Определить и отметить на карте порядки водотоков. Определить горизонтальную расчлененность рельефа (густоту гидросети) территории, выражающуюся в общей длине водотоков, отнесенной к единице площади. 

Материалы для практической работы:

Qgis - геоинформационная система установленная на компьютер, версии 3.16 и старше; ЦМР - GMTED, ASTER GDEM, если необходимо, то Arctic DEM.

Задачи практической работы: 

  1. загрузить ЦМР на выбранную территорию; 
  2. перепроецирование ЦМР и его обрезка; 
  3. расчет порядка гидросети: сглаживание ЦМР, построение, оформление; 
  4. разбивка сети полигонов для подсчета густоты гидросети; 
  5. расчет густоты гидросети, сумма расстояний, расчет плотности, оформление;
  6. сделать описание получившейся карты, вывод её на печать.

Пример выполнения практической работы.

1. Добавьте ЦМР в проект Qgis или загрузите свой рабочий проект.


2.  Перепроецирование ЦМР и его обрезка.
Так как дальнейшие функции по расчёту порядков водотоков и густоты гидросети корректно работают только в метровой системе координат, перепроецируем наш растр (GMTED или ASTER GDEM в географической, Arctic DEM уже в метровой системе). Для этого переходим по основному меню во вкладки Растр - Проекции - Перепроецирование. В открывшемся меню в пункте Исходный слой выбираем наш растр, в Исходной системе координат можете указать изначальную систему, в пункте Целевая СК указать метровую, в нашем случае Гаусс-Крюгер 153Е, в пункте Используемый метод интерполяции выбираем Кубический сплайн для более точного преобразования. Нажимаем выполнить (растр сохраниться в память и после перезапуска компьютера будет стерт из памяти).

Далее можно обрезать растр под определенный размер. Для этого переходим по общему меню во вкладку Растр - Извлечение - Обрезать по экстенту. В пункте Исходный слой выбираем перепроецированный растр, в пункте Охват обрезки в дополнительном меню (...) выбираем Draw on canvas, выделяем нужную область, нажимаем выполнить (растр сохраняем в память, т. к. это еще не окончательный вариант).

3. Расчет порядка гидросети: сглаживание ЦМР, построение, оформление
Для расчета порядка рек, сначала необходимо сгладить модель рельефа от каверн и западин. Для этого мы воспользуемся встроенным функционалом ГИС SAGA, перейдите в Инструменты анализа - SAGA - Terrain Analysis-Hydrology - Fill sinks xxl (wang & liu). В появившемся окне в пункте DEM указывайте результат обрезки (по охвату), в пункте Minimum Slope указываем 0,02 градуса, в пункте Filled DEM указываем куда сохранить растр.

Для расчета порядков гидросети перейдите Инструменты анализа - SAGA - Terrain Analysis-Сhannels - Channel network and drainage basins. В появившемся окне в пункте высота указываем сглаженный растр (Filled DEM), порог оставляем стандартный (5), все выводные карты выключаем кроме Channels, где указываем куда сохранить файл, нажимаем выполнить.

Переходим в настройки полученного слоя. Выбираем оформление по Уникальному значению, в пункте Значение выбираем ORDER, устанавливаем Градиент, проводим Классификацию. Если вы хотите еще настроить толщину от порядка водотока, то выделите все пункты, потом щелкните правой кнопкой мыши, перейдите в пункт Change Width, в появившемся окошке щелкните на дополнительное меню и выберите Изменить, в калькуляторе выражений наберите '"ORDER" / 2' (в два разе тоньше чем значение порядка, ширина задается в миллиметрах). Далее оформляем подписи из поля ORDER, настраиваем толщины и цвета. Можете воспользоваться правилом '"ORDER" > 1' для того чтобы не загружать карту подписями водотоков первого порядка.


4. Разбивка сети полигонов для подсчета густоты гидросети.
Для подсчета густоты гидросети необходимо предварительно разбить квадратную сеть. Для того чтобы посчитать их площадь, а также длину водотоков в этих квадратах. От размера сети будет определятся детальность составленной схемы, чем меньше значение ребра квадрата, тем более подробнее будет схема.
Для создание полигональной (квадратной) сети перейдите по основному меню Вектор - Выбор - Создать сетку. В появившимся окне в пункте Вид сетки выбираем Прямоугольную (Rectangle (Polygon)), Границы сетки устанавливаем по расчёту из границ растра, Шаг по горизонтали и вертикали устанавливаем 5 км. Нажимаем Выполнить, сохраняем слой в память.


5. Расчёт густоты гидросети, сумма расстояний, расчет плотности, оформление.
Для проведение подсчета длины гидросети в каждом полигоне пройдите по основному меню Вектор - Анализ - Сумма расстояний. В появившемся окне в пункте Полигоны указываем Сетку полигонов, в пункте Линии указываем уже отстроенные водотоки.  Указываем куда сохранить файл. Нажимаем выполнить.

Далее нам надо рассчитать собственно густоту гидросети, для этого выделяем нужный слой, переходим в калькулятор полей. Создаем новое Поле Density, Тип - десятичное число, в редакторе указываем следующее выражение - ( "LENGTH" / 1000) / ($area / 1000000). Так как итоговые единицы измерения км на км2, мы переводим метры в километры.

Далее приводим оформление в подобающий вид. Выбираем Градуированный знак, Значение определяем полем Density, устанавливаем Градиет, указываем Моду - Наглядные интервалы, Непрозрачность устанавливаем в 50%, в подписях настраиваем отображение толщин, цветов и размеров.


6. Сделать описание получившейся карты, вывод её на печать.
В макете выводим карту, указываем нужные элементы оформления, делаем сетку и рамку карты. Добавляем легенду и масштабную легенду. Добавляем заглавие карты и текст с описанием морфологии гидросети. Выводим все в pdf или jpg.



Последнее изменение: среда, 16 февраля 2022, 10:13