ArcGIS进阶：水源涵养功能分级评价操作

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ArcGIS进阶：水源涵养功能分级评价操作

首先抛出水源涵养重要性评价的公式：水源涵养量=降雨量-蒸散发量-地表径流量，其中地表径流量=降雨量*平均地表径流系数

声明：以下数据来源于来自于牛强老师书籍（城乡规划GIS技术）。

以下给出重要性评价阈值表：

分了三级：一般、重要和极重要。

用到数据：降雨量数据、生态系统空间分布数据、年均蒸散发量数据、实验区域矢量数据。

开始实验之前，先通过扩展模块将【空间分析】工具激活，然后才可以使用其中的工具。

下图是降雨量数据，在研究区周边共有四个气象观测站，因此，就获得了这4个点位的数据，数据中包含很多字段，其中最有用的包括编号、年份和全天降雨量。

下图是对降雨量数据进行的【融合】操作，其目的是得到全年总降雨量，同时保留编号和年份。如下，在【融合_字段】里选择需要保留的编号和年份。

在【统计字段】里选择全天降雨量的SUM类型，用于得到每一年的全年总降雨量。

如下，得到了每年降雨量，接下来，我们要得到年均降雨量，也就是得到4个气象站点位的所有年份的平均降雨量，仍然使用融合工具。

如下，同样的操作，这里只保留编号，也就是气象站的编号。

在统计字段里选择【sum_全天降雨量】，统计类型选择平均值。

如下，我们就得到了年均降雨量，此时就只有四个点位和四个年均降雨量的值。

由于目前得到的年均降雨量是点位，也就是矢量数据，为了后续使用，需要进行插值运算，以获取整个研究区内的年均降雨量，这里选择的方法是【克里金法】。

如下，克里金法的工具位于【插值分析】内，在输入的要素中选择年均降雨量，参数里选择【普通克里金】、【球面函数】，在输出像元大小里选择【10米】。

然后进行【环境设置】的参数填报，在【环境设置】下找到【栅格分析】，在【掩膜】里选择此时实验的研究区范围数据，点击确定。

如下，得到克里金插值后的年均降雨量数据，此栅格数据留存，后面会使用。

接下来，将径流系数数据生成栅格数据。

如下，为径流系数对照表，当然此表的对应数值可能根据研究区域的不同而有所差异，各位同学可以根据阅读相关论文自行获取。

在数据处理之前，已经先根据对照表把生态空间数据里把径流系数的字段进去了，如下所示，此时，数据状态是矢量数据，

接下来的操作是将矢量数据转换成栅格数据。

如下，使用【转换工具】下的【要素转栅格】，在输入参数里的【字段】里选择【径流系数】，同样保持输出像元大小为【10米】。

如下，得到径流系数的栅格数据。

其中，用到的另外一个数据是【年均蒸散发量】，因为这个数据的计算比较特殊，这里就直接给出使用。

接下来，计算水源涵养量。

使用的工具是位于【地图代数】下的【栅格计算器】，如下所示。

根据开头提到的公式，计算：年均降雨量（克里金）-年均降雨量（克里金）*径流系数（面转栅格）-年均蒸散发量。

得到水源涵养量结果。

接下来，为了数据的方便使用，需要对得到的水源涵养量数据进行【归一化】处理，也就是到【0，1】之间，

但是为了提高数据的准确性，将数值【*1000】，把数据放大1000倍，得到归一化的结果。

接下来，将以上归一化的数据导出为.dbf格式。

先把值进行倒叙排列，然后根据【值*数量】得到水源涵养量。

然后根据累加方法，把累积涵养量和占比得出。

找出占比约等于50%的【值】，这里就是【776】，也就是分级点的值。

找出占比约等于80%的【值】，这里就是【680】，也就是另一个分级点的值。

最后，使用重分类方法，得到分级评价图。

如下，得到最终的水源涵养功能的评价分级图，其中，1表示一般，2表示重要，5表示极其重要。