Tính toán khối lượng lũ bằng đa giác LiDAR DEM và HEC-RAS?

Tôi đã có một vấn đề phân tích GIS gây khó chịu về mặt khái niệm khá đơn giản, nhưng trong thực tế khó khăn hơn để tìm ra cách khắc.

Về cơ bản, tôi cần tính toán TÍNH TOÁN của nước lũ trong vòng lũ 100 năm, sử dụng ArcGIS 10.0 (tất cả các phần mở rộng có sẵn).

Bộ dữ liệu đầu vào của tôi là:

LiDAR DEM (1m pixel hoặc 3 pixel pixel) mặt đất (raster)
Vùng ngập lụt 100 năm (đầu ra của phân tích USACE HEC-RAS), Polygon Shapefile, nhưng bảng thuộc tính không có nội dung hữu ích.

Cho đến nay tôi đã phủ lên các đa giác vùng ngập nước trên raster LiDAR, [sử dụng công cụ Extract by Mask từ Spatial Analyst], để tôi có độ cao mặt đất nằm dọc theo rìa ngoài của vùng ngập nước (nghĩ về đỉnh của bồn tắm). Khái niệm chính là đỉnh của vùng lũ dần dần rơi xuống độ cao khi bạn di chuyển từ đầu nguồn xuống qua lưu vực sông.

Sau đó, (đây dường như là phần không thể) Tôi cần tìm hiểu làm thế nào tôi có thể lấy độ cao dọc theo các pixel cạnh bên ngoài của vùng lũ raster (đầu ra của Extract by Mask trước đó) và mở rộng chúng lên độ cao tương đương ở phía bên kia của vùng đồng bằng ngập nước và trên mạng nâng cao tất cả các pixel ở giữa 2 cạnh bên ngoài của vùng ngập lũ đến mức độ đỉnh cao nhất của Lốc của vùng ngập lụt 100 năm này.

Khi tôi đã có được độ cao hàng đầu của nước này, tôi có thể sử dụng các công cụ CUT AND FILL trong ArcGIS để trừ đi độ cao mặt đất LiDAR từ độ cao của vùng ngập lũ trên đỉnh và tính toán một thể tích giữa hai raster này.

Tôi đã nghiên cứu điều này trong nhiều ngày và vẫn chưa tìm ra giải pháp.

Có lẽ tôi đang nghĩ về điều này hoàn toàn sai?

Tôi đã dự kiến sẽ tìm thấy những người khác đã giải quyết vấn đề này, nhưng trong khi có những vấn đề tương tự, không có vấn đề nào xuất hiện để đưa ra giải pháp.

— người dùng15428
nguồn

Bạn có thể vui lòng cung cấp ảnh chụp màn hình và hình ảnh để minh họa câu hỏi của bạn?

— Taylor H.

Tôi đã gặp phải điều này trong quá khứ, và sẽ quan tâm xem liệu có ai có giải pháp tốt (đọc: dễ dàng hơn những gì tôi đã làm) không. Tôi đã thực hiện điều này bằng cách tạo các đường vuông góc với vùng ngập lũ, tạo ra chúng với độ cao của vùng ngập lũ giao nhau và sau đó nội suy một raster dốc dựa trên độ cao của đường - nhưng dường như đây là một giải pháp không phù hợp. Nếu không có gì tốt hơn xuất hiện, tôi sẽ cung cấp thêm một số chi tiết trong câu trả lời.

— JWallace

Tôi không sử dụng HEC-RES, nhưng theo tôi biết đó là mô hình thủy động lực học 1D. Vì vậy, kết quả của bạn có thể đến khi mực nước ở các phần x (không chắc bạn đã lấy đa giác từ đâu). Trong trường hợp này, tôi sẽ nội suy bề mặt từ các phần của bạn với các mức HEC-RAS (với TIN hoặc một số kỹ thuật nội bộ mượt mà khác như Topo 2 Raster), sau đó trừ DEM khỏi lướt qua nội suy sẽ khiến bạn bị giảm độ sâu (loại bỏ các giá trị âm , độ sâu chỉ là sở hữu). Từ đó, chỉ cần nhân ô của bạn với diện tích của nó (trường hợp của bạn 1x1 = 1 hoặc 3x3 = 9) và hơn là chỉ cần thêm tất cả các pixells để có được âm lượng của bạn.

— Tomek

Tôi đồng ý với Taylor H - tải lên bản phác thảo về những gì bạn muốn điều này cũng giúp chúng tôi hiểu bản chất chính xác của vấn đề.

— Hornbydd

Diễn đàn này chỉ cho phép đăng hình ảnh nếu bạn có "danh tiếng" ít nhất là 10. Là một người mới, tôi chỉ có 6 ... xin lỗi các bạn.

— dùng15428

Như đã đề cập trong các nhận xét của tôi và Tomek ở trên, phân tích này có thể được hoàn thành bằng cách nội suy một raster dốc từ các mặt cắt ngang HEC-RAS hiện tại hoặc bằng cách tạo các mặt cắt ngang của riêng bạn bằng cách truy vấn bề mặt của bạn. Nếu bạn có quyền truy cập vào các mặt cắt ngang HEC ban đầu (nghĩa là các đường được sử dụng để tạo đa giác phạm vi vùng ngập lũ), bạn có thể sử dụng chúng như các đường viền trong công cụ Topo to Raster. Bề mặt kết quả sẽ là một raster dốc đại diện cho bề mặt ngập lụt vùng ngập lũ, sau đó bạn có thể sử dụng trong tính toán Cắt / Đổ của mình để xác định khối lượng lũ.

Ngoài ra, trong trường hợp không có dữ liệu mặt cắt ban đầu, bạn có thể tạo các dòng mặt cắt của riêng mình và điền chúng với các giá trị Z từ bề mặt nắp của bạn. Để làm điều này, số hóa các đường vuông góc với vùng ngập lũ, chấm dứt ở các phạm vi bên ngoài của đa giác vùng ngập lũ của bạn. Tạo các đường này trong các khoảng thời gian đủ để nắm bắt sự biến đổi của độ dốc thung lũng (phương pháp này có thể trở nên khá tẻ nhạt nếu bạn có một khu vực nghiên cứu lớn). Sau đó, bạn có thể truy vấn các giá trị độ cao nắp ở giao điểm của các đường XS mới được số hóa của bạn và sử dụng các giá trị đó để điền thuộc tính độ cao cho các đường XS của bạn. Độ cao ở hai đầu của dòng có thể không khớp chính xác, nhưng tính trung bình các giá trị sẽ xấp xỉ độ cao bề mặt ngập.

— JWallace
nguồn