Come rappresentare cartograficamente il flusso d'acqua?

Sto modellando il flusso d'acqua su pendii ripidi per uno studio dell'erosione. Puoi vedere dallo screenshot i risultati dell'analisi del flusso basata su ArcGIS. Per produrre queste linee di flusso, ho generato un DEM senza depressione, calcolato la direzione del flusso e infine l'accumulo del flusso. Il prodotto di accumulo del flusso raster è stato vettorizzato con ArcScan.

Sebbene questo metodo faccia un ottimo lavoro nel mostrare percorsi d'acqua, non fornisce alcuna misura visiva di grandezza o accumulo. Come posso rappresentare meglio il flusso di acqua attraverso superfici ripide in modo tale che la grandezza e / o l'accumulo siano rappresentati?

È possibile classificare i flussi utilizzando, tra l'altro, il metodo Strahler Stream Ordering.

Nel metodo Strahler, a tutti i collegamenti senza alcun tributario viene assegnato un ordine di 1 e viene indicato come primo ordine.

L'ordine del flusso aumenta quando si intersecano flussi dello stesso ordine. Pertanto, l'intersezione di due collegamenti del primo ordine creerà un collegamento del secondo ordine, l'intersezione di due collegamenti del secondo ordine creerà un collegamento del terzo ordine e così via. L'intersezione di due collegamenti di ordini diversi, tuttavia, non comporterà un aumento dell'ordine. Ad esempio, l'intersezione di un collegamento del primo ordine e del secondo ordine non creerà un collegamento del terzo ordine ma manterrà l'ordine del collegamento più alto ordinato. fonte: aiuto ESRI 10.2.1

Quello che faccio è creare i flussi "ordinati" come parte della mia anaylsis spartiacque. In realtà lo uso anche per classificare i miei bacini risultanti e assegnare loro la simbologia in base alla quale l'ordine delle varie basi secondarie va dal più chiaro al più scuro. Ciò fornisce un riepilogo visivo molto utile del drenaggio.

Utilizzare lo strumento "Ordine flusso" (richiede Analista spaziale), quindi selezionare lo stream raster e la direzione del flusso raster come input e selezionare il metodo Strahler (impostazione predefinita)

Una volta completato, puoi simbolizzare così com'è o convertirlo in vettore per ottenere un maggiore controllo cartografico (spessore delle linee, ecc.)

Ecco come appaiono i miei flussi quando sono simboleggiati in questo modo:

Come ho già detto, puoi anche applicare questa tecnica agli stessi bacini idrografici che consente di produrre alcune interessanti visualizzazioni cartografiche:

Mentre Jacub ha ragione sul fatto che una tecnica di ordinamento del flusso è la soluzione migliore per essere in grado di rappresentare la grandezza o lo scarico del flusso, poiché la posizione nella rete è un surrogato di queste due caratteristiche del flusso, direi che vuoi evitare di usare Horton-Strahler ordine di flusso per questo scopo. È gravemente carente in queste applicazioni, in particolare se applicato a reti di stream più piccole, come te. Ciò è dovuto al noto problema dei "flussi mancanti" del metodo di ordinamento del flusso di Horton-Strahler, cioè quando due affluenti si incontrano, se uno è di un ordine inferiore, l'ordine del collegamento a valle non aumenterà. L'ordine del flusso Strahler aumenta solo quando due flussi dello stesso ordine si uniscono. È quindi abbastanza insensibile come misura.

Invece, potresti considerare l'utilizzo dello Shreve Stream Magnitude come misura più sensibile della dimensione / flusso del flusso. Altrimenti, potresti semplicemente considerare di assegnare a ciascun collegamento nella tua rete di raster stream estratto da DEM il valore di accumulo del flusso massimo (ovvero il valore più a valle nel collegamento). Oppure potresti anche utilizzare una trasformazione non lineare dell'accumulo di flusso massimo per imitare la relazione esistente tra area di pendenza e scarica del flusso. Esiste in genere una relazione log-log tra area di scarico e drenaggio completo. Ciò darà anche una migliore impressione dell'entità del flusso.

Considera i seguenti esempi, che includono rispettivamente l'ordine del flusso di Horton-Strahler, l'entità del flusso di Shreve e l'accumulo del flusso massimo rispettivamente:

Noterai che la prima immagine, l'ordine del flusso di Horton-Strahler, ha solo quattro classi e non è particolarmente sensibile alla posizione dei collegamenti all'interno della rete e del bacino. In confronto, Shreve Stream Magnitude e l'accumulo di flusso massimo (ovvero la dimensione del bacino) sono molto più sensibili alla posizione e alla magnitudine del flusso. Ovviamente, ho semplicemente usato un approccio basato sulla tavolozza per rappresentare qui i vari valori associati ai collegamenti nella rete perché illustra bene il mio punto, ma lo spessore proporzionale della linea sarebbe anche un buon approccio alla rappresentazione.