流域分析详解

原始 DEM 里到处是小的闭合洼地——没有更低邻域的单元格。少数是真实的（采石场、喀斯特、水塘），但多数是插值、噪声或植被剔除留下的痕迹。

如果在原始面上演算水流，水会被困在这些洼地里，排水网络会碎成互不相连的片段。因此第一步是把它们填平或凿通，直到每个单元格都有一条通往栅格边界的下坡路径。

这比听起来重要：填洼是决定你的沟道能否连通的那一步。它也意味着用于水文的面，与你实测的面并不完全相同——这是有意为之。

接着为每个单元格指定水离开它的方向。经典方法是 D8：水流向八邻域中最陡的下坡方向——全部水量，只走一个方向。

D8 简单，能给出清晰沟道，但在平坦和微凸的地面上会把水挤进人为的直线，因为即使真实水流在扩散，也必须选定唯一方向。

多流向方法则按坡度比例把出流分配给所有下坡邻域。结果在坡面和冲积扇上更真实，产生的累积形态更平滑、更可信。

STREAM 先填洼，再用分配式多流向方法计算汇流，并由该结果导出河网分级。

汇流累积量统计每个单元格上游有多少面积经由它汇流。山脊单元格几乎没有；谷底单元格很多。

沟道就是从这一张栅格里出来的。选一个阈值——比如上游超过 N 个单元格的每个单元格——你就得到一个排水网络。降低阈值，网络更密，并沿坡面延伸得更高。

并不存在普遍正确的阈值。它是关于在你的地貌里什么才算沟道的建模选择，应当与你交付的任何图件一并说明。

有了网络之后，斯特拉勒分级对它进行分类。没有支流的源头段为 1 级。两条同级段汇合处级别加一；不同级别汇合处保留较大者。

这是一种紧凑的说法，用来表达某条沟道处于排水层级的多深位置，因此常用于筛选（“只看 3 级及以上”）和流域间比较。

最后，选定一个出口——涵洞、水文站、矿坑集水井——追踪其水最终经过该点的所有单元格。这组单元格就是流域，其外轮廓就是分水界。

把出口移动几个单元格，边界可能明显改变，在平坦地形尤甚。划定之前先把出口吸附到已累积的沟道上；偏离沟道一个单元格的出口，汇集的只是一条细缝，而不是整个流域。

分辨率：粗栅格会抹平细小分水线，可能把相邻流域合并；极细的栅格会把每道路缘和土垄都算进来——包括下周就不存在的那些。

面的类型：在 DSM 上做水文，会让水从屋顶和树冠上流过。做排水几乎总要用裸地地形。

在建工程：活动工地上的临时土堤、运输道路和料堆确实会改变水的走向。这不是误差——正因如此，工地一变分析就要重跑。

排水设计：知道涵洞或渠道上游的汇水面积，是几乎所有径流计算的输入。

工地水管理：找出平整后的平台上水会在哪里积聚，以及一次泄漏会往哪里走。

矿山与采石：把水引离作业面、规划集水井、了解采坑截取了什么。

侵蚀与泥沙：陡坡上高累积量的路径，就是你最先丢材料的地方。