斜坡單元地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃中常用的單元類型有網(wǎng)格單元、地域單元、均一條件單元、子流域單元、斜坡單元等其中: 網(wǎng)格單元形狀較規(guī)則，便于實(shí)現(xiàn)快速剖分，離散后得到的矩陣形式的數(shù)據(jù)有利于進(jìn)一步運(yùn)算，但是不能完全反映地勢(shì)起伏，與地質(zhì)環(huán)境條件聯(lián)系不夠緊密; 均一條件單元沒(méi)有考慮不同區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境條件差異; 子流域單元適用于泥石流災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃，對(duì)滑坡、崩塌等則不適用斜坡單元是滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的基本單元，并且在各類控制或影響因素中，河流和溝谷的發(fā)育階段對(duì)滑坡、崩塌的形成具有明顯的控制作用，因此采用基于幼年期溝谷劃分的斜坡單元作為評(píng)價(jià)單元，可以與地質(zhì)環(huán)境條件緊密聯(lián)系，綜合體現(xiàn)各類控制或影響因素的作用，使評(píng)價(jià)結(jié)果更貼近于實(shí)際因此，在滿足DEM 精度要求的前提下，斜坡單元?jiǎng)澐州^適用于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃【1】斜坡單元?jiǎng)澐衷硇逼聠卧獎(jiǎng)澐值膶?shí)質(zhì)是基于DEM 的地表水文分析，包括正反地形無(wú)洼地DEM 的生成、水流方向的提取、匯流累積量的計(jì)算、河網(wǎng)的生成、集水流域的生成等關(guān)鍵步驟，其基本原理是利用正反地形分別提取山谷線和山脊線( 分別對(duì)應(yīng)于匯水線和分水線)，把生成的集水流域與反向集水流域融合，再經(jīng)后期處理人工修改不合理的單元，最終得到的由匯水線與分水線所組成的區(qū)域即為斜坡單元。

斜坡單元?jiǎng)澐至鞒桃?jiàn)圖【1】ArcGIS劃分斜坡單元操作步驟1、生成無(wú)洼地DEM——原理：DEM 是一種比較光滑的地形表面模型，由于DEM 誤差以及一些真實(shí)地形的存在，使DEM表面存在一些凹陷的區(qū)域，在進(jìn)行水流方向計(jì)算時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致不合理的甚至錯(cuò)誤的水流方向，因此計(jì)算前應(yīng)先對(duì)原始DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行洼地填充，得到無(wú)洼地的DEM基本過(guò)程是: 首先，利用水流方向數(shù)據(jù)計(jì)算出DEM 數(shù)據(jù)中的洼地區(qū)域和洼地深度;其次，依據(jù)洼地深度并參考真實(shí)地形，確定填充閾值對(duì)洼地進(jìn)行填充; 再次，一次洼地填充完畢后又會(huì)產(chǎn)生新的洼地，因此需要重復(fù)上述過(guò)程，反復(fù)填充【1】——操作：填洼選擇空間分析工具/水文分析/填挖輸入DEM，輸出填挖后的DEM注：如果要保證結(jié)果盡量精確的話，請(qǐng)參照【2】“11.1 無(wú)洼地DEM生成”進(jìn)行操作2、水流方向提取——原理：對(duì)于每個(gè)格網(wǎng)，水流方向是指水流離開(kāi)此格網(wǎng)時(shí)的指向在ArcGIS 中，水流的流向是通過(guò)計(jì)算中心格網(wǎng)與鄰域格網(wǎng)的最大距離權(quán)落差來(lái)確定的，因此可通過(guò)無(wú)洼地DEM 直接提取水流方向【1】——操作：提取水流方向選擇空間分析工具/水文分析/流向輸入填洼后的DEM，輸出流向流向圖3、流量提取——原理：在DEM 的每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處賦予不同深度的水位，按照水流從高處流往低處的自然規(guī)律，根據(jù)區(qū)域地形和水流方向計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)處流過(guò)的水量，從而得到該區(qū)域的匯流累積量【1】。

——操作：選擇空間分析工具/水文分析/流量輸入流向柵格，輸出流量柵格（注：輸出數(shù)據(jù)類型要選擇“INTEGER”，否則后面的河網(wǎng)無(wú)法生成）流量柵格圖4、河網(wǎng)生成——原理：河網(wǎng)是基于匯流累積量數(shù)據(jù)生成的根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和地形等資料輔助檢驗(yàn)，設(shè)定匯流累積量的閾值，其中不同級(jí)別的溝谷對(duì)應(yīng)于不同的閾值，級(jí)別相同而所處區(qū)域不同的溝谷閾值也不相同，將大于閾值的柵格屬性賦值為1，小于或等于閾值的柵格屬性設(shè)置為無(wú)數(shù)據(jù)( 空值) ，即可獲得河網(wǎng)的柵格文件，再通過(guò)柵矢轉(zhuǎn)換生成河網(wǎng)圖閾值設(shè)置越小繪制的河網(wǎng)越精細(xì)，因此可根據(jù)不同的精度要求來(lái)設(shè)置閾值【1】——操作：選擇空間分析工具/條件分析/設(shè)為空函數(shù)輸入流量柵格；表達(dá)式為“value<閾值”（注：閾值是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，可以在流量柵格像素范圍內(nèi)<見(jiàn)下圖>選擇多個(gè)不同的閾值，如1000、5000、10000等，生成河網(wǎng)后與實(shí)際比較，河網(wǎng)越接近實(shí)地的閾值肯定越合適經(jīng)驗(yàn)之談：最好有一張配準(zhǔn)的分辨率比較高的遙感地圖，如spot5，這樣可以直接將生成的河網(wǎng)疊加到遙感圖上，逐片比較一下河網(wǎng)與遙感圖上的沖溝和河流是否重疊的比較好）；輸入條件為false時(shí)所取的柵格數(shù)據(jù)或常量：如果要保留value>5000以上像元的原值的話，就輸入流量柵格；如果要讓value>5000的所有像元都取值1，請(qǐng)輸入“1”。

注：輸入1時(shí)是帶雙引號(hào)的1，即“1”，不能直接單獨(dú)輸入1，否則報(bào)錯(cuò)輸出河網(wǎng)柵格上述設(shè)為空函數(shù)界面輸入的參數(shù)含義為：? 所有流量值小于5000的柵格都設(shè)為空，其余流量大于等于5000的則設(shè)為值“1”實(shí)際含義就是大于等于5000的柵格在實(shí)際地貌中可能對(duì)應(yīng)沖溝或者河流；當(dāng)然可以進(jìn)一步給河網(wǎng)分級(jí)，實(shí)際依據(jù)的也是每個(gè)柵格單元的不同流量數(shù)據(jù)）河網(wǎng)柵格河網(wǎng)柵格和遙感地圖疊加后確定河網(wǎng)劃分是否合理，借此調(diào)節(jié)流量閾值的設(shè)定5、生成河流連接（Stream Link）——原理：Stream link是記錄著河網(wǎng)中的一些節(jié)點(diǎn)之間的連接信息，主要記錄著河網(wǎng)的結(jié)構(gòu)信息如下圖所示，Stream link的每條弧段連接著兩個(gè)作為出水點(diǎn)或匯合點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)，或者連接著作為出水點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)和河網(wǎng)起始點(diǎn)因此通過(guò)Stream link的計(jì)算，即得到每一個(gè)河網(wǎng)弧段的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)同樣，也可以得到該匯水區(qū)域的出水點(diǎn)這些出水點(diǎn)具有很重要的水文作用，對(duì)于水量、水土流失等研究具有重要意義而且，這些出水口點(diǎn)的確定，也為進(jìn)一步的流域分割準(zhǔn)備了數(shù)據(jù)【2】 ——操作：選擇空間分析工具/水文分析/河流連接輸入河流柵格；輸入流向柵格；輸出河流連接?xùn)鸥窈恿鬟B接?xùn)鸥駡D6、集水流域生成（Watershed）——原理：對(duì)于低級(jí)的集水區(qū)的生成，可以使用hydrology工具集中的watershed工具生成。

其思想如下：先確定一個(gè)出水點(diǎn)，也就是該集水區(qū)的最低點(diǎn)，然后結(jié)合水流方向數(shù)據(jù)，分析搜索出該出水點(diǎn)上游所有流過(guò)該出水口的柵格，直到所有的該集水區(qū)的柵格都確定了位置，也就是搜索到流域的邊界，分水嶺的位置【2】——操作：選擇空間分析工具/水文分析/分水嶺輸入流向柵格，輸入要素傾瀉點(diǎn)數(shù)據(jù)（實(shí)際就是上一步生成的河流連接?xùn)鸥瘢?；選擇傾瀉點(diǎn)字段為“VALUE”；輸出集水流域柵格集水流域柵格圖7、集水流域面矢量生成——原理：柵矢轉(zhuǎn)換功能獲得集水流域的矢量文件，以便于和反向集水流域合并生成最后的斜坡單元——操作：選擇轉(zhuǎn)換工具/由柵格轉(zhuǎn)出/柵格轉(zhuǎn)面輸入集水流域柵格；選擇字段“VALUE”；輸出集水流域面文件8、反轉(zhuǎn)DEM——原理：通過(guò)對(duì)正DEM以上步驟的水文分析，實(shí)際是提取了山脊線；通過(guò)反轉(zhuǎn)DEM，再經(jīng)過(guò)以上相同步驟提取集水流域，實(shí)際就是提取了山谷線；將兩次分析生成的山脊線和山谷線合并，就生成了我們需要的斜坡單元反轉(zhuǎn)DEM就是高的變低的，低的變高的，將DEM反過(guò)來(lái)——操作：選擇空間分析工具/地圖代數(shù)/柵格計(jì)算器用正DEM的最高高程（通過(guò)正DEM的高程分布范圍可知，見(jiàn)下圖）減去DEM輸出反轉(zhuǎn)DEM反轉(zhuǎn)后的DEM9、依樣畫(huà)葫蘆，獲得反集水流域面文件用反轉(zhuǎn)DEM重復(fù)步驟1-7，直到最后獲得反集水流域面文件。

反集水流域面文件10、生成斜坡單元——原理：將正反兩個(gè)集水流域面文件合并當(dāng)然，為確保與實(shí)際相吻合，有些不合理的部分肯定需要人工修改——操作：選擇菜單“地理處理/合并”輸入正集水流域和反集水流域面文件；輸出斜坡單元面文件斜坡單元面文件OK，萬(wàn)事大吉，評(píng)估一下斜坡單元的精度，在滿足需要的情況下，就可以進(jìn)行相關(guān)單元評(píng)價(jià)了?。?！參考資料：【1】 尚慧, 倪萬(wàn)魁, 程花. 斜坡單元?jiǎng)澐衷谂黻?yáng)縣地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)水土保持SWCC, 2011年第3 期.【2】 ArcGIS_9_教程_第11章_水文分析（百度文庫(kù)里有）。