ArcGIS计算地形湿度指数

TWI是区域地形对径流流向和蓄积影响的物理指标，有助于识别降雨径流模式、潜在土壤含水量增加区域和积水区域。

计算方法：TWI是通过细尺度地形与上梯度对地表面积的贡献相互作用，根据以下关系得到的(Beven et al.,1979) [1] :

TWI = ln [CA/Slope]

其中，CA是通过网格单元排水的局部上坡集水区，slope是每个网格单元最陡的向外坡度，以落差/距离衡量，即坡度角度的tan值(Tarboton,1997) [2] 。

1、在地理空间数据云网站下载好自己所需要的数字高程数据

2、利用ArcMAP打开下载好的栅格数据，并进行栅格投影操作（工具：数据管理工具——投影栅格），其中数据坐标系选择WGS_1984_WorldMercator。

3、填洼（工具：空间分析工具——填洼）

4、计算流向FD（工具：空间分析工具——流向）

5、计算流量FA（工具：空间分析工具——流量）

6、计算坡度SlopeDEM（工具：空间分析工具——坡度(Degree)）

7、坡度单位转化Slope（地图代数，公式（SlopeDEM*3.1415926）/180））——度转弧度

8、计算TanSlope（地图代数，公式con(“Slope”>0,Tan“Slope”，0.001）

9、计算单位面积汇流量CA（（“FA”+1）*30）

10、计算地形湿度指数TWI（公式ln（（“CA”/“TanSlope”）））

*注意：可能会出现的小问题：Arcmap“填洼”等处理失败，怎么解决？点击“环境”按钮将“并行处理因素”设置为“0”即可。

（1）Arctoolbox>Spatial Analyst 工具>水文分析>填洼。

（2）双击“填洼”工具，在“输入表面栅格数据”中加载DEM数据，在”输出表面栅格“中填写文件想要保存的位置。再点击“环境”按钮将“并行处理因素”设置为“0”。

—— 空-让各工具决定使用进程的数量，这是默认设置。

—— 0-不跨多个进程进行操作。

—— n-使用指定的进程数量

—— N%-使用指定百分比计算进程数量。

（3）点击确定，即可正常运行。

原因是：旧型号的电脑不支持并行计算机制，和CPU硬件有关。

参考文献：

[1] Schillaci, C., Braun, A. and Kropáek, J.．Terrain analysis and landform recognition：Geomorphological Techniques，2015

[2] Tarboton, D.G.．A New Method for the Determination of Flow Directions and Contributing Areas in Grid Digital Elevation Models：Water Resources Research，1997

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