并修改流向。示意图如图4.13所示，其中箭头方向是水流的方向。图4.13洼地处理算法图根据上述原理，在ArcToolbox中选择【SpatialAnalyst工具】|【水文分析】|【汇】如图4.14，设置【输入表面栅格数据】为flowdir；设置【输出栅格】数据的文件名为sink。点击确定得到S县洼地区域图如图4.15。图4.14洼地计算对话框图4.15S县洼地分布图图4.16局部放大的S县洼地分布图洼地深度计算在填充洼地之前，需要计算洼地的深度。目的是识别由数据错误和实际存在的引起的洼地。在ArcToolbox中【分水岭】工具。将流向数据和倾斜点数据加入后，设置倾泻点字段值为value。如图4.16。图4.16分水岭分析最后得到S县洼地深度图如图4.17。图4.17通过计算得到的S县洼地深度洼地填充对洼地进行填洼处理。首先在ArcToolbox中选择【SpatialAnalyst工具】|【水文分析】|【填洼】，【输入表面栅格数据】为DEM，【输出表面栅格】命名为filldem如图4.18。图4.18洼地填充对话框洼地填充后的沈阳市S县无洼地DEM如图4.19所示。图4.19洼地填充后的S县DEM图由于洼地的存在，可能使得水流经洼地时，部分水流流入洼地造成流量统计结果偏差。甚至遇到深度较大的洼地时，有可能水流量较小的流域将洼地填充后水流终止，造成流域统计结果的变差。经过洼地填充后，就解决了上述这两个可能出现误差结果的影像因素。汇流累积量提取地表径流模拟过程会根据流向数据计算累计的汇合量。由规则网格表示的数字高程模型在每个点上都有一个单位的水。据实验区域的流向较低，数据将计算每个点的水流量，然后计算该区域汇流的累计数量。图4.20为提取的沈阳市S县无洼地的水流方向。图4.20提取的沈阳市S县无洼地的水流方向水流长度提取水流长度水流的长度是指沿着水流方向在水平面上从最大离地间隙的起点到终点在地面上的点的投影长度。在GIS模型中提取水流长度的方法分为顺流计算和逆流计算。其中顺流计算，就是算出地表一点出的水流方向以及这一点在出水处的最大距离的投影长度。逆流计算思路相反。即以出水处为起点计算该点到水流源点处的最大距离的投影长度。水流的长度是指沿着水流方向在水平面上从最大离地间隙的起点到终点在地面上的点的投影长度。地表径流的速度受水流长度的直接影响。提取流的长度的想法可以分解为以后的计算。即它计算从地面上每个点沿着水流方向到该点所在的水池出口的最大离地间隙的水平投影。找到并计算逆流，即沿水流方向的地面上的每个点。从地面到起点的最大距离的水平投影。首先在ArcToolbox中选择【SpatialAnalyst工具】|【水文分析】|【水流长度】，【输入流向栅格数据】为fdirfill；【测量方向】选择DOWNSTREAM(顺流计算)或UPSTREAM(逆流计算)，如图4.21所示。图4.21水流长度的计算窗口最后得到沈阳市S县水流长度图如图4.22所示。图4.22顺流计算处的水流长度图图4.23逆流计算出的水流长度图从图中不难看出，不论是顺流计算还是采用逆流计算。其最后得到水流长度均为65119.9米。水流长度越长，其在地表的流动速度越快。水流速度越快，对土壤的侵蚀能力以及携带的泥沙量越大。根据这个结果，有关部门可以通过判断水流长度，来加强对那些水流长度较长的地区的保护措施，以预防洪涝，山体滑坡等自然灾害。提取分水岭、汇水线分水岭、汇水线分水线也称作分水岭线，山脊将流域分割成两个部分。（如图4.24）汇水线也称作集水线，是两山之间地势最低处的连线。（如图4.24）。图4.24分水线和集水线图提取分水岭分水线为水流方向的初始位置，因此在该处的水流方向是单向的。即只有流出没有流入方向。根据分水线处汇流累积量为0这一特性，通过提取汇流累积量为0的区域，这个区域即为提取到的分水线。如图4.25所示。图4.25S县汇流量为零的DEM数据观察上图可以看到，有些地方的汇流累积量为零的地方并不是分水线区域。这时就需要采用和前文所提及的提取正负地形思路一样。首先需要对先前计算得到汇流累积量为零的区域进行平滑处理，之后进行和正负地形提取一样的两次重分类。但此时要注意分界线就不是0了而是1，将接近1的值定义为分水线，其余部分为0。最终得S县的分水岭如图4.26所示图4.26计算后得到的S县分水岭提取汇水线汇水线的提取实质思路与分水线一样。即在反地形基础上进行重分类，分界线依然设为1，接近1的为1其余为0。由于这次是在反地形的基础上进行重分类的。所有，此时接近1的就不再是分水线了而是汇水线。如图4.27所示。图4.27计算后得到的S县汇水线河网的提取河网河流汇聚成相互连通组成了河网。对于水流，网络汇合的累积总和表示网络水流量。当汇合度达到一定值时，水流会在地球表面形成。如果网格大于临界值，则可能存在一个通道。众多河道交叉汇集组成了河网。河网的生成首先是生成栅格河网。利用【SpatialAnalyst工具】|【地图代数】|【栅格计算器】可得到栅格河网如图4.28。图4.28S县河网图之后选择【SpatialAnalyst工具】|【水文分析】|【栅格河网矢量化】，其中【输入河流栅格数据】为streamnet，【输入流向栅格数据】为fdirfill，【输出折线要素】为sreamfea如图4.29。最后得到S县矢量河网图如图4.30所示图4.29栅格河网转换成适量河网对话框图4.30提取的S县矢量河网示意图河网分级河网分级就是将河网用阿拉伯数字进行分等定级。数字越大，汇流累积量也就越大，即为主流。如图4.31、4.32可以看出数字较小的河流最后交汇成数字较大的河流。形象的表现了主流由众多支流交汇而成。GIS模型中河网的分级方法有两种。其一是Shreve分级，如图4.31，任意两条支流相交汇形成的河网等级是那两条河网等级的和。另一种是Strahler分级，如图4.32，与Shreve不同的是，任意两条河网交汇成新河网的等级与那两条交汇河网等级较高的等级一样。图4.31Shreve分级图4.32Strahler分级图4.33利用Strahler分级方法对S县河网进行分级图4.34利用Shreve分级方法对S县河网进行分级流域的分割流域分割就是将大流域分割成许多个小流域。流域盆地即为集水区域，是流域分割后的表现形式之一。分割出来的S县的流域盆如图4.35所示。图4.35S县的流域盆地图4.36S县Shreve分级结果图

结论本设计是在GIS模型下，选择沈阳市S县作为研究区域，使用ArcGIS软件所自带的水文分析模块，对S县的水文信息如水流流向、正负地形、河网长度等进行提取。在设计过程中，有一些地方是值得思考和注意的。(1)在数据预处理过程中，经过拼接，裁剪后得到S县的DEM数据。接下来需要进行投影变换，由于沈阳市S县的DEM是以地理坐标系显示的，为了便于后续数据的叠加分析和后续水文信息的提取，需要将地理坐标系转换为投影坐标系，在转换过程中，选取高斯-克鲁格投影，以西安80坐标系为基准，以东经123为中心经线。(2)提取正、负地形，以及提取分水岭、汇水线时，均用到了重分类这个工具。此时设定重分类的阈值和分界值尤为重要。在正、负地形提取中分界值设为0，大于0的部分为正地形，小于0的部分为负地形。而在分水岭和汇水线提取时，分解值则设置为1，并基于正负地形进行提取分水岭和汇水线，这一点也与正负地形的提取有所不同，需要注意。(3)水文信息提取尤为重要的一点是洼地的填充。因为由洼地的存在，当水流流经此处时，有可能会减少水流流量，甚至由于洼地深度过深以及流经此处的地表径流量较少，使得该段支流在此处终止。但实际上，测区内的流域状况并非如此，使得最后获得的水文信息如水流长度，汇流累积量等结果与实际测区的数据不同。

参考文献YKURUCU,MTESETLILI,GÇIÇEK,atall.BuildingDrought-ResistantSoilMapbyUsingGIS[J].InternationalConferenceonAgro-Geoinformatics(Agro-Geoinformatics),2019(8):1-4Manna,Abhijit,Maiti,atall.AlterationofSurfaceWater