水能软件：Hec-HMS二次开发_（6）.流域划分与建模.docx

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流域划分与建模

流域划分的重要性

在使用Hec-HMS进行水文模拟之前，流域划分是一个非常重要的步骤。流域划分是指将地理区域划分为多个子流域，以便更好地模拟水文过程。每个子流域的特性（如面积、坡度、土壤类型等）会影响水流的路径和速度，因此准确的流域划分对于后续的建模和模拟至关重要。

流域划分的方法

流域划分通常基于DEM（数字高程模型）数据进行。Hec-HMS提供了多种流域划分的方法，包括：

手动划分：用户可以根据地形图和河流网络手动划定子流域的边界。

自动划分：Hec-HMS可以利用DEM数据自动划分子流域，这种方法更为高效和准确。

手动划分

手动划分适用于小规模流域或需要精细调整的情况。用户可以通过Hec-GeoHMS插件在ArcGIS中进行手动划分。

操作步骤

加载DEM数据：在ArcGIS中加载DEM数据。

创建河流网络：使用“FlowDirection”和“FlowAccumulation”工具生成河流网络。

手动划定子流域：在河流网络的基础上，手动划定子流域边界。

导出子流域数据：将子流域数据导出为Hec-HMS可以读取的格式。

示例代码

以下是一个使用Python脚本在ArcGIS中进行手动划分的示例代码：

#导入必要的ArcGIS模块

importarcpy

fromarcpy.saimport*

#设置工作空间

arcpy.env.workspace=C:/HecHMS/DEM

#加载DEM数据

dem=arcpy.Raster(dem.tif)

#计算流向

flow_direction=FlowDirection(dem)

#计算流量累积

flow_accumulation=FlowAccumulation(flow_direction)

#创建河流网络

arcpy.gp.StreamToFeature(flow_accumulation,flow_direction,river.shp)

#手动划定子流域

#这一步需要用户在ArcGIS界面中手动操作

#导出子流域数据

arcpy.gp.PolygonToRaster_conversion(watershed.shp,watershed_id,watershed.tif,CELL_CENTER,NONE,30)

#将子流域数据导出为Hec-HMS格式

arcpy.gp.ExportToHecHMS(watershed.shp,C:/HecHMS/WatershedModel)

自动划分

自动划分适用于大规模流域或需要快速生成子流域的情况。Hec-GeoHMS插件提供了强大的自动划分功能，可以基于DEM数据生成河流网络和子流域。

操作步骤

加载DEM数据：在ArcGIS中加载DEM数据。

生成河流网络：使用“FlowDirection”和“FlowAccumulation”工具生成河流网络。

设置阈值：根据流量累积设置阈值，确定河流网络的起点和终点。

生成子流域：使用“Watershed”工具生成子流域。

导出子流域数据：将子流域数据导出为Hec-HMS可以读取的格式。

示例代码

以下是一个使用Python脚本在ArcGIS中进行自动划分的示例代码：

#导入必要的ArcGIS模块

importarcpy

fromarcpy.saimport*

#设置工作空间

arcpy.env.workspace=C:/HecHMS/DEM

#加载DEM数据

dem=arcpy.Raster(dem.tif)

#计算流向

flow_direction=FlowDirection(dem)

#计算流量累积

flow_accumulation=FlowAccumulation(flow_direction)

#设置河流网络的阈值

threshold=1000

river_network=Con(flow_accumulationthreshold,flow_direction)

#生成河流网络

arcpy.gp.StreamToFeature(river_network,flow_direction,river.shp)

#生成子流域

out_watershed=Watershed(flow_direction,river.shp,Stream)

#将子流域数据导出为Hec-HMS格式

arcpy.gp.ExportToHecHMS(watershed.shp,C