水文
面向流域与排水分析的水文分析软件
STREAM 是一款水文分析软件，可直接由 DEM 模拟水在您的地形上的运动。计算流向与汇流累积量、提取水系网络、划分流域与集水区——全部以实时图层显示在表面之上。
什么是地形水文分析？
水文分析推导水如何在高程表面上流动。流向显示每个格网单元向何处排水；汇流累积量显示水流在何处汇聚成沟道；流域划分则把汇流至某点的区域归为一组。
它是排水设计、洪水与侵蚀研究以及集水区规划的基础——全部读取自 DEM。
多数水文分析软件把流向、汇流累积量与流域划分当作一个模块，处理从别处导入的数据。而在 STREAM 中，这些都是对您已经在查看、编辑与导出的同一个 DEM 执行的原生运算，无需额外的导入/导出往返。
STREAM 中的水文分析软件
流向与汇流累积量
在整个 DEM 上计算每个格网单元的排水去向，以及水流在何处汇聚成沟道。
水系网络
提取地形所隐含的排水 / 水系网络。
流域与集水区
划分汇流至所选出水口的集水区域。
实时图层
以彩色图层在地形上查看结果，并保存为栅格或矢量。
积水：水停在哪里、有多少
积水模式找出地表的封闭洼地，并逐个给出水面面积、至溢流高程的蓄水容量、最大与平均水深、溢流高程以及汇水区。小水洼会按最小面积与最小深度过滤掉，因此结果是一份可以据以行动的清单，而不是噪声。
降雨情景，而不只是容量
输入降雨量、历时、下渗速率与径流系数，积水结果就会被填充到该场降雨实际形成的水位：净雨 = max(0, P − f·D) · C。报告随后把洼地中蓄存的水与流出区域的水分开，统计溢流洼地数量，并给出洪峰流量。
点击即得汇水区与汇流时间
在流域模式下，点击地形即可圈定该点以上的汇水区，并给出其面积、最长汇流路径、沿该路径的高差，以及按 Kirpich 公式估算的汇流时间。当汇水区越出分析范围边界时，结果会被标记为下限值，而不是当作完整值报出。
在地形中开挖排水沟
沿您绘制的线，STREAM 按底宽、深度与边坡开挖梯形断面排水沟，并让边坡与地面顺接，不留直立边壁。它成为一次永久的地形编辑，渲染、纵断面、挖填方以及此后每一次水文计算看到的都是这一表面；开挖完成后会自动打开该线路的纵断面。
如何进行汇水区与排水分析
- 1
确定范围
绘制或选择水文分析运行的区域，让计算覆盖您关心的那个汇水区。
- 2
计算流向与汇流累积量
流向说明水从每个栅格往哪里走，累积量则汇总穿过它的水量。水系网络由您设定的累积阈值得出。
- 3
提取汇水区
放置出水口点，STREAM 会勾绘汇流到该点的范围。
- 4
查看积水位置
积水显示那些先被填满、之后才溢流的洼地——这正是决定排水沟开在哪里的依据。
- 5
保留或导出
把水系与汇水区保存为矢量、流向栅格保存为 GeoTIFF，并把数值带入报告。
| 模式 | 计算内容 | 矢量导出 |
|---|---|---|
| 流域 | 汇水盆地；点击某点可得其上游汇水区、最长汇流路径与 Kirpich 汇流时间 | 面 |
| 流向 | 每个像元按 D8 模型的最陡下降方向 | 箭头 |
| 汇流累积量 | 上游贡献面积，采用发散式多流向模型 | 仅栅格——请改用水系 |
| 水系 | 由累积量提取、按 Strahler 分级排序的河道 | 线 |
| 积水 | 封闭洼地：水面、蓄水容量、水深、溢流高程与汇水区 | 水面多边形 |
支持的格式
观看演示
常见问题
STREAM 包含哪些水文工具？
流向、汇流累积量、水系 / 排水网络提取与流域划分——全部在 DEM 上计算。
水文分析是由 DEM 计算的吗？
是的。所有水文分析都直接读取高程表面，因此汇流与集水区都贴合真实地形。
可以用于排水与洪水研究吗？
可以。汇流累积量、水系网络与流域是排水设计与侵蚀、洪水分析的标准输入。
STREAM 是独立的水文分析软件，还是更大工具的一部分？
STREAM 把流向、汇流累积量、水系/排水网络提取与流域划分整合进您用于地形、DEM 与 CAD-GIS 工作的同一款原生 Windows 应用中——无需另外的水文分析软件。
STREAM 使用哪种水流模型？
先填洼，然后流向按 D8 模型取最陡下降方向，而汇流累积量采用发散式多流向方法，使上游贡献得以铺开，而不是塌缩成单像素线条。水系由累积量提取，并按 Strahler 分级排序。
河道阈值怎么选？
阈值是一个像元被视为河道所需的最少上游像元数。保持为零，STREAM 会自行选取一个值，并把所选值写入记录、显示在图层卡片上——自动选择同样是可核查的选择。
积水分析会报告什么？
逐个洼地给出：水面面积、至溢流高程的蓄水容量、最大与平均水深、溢流高程、汇水区、能将其填满的降雨量、汇流时间，以及是否溢流。最小面积与最小深度会滤除水洼；若没有任何洼地满足条件，STREAM 会明确说明未找到封闭洼地，而不是显示一张空白图。
可以模拟某一场具体降雨吗？
可以。输入降雨量、历时、地面下渗速率与径流系数。净雨为 max(0, P − f·D) · C，水面按由此得到的水位绘制。报告会把蓄存量与流出区域的水量分开，指出有多少个洼地溢流，并给出洪峰流量。
汇流时间这个数字是什么？
针对所点击汇水区、由最长汇流路径及其沿线高差推得的 Kirpich 近似估算值。因为它来自经验公式，所以明确标注为近似；STREAM 会在旁边一并给出水流模型与分析像元大小，以便判断该数值。
道路填方截断了我的汇流路径，能修正吗？
可以，使用洼地开口（depression breaching）。设定一个高度，高于该值的薄型人工屏障——道路填方、堤坝——将被切开而非填平，真正较深的洼地则被保留。它会改变表面，因此水文需计算两次，该选项默认关闭。
某一点的汇水面积怎么计算？
运行“流域”模式，点击水流流出的那一点，即出水点。STREAM 沿 DEM 的流向向上游追踪，划出所有汇向该点的范围，并给出汇水面积（流域面积）。随后“汇水区报告”把面积、出水点以及坡度和汇流长度摘要写入 PDF，流域本身可导出为多边形。
一次水文计算可以导出什么？
五种模式都可导出为 GeoTIFF 栅格。矢量导出随模式而定：流域为面、流向为箭头、河道为线、积水为水面多边形——汇流累积量仅有栅格，需要矢量时请使用水系。积水另外还生成 PDF 报告与原始数据 CSV，点击得到的汇水区也有各自的 PDF。
适用场景
在 STREAM 中体验水文分析
Windows x64 免费测试版。完全离线运行，支持 GeoTIFF、LAS/LAZ 和 DXF。
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