Flow Accumulation
Flow Accumulation zählt die Anzahl der bergaufwärts gelegenen Zellen, deren Abfluss durch jede Zelle eines Rasters fließt, und erzeugt so eine Oberfläche, die Muster der Abflusskonzentration sichtbar macht. Zellen mit hoher Akkumulation repräsentieren Fließgewässer und Talböden und sind daher wesentlich für die Extraktion von Gewässernetzen und die Einzugsgebietsanalyse.
Überblick
Flow Accumulation ist eine rasterbasierte hydrologische Analyse, die für jede Zelle eines digitalen Höhenmodells (DEM) die Gesamtzahl der bergaufwärts gelegenen Zellen berechnet, deren Fließwege durch diese Zelle verlaufen. Sie wird direkt aus dem Fließrichtungsraster abgeleitet und erzeugt ein Ausgaberaster, dessen Zellwerte die beitragende Fläche (oder Anzahl beitragender Zellen) oberhalb jedes Standorts repräsentieren.
Interpretation
Zellen mit niedrigen Flow-Accumulation-Werten repräsentieren Bergkämme und Hangbereiche, in denen nur wenig bergaufwärts gelegene Fläche zum Abfluss beiträgt. Zellen mit hohen Werten repräsentieren Talböden und Fließgewässer, in denen viele bergaufwärts liegende Zellen zusammenlaufen. Durch Anwendung eines Schwellenwerts auf das Flow-Accumulation-Raster (zum Beispiel die Auswahl von Zellen mit einer Akkumulation über 1.000) können Analysten synthetische Gewässernetze extrahieren, die realen Abflussmustern nahekommen. Der geeignete Schwellenwert hängt von der Auflösung des DEM und der gewünschten Dichte des Gewässernetzes ab.
Anwendungen
Hydrologen nutzen Flow Accumulation, um Gewässernetze zu extrahieren, bergaufwärts liegende Einzugsflächen für beliebige Punkte zu berechnen und Auslasspunkte (Pour Points) für die Einzugsgebietsabgrenzung zu identifizieren. Erosionsmodellierer verwenden die beitragende Fläche als Näherungswert für das Abflussvolumen in Bodenerosionsgleichungen wie der USLE. Umweltwissenschaftler identifizieren Bereiche konzentrierten Abflusses, in denen das Erosionsrisiko oder der Schadstofftransport am höchsten ist. Bauingenieure nutzen Flow Accumulation, um natürliche Entwässerungswege zu identifizieren, die bei der Planung von Bauvorhaben berücksichtigt werden müssen.
Verhältnis zu anderen Hydrologie-Werkzeugen
Flow Accumulation ist als primäre Eingabe auf das Fließrichtungsraster angewiesen. Zusammen mit Einzugsgebietsabgrenzung, Gewässerordnung (Stream Ordering) und Snap-Pour-Point-Werkzeugen bildet sie das Kernwerkzeugset der Hydrologie im GISGISGeographic Information Systems (GIS) enable users to analyze and visualize spatial data to uncover patterns, relation.... Gewichtete Flow Accumulation erlaubt es Analysten, andere Größen (etwa Niederschlag oder Schadstofffracht) durch das Fließnetz zu leiten, anstatt lediglich Zellen zu zählen.
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