折线插值_使用地形转栅格插值工具创建水文高程表面
上次我們對使用地形轉柵格工具創建一個具有高層數據的插值面進行了初步的了解。
這次我們就來舉例說明一下。
練習：使用地形轉柵格插值工具創建水文高程表面
水上流動的計算機模擬非常依賴于輸入高程表面的質量;表面的誤差會降低分析的質量。在本練習中，將使用地形轉柵格插值工具，在太浩湖附近為一個7平方公里的小區域創建準確的水文高程表面。
預計完成時間：55分鐘
要完成練習，您需要以下內容：
?ArcGIS Desktop 10.6（基本，標準或高級）
?ArcGIS Geostatistical Analyst
?ArcGIS Spatial Analyst
第1步：下載數據（https://www.esri.com/training/courses/57630433851d31e02a43eec8-16470/Content/dataDownload.html）
第2步：打開地圖文檔并啟用Spatial Analyst擴展模塊
啟動ArcMap，瀏覽到C： EsriTraining PredictionSurfaces并打開TopoData.mxd。
所有要素圖層均來自USGS數字線圖（DLG）數據，并將作為地形轉柵格工具的輸入。山體陰影和海拔層來自30米的USGS DEM，供參考。
從“自定義”菜單中，選擇“擴展”，選中“Spatial Analyst”復選框，單擊關閉。
第3步：使用地形轉柵格工具
在接下來的兩個步驟中，將使用在地圖中看到的點，線和面數據插值高程表面。
在ArcToolBox中打開地形轉柵格工具
添加所有輸入要素圖層并設置每個輸入的類型，如果它具有高程值，則必須設置包含這些高程值的字段的名稱。
①添加TopoSpots要素圖層表。設置如下：
?“字段”：“Spot_Meter”。
?“類型”;“PointElevation”。
此要素類中的點是表面上未在輪廓數據中顯示的重要位置（如山峰）的高程樣本，并以海拔高度為單位進行測量。
②添加TopoContours到要素圖層表，設置如下：
?“字段”：“Spot_Meter”
?“類型”：“輪廓”。
輪廓線是最重要的輸入。它們的頂點不僅用作高程樣本，而且算法還分析它們的形狀以檢測脊和谷。但是，需要注意它們的z值通常有誤差。例如，在USGS地形圖上，z誤差通常是輪廓間隔的正負的一半。有時，一張紙上的輪廓以米為單位，而另一張紙中的輪廓以英尺為單位。此外，有些情況下輪廓突然結束，這表明缺少數據或疏忽。
③添加TopoStream到要素圖層表，設置如下：
?“類型”：Stream。
流線是下一個最重要的輸入。雖然它們沒有高程值，但它們的位置用于調整表面插值以確保適當的排水。將溪流定向下坡至關重要。
④添加TopoLakes到要素圖層表，設置如下： ?“類型”：Lake。
?沒有高程值。
在插值之后使用湖多邊形以確保湖中的所有位置具有相同的高度：湖邊界上的最低位置的高度。
⑤添加TopoBoundary到要素圖層表，設置如下：
?“類型”：Boundary。
查看結果：
這里沒有高程值。
此單個多邊形之外的所有單元格都被賦予NoData值。多邊形應小于其他輸入的區域，以便工具可以剪切邊緣錯誤。
在本練習中，您不會使用接收層。水槽是識別內部排水的真實區域的點特征，如沙子和礫石坑。它們很重要，因為該工具假定內插器創建的所有未識別的接收器都是錯誤的，并且填充它們。
輸出表面柵格位置：自行設置
輸出像元大小：鍵入10。
數據在UTM Zone 10N中，線性單位為米，這意味著單元格大小以米為單位。輸出DEM也應該以米為單位，因為所有x，y，z坐標都是相同的單位。看一下輪廓，你可以看到，在最密集的部分，它們是正負10米。如果它們太大，則單元格中存在多個輪廓，ArcMap必須對它們進行平均。
輸出范圍：接受默認坐標。
像元間距：接受默認值20。
此參數控制在剪切曲面之前插值延伸到邊界之外的距離。距離在單元格中指定，默認為20.如果插值超出范圍（輸入要素也應如此），則輸出曲面的邊緣更準確。當區域太大時經常使用此參數，在這種情況下，DEM創建必須是塊。
插值中使用的最小和最大Z值：接受默認值（無）。
地形轉柵格工具可以創建山丘和山谷。這些參數限制了插補器可以創建的z值的范圍。通過將這些字段留空，使用默認值20％的實際輸入范圍。
地形強化：接受默認的Enforce。
此參數控制接收器的處理方式。 Enforce選項會刪除所有接收器，包括真實接收器和虛假接收器。 No_Enforce選項不會刪除任何接收器。 Enforce_With_Sink選項僅保留在Sink層中標識的那些接收器。
輸入數據主要類型：接受Contour的默認值。
此參數指定輪廓線（輪廓線）或高程點（點）在算法內部生成流和脊的方式中更為重要。默認值為Contour。
最大迭代次數：接受默認值（無）。
此參數控制“地形轉柵格”工具在內部創建曲面的次數。該工具使用多分辨率插值方法。可以增加更少接收器的迭代次數，但是，對于本練習，保留默認值。
它創建了第一個具有較大單元大小的表面，應用排水強制執行和接收器刪除，然后再使用較小的單元進行插值。它將繼續此過程，直到達到用戶指定的單元格大小。
粗糙度懲罰系數：接受默認值（無）。
該參數對表面的粗糙度（斜率變化率）進行加權，并有助于使擬合表面更適當地跟隨地形的突然變化，如脊和溪流。如果輪廓是主要輸入，則默認值為0；如果點是主要輸入，則默認值為0.5。通常接受默認值。
離散誤差系數：接受默認值1。
此參數調整算法在內部柵格化輸入要素時發生的平滑量。小于1的值不會平滑。
垂直標準差：接受默認值0。
此參數指定輸入數據中隨機z值錯誤的數量。如果您知道數據中存在嚴重的非系統垂直錯誤，則應將此參數設置為錯誤的標準偏差。通常，錯誤量未知，使用默認值0。
容差1：鍵入6。
此參數很重要，應始終進行設置。它控制排水執法和水槽清除。該算法不會刪除比此值更深的接收器，這是輸入數據中的系統誤差量，以英尺或米為單位的z單位。
如果主輸入是輪廓，則通常將該值設置為輪廓間隔的一半。如果主要輸入是點，則將其設置為已知的標準錯誤。輪廓的默認值為2.5，點的默認值為0。輪廓間隔約為12米，因此將此參數設置為6米。輪廓實際上具有40英尺的間隔，但是z值被轉換為米，因此它們將與x，y坐標具有相同的單位。
容差2：保留默認值100。
此參數可防止算法通過高于指定值（以z單位表示）的障礙創建流通道，例如嘗試移除阻擋山谷的大壩。如果主輸入是輪廓，則默認值為100;如果主輸入是點，則默認值為200。
第4步：設置可選的輸出參數
輸出河流折線要素：瀏覽到.. EsriTraining PredictionSurfaces MyWork并鍵入Streams。
您可以生成脊的形狀文件和算法在內部確定曲面形狀的內部流線。可以將它們與現有的流和脊數據進行比較，以檢查插值的質量。
輸出剩余匯點要素：瀏覽到.. EsriTraining PredictionSurfaces MyWork并鍵入Sinks。
您可以生成未被算法刪除的接收點的shapefile。任何剩余的接收器都可以幫助您找到排水執行算法無法解決的輸入數據中的錯誤。將包含來自接收器輸入的真實接收器，并且可用于驗證它們未被移除。
輸出診斷文件：瀏覽到.. EsriTraining PredictionSurfaces MyWork和typeDiagnostics.TXT。
您可以將所有設置保存到一個文件，當您在命令行或腳本中運行“按文件轉換為柵格轉換器”工具時，可以使用該文件來保存鍵入內容。
您可以將輸出文本文件命名為包含指定的所有輸入和參數的報告，以及在插值和排水執行的每次迭代期間生成的信息，例如已刪除的接收器的數量。
輸出河流和懸崖錯誤點要素：瀏覽到.. EsriTraining PredictionSurfaces MyWork并鍵入StreamErrors。
輸出點要素類顯示可能發生流和懸崖錯誤的位置。可以從點要素類中識別流在懸崖上具有閉環，分流和流的位置。這里沒有懸崖，但可能存在流錯誤。
輸出等值線錯誤點要素：瀏覽到.. EsriTraining PredictionSurfaces MyWork并鍵入ContourErrors。
可能錯誤的輸出點要素類與輸入輪廓數據有關。高度偏差超過輪廓值標準偏差五倍的輪廓（如輸出柵格中所示）將報告給此要素類。通過代碼1在此要素類中標記連接具有不同高程的其他輪廓的輪廓，這是輪廓標簽錯誤的標志。
單擊“確定”以運行“地形轉柵格”工具。
查看結果
第5步：探索結果
在目錄中，將結果圖層移到頂部。
在目錄中，關閉除結果圖層和Sinks之外的所有圖層。
將Sinks移動到目錄的頂部。
查看結果
結果表面仍有一個水槽。然而，將它與八個相鄰的單元進行比較，它并不重要（0.5米超過10米），輸入輪廓通過這些單元中的許多單元。如果有更多的接收器，那么使用填充工具是個好主意。但是，您應該注意不要填充任何現有的水體，例如湖泊。
保存你的地圖。
退出ArcMap。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的折线插值_使用地形转栅格插值工具创建水文高程表面的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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