Ein Geschwindigkeitsfeld erstellen

Als Erstes laden Sie ein Abflussgebiet für das Gemeindegebiet Stowe herunter, das Sie als Untersuchungsgebiet für die nachfolgenden Analysen verwenden werden. Danach bestimmen Sie, wie lange es dauert, bis Wasser einen Abfluss erreicht, damit die Stadt besser vorhersagen kann, wann es bei einem hypothetischen Niederschlagsereignis zu Überschwemmungen kommt. Um zu bestimmen, wie lange es dauert, dass Wasser irgendwo hin fließt, müssen Sie zuerst bestimmen, wie schnell das Wasser fließt. Die Geschwindigkeit von fließendem Wasser berechnen Sie mit einem Geschwindigkeitsfeld. Es gibt Geschwindigkeitsfelder vieler Typen, die mit einer Vielzahl verschiedener mathematischer Gleichungen berechnet werden können. Sie werden ein Geschwindigkeitsfeld erstellen, das räumlich veränderlich, hinsichtlich Zeit und Ablauf jedoch unveränderlich ist. Dies bedeutet, dass für Ihr Geschwindigkeitsfeld die folgenden Annahmen gelten:

  • Die Geschwindigkeit wird durch räumliche Komponenten beeinflusst, wie zum Beispiel Neigung und Abflussakkumulation (räumlich veränderlich).
  • Die Geschwindigkeit an einem bestimmten Ort ändert sich mit der Zeit nicht (hinsichtlich Zeit unveränderlich).
  • Die Geschwindigkeit an einem bestimmten Ort hängt nicht vom Wasserdurchsatz ab (hinsichtlich Ablauf unveränderlich).

In der Realität könnte die Geschwindigkeit hinsichtlich der Zeit veränderlich sein und wäre hinsichtlich des Ablaufs in jedem Fall veränderlich. Zur Einarbeitung dieser Varianten wären aber zusätzliche Datasets, die möglicherweise nicht verfügbar sind, und Modellierungstechniken, die in einer GIS-Umgebung möglicherweise nicht darstellbar sind, erforderlich. Obwohl immer bedacht werden muss, dass jede Methode nur eine Näherung für beobachtete Sachverhalte ist, liefert das räumlich veränderliche, hinsichtlich Zeit und Ablauf unveränderliche Geschwindigkeitsfeld im Allgemeinen ein recht genaues Ergebnis.

Das Projekt herunterladen und öffnen

Zunächst laden Sie hydrologische Daten der Region Stowe herunter. Diese Daten sind in einem ArcGIS Pro-Projekt enthalten. Die Projektdateien enthalten auch einen Task, der Sie schrittweise durch den Workflow führt.

  1. Laden Sie den komprimierten Ordner "Stowe_Hydrology" herunter.
  2. Suchen Sie die heruntergeladene Datei auf Ihrem Computer.
    Hinweis:

    Je nach Web-Browser wurden Sie möglicherweise vor dem Herunterladen aufgefordert, den Speicherort der Datei auszuwählen. In den meisten Browsern werden heruntergeladene Dateien standardmäßig im Ordner "Downloads" gespeichert.

  3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Datei und extrahieren Sie sie an einem Speicherort, den Sie leicht wiederfinden, beispielsweise den Ordner "Dokumente".
  4. Öffnen Sie den entpackten Ordner und dann den Ordner Stowe_Hydrology.

    Der Ordner enthält die Projektdatei Stowe_Hydrology für ArcGIS Pro, die Geodatabase Stowe_Hydrology und den automatisch generierten Ordner Index. Öffnen Sie das Projekt.

  5. Wenn ArcGIS Pro auf Ihrem Rechner installiert ist, dann doppelklicken Sie auf Stowe_Hydrology.aprx, um das Projekt zu öffnen. Melden Sie sich mit Ihrem lizenzierten ArcGIS-Konto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
    Hinweis:

    Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.

    Standardprojekt für Stowe, Vermont

    Das Projekt enthält eine Karte mit einer topographischen Grundkarte und den folgenden Daten-Layern:

    • Pour_point: Ein Punkt-Feature-Layer, der den Abfluss flussabwärts des Little River darstellt, für den Sie eine Einheitsganglinie erstellen werden.
    • Stowe_boundary: Ein Polygon-Feature-Layer, der die Grenzen von Stowe, Vermont, darstellt. Dieser Layer wurde aus den Daten abgeleitet, die vom Vermont Center for Geographic Information (VCGI) zur Verfügung gestellt wurden.
    • Stowe_watershed: Ein Raster-Layer, der das Abflussgebiet der Region Stowe darstellt. Er wurde aus den anderen Layern im Paket abgeleitet.
    • Stowe_flow_accumulation: Ein Raster-Layer, der angibt, wo sich das Wasser am wahrscheinlichsten sammelt. Er wurde aus den anderen Layern im Paket abgeleitet.
    • Stowe_fill_flow_direction: Ein Raster-Layer, der die Fließrichtung von Wasserströmen darstellt. Er wurde aus den anderen Layern im Paket abgeleitet.
    • Stowe_DEM: Ein Raster-Layer, der die Höhe im Untersuchungsgebiet darstellt. Er hat ebenfalls eine Auflösung von 30 Metern. Er wurde aus Daten abgeleitet, die vom United States Geological Survey (USGS) zur Verfügung gestellt wurden.
    • Stowe_velocity_example: Ein Raster-Layer, der ein räumlich veränderliches, hinsichtlich Zeit und Ablauf unveränderliches Geschwindigkeitsfeld für das Untersuchungsgebiet darstellt. Wie dieser Layer erstellt wird, erfahren Sie später (dieses Beispiel wird als Hilfestellung bereitgestellt). Da Sie diesen Layer im Moment nicht benötigen, wurde er deaktiviert.

    Obwohl nicht auf der Karte, enthält der Projektordner (Stowe_Hydrology) die Textdatei Stowe_isochrones mit Klassifizierungsbereichen für die Isochronenzonen, die Sie in einer späteren Lektion erstellen. Die Projekt-Geodatabase (Stowe_Hydrology.gdb) enthält eine Reihe von zusätzlichen Zwischen-Datasets, die für die Erstellung des Abflussgebiets-Layers benötigt wurden.

    Hinweis:

    In diesem Lernprogramm wird vorausgesetzt, dass Sie das Abflussgebiet Ihres Untersuchungsgebiets bereits abgegrenzt haben. Informationen dazu, wie Sie die Abflussgebiets-, Abflussakkumulations- und Fließrichtungs-Datasets mithilfe des DEM der Region Stowe erstellen, finden Sie im ArcGIS Lab Performing Hydrological Analysis Using ArcGIS Pro. Die Erstellung eines Abflussgebiets ist ein wichtiger Schritt und wird bei vielen hydrologischen Analyse-Workflows vorausgesetzt.

    Als Nächstes öffnen Sie einen ArcGIS Pro-Task, der in Ihrem Projekt enthalten ist. Dieser Task führt Sie durch den Workflow zum Erstellen einer Einheitsganglinie.

  6. Blenden Sie im Bereich Katalog den Ordner Tasks ein.
    Hinweis:

    Wenn der Bereich Katalog nicht geöffnet ist, klicken Sie auf der Registerkarte Ansicht in der Gruppe Fenster auf Katalog.

    Ordner "Tasks" einblenden

  7. Doppelklicken Sie auf den Task Create unit hydrograph at outlet.

    Der Bereich Tasks wird angezeigt. Er enthält mehrere Tasks für bestimmte Teile des Workflows.

Neigungs-Raster erstellen

Die primären Variablen in der Gleichung, die Sie für Ihr Geschwindigkeitsfeld verwenden, sind Neigung und beitragendes Gebiet flussaufwärts. Ihnen liegt bereits ein Raster-Layer für das beitragende Gebiet flussaufwärts vor: der Abflussakkumulations-Layer, der aus dem DEM der Region Stowe abgeleitet wurde. Da aber noch kein Neigungs-Layer vorhanden ist, müssen Sie ihn erstellen.

  1. Doppelklicken Sie im Bereich Tasks auf den Task Create a velocity field.

    Task "Create a velocity field"

    Dieser Task umfasst fünf Schritte. Im ersten Schritt wird das Werkzeug Neigung geöffnet, das einen Raster-Layer berechnet, bei dem der Wert jeder Zelle die Neigung dieser Zelle ist. Da die Neigung durch die Höhenänderung zwischen Zellen bestimmt wird, ist Ihr ursprünglicher Höhen-Layer als Eingabe erforderlich.

  2. Wählen Sie für Eingabe-Raster die Option Stowe_DEM aus.
  3. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_slope.
  4. Wählen Sie als Ausgabe-Messwert die Option Prozentanstieg aus.

    Parameter für das Werkzeug "Neigung"

    Mit der Option Prozentanstieg wird die Neigung im Gegensatz zu einer Messung in Grad als Prozentsatz der vertikalen Höhenänderung über die horizontale Höhenänderung berechnet. Lassen Sie die restlichen Parameter unverändert. Die planare Methode eignet sich für Flächen in lokalem Maßstab (kleine Gebiete, wie zum Beispiel dieses Abflussgebiet), bei denen die Neigungsdifferenzen zwischen planarer und geodätischer Methode minimal sind. Der Z-Faktor wird nur verwendet, wenn sich die Maßeinheiten für die Entfernung in X- und Y-Richtung von den Maßeinheiten für die Entfernung in Z-Richtung (Höhe) unterscheiden.

  5. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und das Neigungs-Raster wird zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_slope"

    Je dunkler die Farben, desto steiler die Neigung. Während die Berggipfel in der Regel die höchsten Steigungen aufweisen, besitzt das Strömungsbett, um das herum die Stadt gelegen ist, eine relativ flache Neigung.

Term für die Neigungsfläche berechnen

Nachdem Sie einen Raster-Layer für Neigungs- und Abflussakkumulationsfläche erstellt haben, berechnen Sie einen neuen Raster-Layer, der beide kombiniert. Dieser Layer zeigt den Term für die Neigungsfläche (der Wert sb Ac in der Gleichung von Maidment et al.). Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Raster-Berechnung geöffnet, mit dem Sie benutzerdefinierte Raster-Layer entsprechend einer von Ihnen angegebenen Gleichung erstellen können.

  1. Verwenden Sie im Bereich Tasks unter Map Algebra-Ausdruck die Raster und Werkzeuge, um den folgenden Ausdruck zu erstellen:

    SquareRoot("Stowe_slope") * SquareRoot("Stowe_flow_accumulation")

    Tipp:

    Sie können den Ausdruck aber auch kopieren und einfügen.

    Der Grund dafür, warum die Quadratwurzeln von Neigung und Abflussakkumulation verwendet werden, ist, dass Sie die empfohlenen Koeffizienten (b = c = 0,5) von Maidment et al. verwenden. Ein Koeffizient von 0,5 entspricht der Quadratwurzel des Wertes.

  2. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_slope_area_term.

    Parameter für das Werkzeug "Raster-Berechnung"

    Zuletzt ändern Sie die Umgebung für das Geoverarbeitungswerkzeug, damit der Ausgabe-Layer entsprechend der Ausdehnung des Abflussgebietes von Stowe maskiert (bzw. begrenzt) wird. Dadurch sind Sie später in der Lage, den Term für die durchschnittliche Neigungsfläche im gesamten Abflussgebiet, der eine Schlüsselkomponente Ihrer Gleichung für das Geschwindigkeitsfeld ist, zu berechnen.

  3. Klicken Sie über den Werkzeugparametern auf Umgebungen. Wählen Sie als Maske die Option Stowe_watershed aus.

    Umgebungen für das Werkzeug "Raster-Berechnung"

  4. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und der Layer zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_slope_area_term"

Geschwindigkeitsfeld berechnen

Nachdem Sie den Term für die Neigungsfläche berechnet haben, können Sie ein Geschwindigkeitsfeld berechnen. Zum Erstellen von Geschwindigkeitsfeldern verwenden Sie eine Methode, die zuerst durch Maidment et al. (1996) vorgeschlagen wurde.[1] Bei dieser Methode wird jeder Zelle im Geschwindigkeitsfeld basierend auf der lokalen Neigung und dem beitragenden Gebiet flussaufwärts (der Anzahl der Zellen, die in diese Zelle fließen, oder der Abflussakkumulation) eine Geschwindigkeit zugewiesen. Verwendet wird die folgende Gleichung:

V = Vm * (sbAc) / (sbAcm) (1)

Dabei ist V die Geschwindigkeit einer einzelnen Zelle mit der lokalen Neigung s und einem beitragenden Gebiet flussaufwärts mit der Fläche A. Die Koeffizienten b und c lassen sich mittels Kalibrierung bestimmen. Dabei handelt es sich um eine statistische Methode zur Feinabstimmung von Modellparametern, damit die vorhergesagten Daten möglichst nahe an den beobachteten Daten liegen. In diesem Szenario verwenden Sie den durch die Methode empfohlenen Wert von b = c = 0,5. Vm ist die Durchschnittsgeschwindigkeit aller Zellen im Abflussgebiet. Sie werden mit der Annahme einer Durchschnittsgeschwindigkeit von Vm = 0,1 m/s arbeiten. sb Acm ist der Term für die durchschnittliche Neigungsfläche im gesamten Abflussgebiet. Um als Ergebnis unrealistisch hohe oder niedrige Geschwindigkeiten zu vermeiden, sollten Sie Grenzwerte für die minimale und die maximale Geschwindigkeit festlegen. Als unterer Grenzwert wird 0,02 Meter pro Sekunde und als oberer Grenzwert wird 2 Meter pro Sekunde festgelegt.

Diese Gleichung ist eine von vielen Methoden zur Berechnung eines Geschwindigkeitsfeldes. Für sie gelten mehrere Annahmen und Grenzen. Dieser Workflow kann außerdem wegen der Verwendung von Gleichungen mit mehreren Variablen ziemlich kompliziert sein. Für den Fall, dass Sie Schwierigkeiten mit diesem Lernprogramm haben, haben Sie für das Geschwindigkeitsfeld eine Sicherungskopie mit der Bezeichnung Stowe_velocity_example erhalten.

  1. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Stowe_slope_area_term und wählen Sie Eigenschaften aus.

    Daraufhin wird das Fenster Layer-Eigenschaften für den Neigungsflächenterm-Layer angezeigt.

  2. Klicken Sie auf die Registerkarte Quelle und blenden Sie die Überschrift Statistiken ein.

    Registerkarte "Quelle" im Fenster "Layer-Eigenschaften"

    Dieses Fenster enthält eine Liste wichtiger Statistiken zum Layer, zum Beispiel den Durchschnitt (das Mittel).

  3. Kopieren Sie den Mittelwert in die Zwischenablage, und klicken Sie auf OK, um das Fenster Layer-Eigenschaften zu schließen.
  4. Kehren Sie zum Bereich Tasks, Seite 3. Geschwindigkeitsfeld berechnen, zurück.

    Im nächsten Schritt des Tasks wird auch das Werkzeug Raster-Berechnung verwendet.

  5. Erstellen Sie als Map Algebra-Ausdruck den folgenden Ausdruck:

    0.1 * ("Stowe_slope_area_term" / [Term für die durchschnittliche Neigungsfläche])

    Dabei ist [Term für die durchschnittliche Neigungsfläche] der Wert, den Sie aus dem Fenster Layer-Eigenschaften kopiert haben.

  6. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_velocity_unlimited.

    Parameter für das Werkzeug "Raster-Berechnung"

  7. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und der Layer wird zur Karte hinzugefügt. Der neue Layer ähnelt dem Neigungsflächenterm-Layer, da er durch Multiplikation der Zellen im Neigungsflächenterm-Layer mit festen Werten berechnet wurde.

  8. Bei Bedarf können Sie im Bereich Inhalt die Symbolisierung für die Layer Stowe_slope_area_term und Stowe_velocity_unlimited einblenden.

    Symbolisierung für die zwei Layer

    Die Werte in der Layer-Symbolisierung bestätigen, dass sich die zwei Layer unterscheiden, auch wenn sie identisch aussehen. (Die Zahlen können leicht vom Beispielbild abweichen.)

Geschwindigkeiten begrenzen

Der von Ihnen erstellte Raster-Layer ist ein Geschwindigkeitsfeld mit bisher noch unrealistisch hohen und niedrigen Geschwindigkeiten. Zum Beispiel beträgt bei einigen Werten im Feld die Geschwindigkeit 0 Meter pro Sekunde, was bei Extremniederschlägen sehr unwahrscheinlich ist. Auch der Maximalwert von etwa 7,5 Meter pro Sekunde ist bei einer starken Überschwemmung unrealistisch. Sie sollten also die Geschwindigkeiten mit einem unteren Grenzwert von 0,02 Meter pro Sekunde und einem oberen Grenzwert von 2 Meter pro Sekunde begrenzen.

  1. Kehren Sie zum Bereich Tasks zurück.

    Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug If-Else-Bedingungen verwendet, das entsprechend einem von Ihnen angegebenen Ausdruck eine Bedingungsauswertung der Werte in einem Raster-Layer ausführt. Zuerst legen Sie den unteren Grenzwert für die Geschwindigkeit fest.

  2. Wählen Sie für Eingabe-Bedingungs-Raster die Option Stowe_velocity_unlimited aus.
  3. Erstellen Sie unter Ausdruck die Klausel Wobei gilt: VALUE ist größer oder gleich 0.02.

    Klausel für unteren Grenzwert im Werkzeug "If-Else-Bedingungen"

    Als Nächstes fügen Sie den Wert hinzu, der für jede Zelle verwendet werden soll, wenn die Klausel den Wert "true" (wahr) ergibt. Da die Werte identisch bleiben sollen, wenn sie größer-gleich 0,02 sind, müssen Sie denselben Raster-Layer als Eingabe-Layer auswählen.

  4. Wählen Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung WAHR die Option Stowe_velocity_unlimited aus.

    Wenn die Klausel für eine Zelle den Wert "false" (falsch) ergibt (der Zellenwert also kleiner als 0,02 ist), müssen Sie den Zellenwert 0,02 verwenden.

  5. Geben Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung FALSCH den Wert 0,02 ein.
  6. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_velocity_lower_limited.

    Parameter für unteren Grenzwert im Werkzeug "If-Else-Bedingungen"

  7. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt, und ein neuer Layer wird zur Karte hinzugefügt. Der neue Layer ist lediglich ein Zwischen-Layer, trotzdem müssen Sie noch den oberen Grenzwert hinzufügen. Im letzten Schritt des Tasks wird auch das Werkzeug If-Else-Bedingungen verwendet.

  8. Wählen Sie für Eingabe-Bedingungs-Raster die Option Stowe_velocity_lower_limited aus.
  9. Fügen Sie für Ausdruck die Klausel Where VALUE ist kleiner oder gleich 2 hinzu.
  10. Wählen Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung WAHR die Option Stowe_velocity_lower_limited aus. Geben Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung FALSCH den Wert 2 ein.
  11. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_velocity.

    Parameter für oberen Grenzwert im Werkzeug "If-Else-Bedingungen"

  12. Klicken Sie auf Fertig stellen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und Ihr fertiger Geschwindigkeitsfeld-Layer wird zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_velocity"

    In diesem Layer stellen dunklere Farben eine niedrigere Geschwindigkeit dar und hellere Farben symbolisieren eine höhere Geschwindigkeit. Wasser neigt dazu, am schnellsten in Strömen zu fließen, in denen sich die größte Wassermenge angesammelt hat. Das Gebiet um Stowe ist keine Ausnahme, da das Wasser am schnellsten fließt, wenn es zum Abflusspunkt flussabwärts der Stadt strömt.

  13. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die folgenden Layer:
    • Stowe_flow_accumulation
    • Stowe_watershed
    • Stowe_slope
    • Stowe_slope_area_term
    • Stowe_velocity_unlimited
    • Stowe_velocity_lower_limited
    Hinweis:

    Sie reduzieren die einzelnen Layer, sodass sie weniger Platz im Bereich belegen.

  14. Speichern Sie das Projekt.

Sie haben aus Raster-Layern für Neigungs- und Abflussakkumulationsfläche ein räumlich veränderliches, hinsichtlich Zeit und Ablauf unveränderliches Geschwindigkeitsfeld abgeleitet. Sie haben eine von vielen Formeln für die Berechnung von Geschwindigkeitsfeldern verwendet. Da Sie jetzt wissen, wie schnell bei einem hypothetischen Niederschlagsereignis das Wasser durch Stowe fließt, können Sie bestimmen, wie lange es dauert, bis das Wasser den Abfluss erreicht.

Ein Isochronendiagramm erstellen

Zuvor haben Sie mit dem Abflussakkumulations- und dem Abflussgebiets-Layer ein Geschwindigkeitsfeld erstellt, das vorhersagt, wie schnell das Wasser durch Stowe in Vermont fließen wird. Ihr Geschwindigkeitsfeld hat gezeigt, dass das Wasser am schnellsten entlang der Wasserläufe durch die Stadt fließt. Sie können aber noch keine Einheitsganglinie erstellen, da Sie noch nicht wissen, wie lange das Wasser bis zu Ihrem Abflusspunkt braucht. Als Nächstes erstellen Sie ein Isochronendiagramm, das zeigt, wie lange es dauert, bis das Wasser von einer beliebigen Stelle im Gebiet aus eine bestimmte Position hat. Um ein Isochronendiagramm erstellen zu können, müssen Sie zuerst ein Gewichtungsgitter erstellen. Danach ermitteln Sie, wie lange es dauert, bis das Wasser den Abfluss erreicht, und reklassifizieren diese Zeiten in Isochronenzonen.

Ein Gewichtungsgitter erstellen

Die Fließzeit wird mit einer relativ einfachen Gleichung berechnet: Die Strecke, die das Wasser zurücklegen muss, dividiert durch die Geschwindigkeit, mit der es fließt. Aus Ihrem Geschwindigkeitsfeld wissen Sie, wie schnell das Wasser fließt, die Fließlänge kennen Sie jedoch nicht. Um die Fließlänge zu ermitteln, benötigen Sie zwei Variablen: Fließrichtung (die Sie kennen) und Gewichtung (die Sie nicht kennen). Die Gewichtung bei einem Fluss ist eigentlich eine Impedanz. So braucht zum Beispiel Wasser, das durch bewaldetes Gebiet fließt, länger als Wasser, das über glatten Fels fließt, da es durch das Terrain behindert wird. Die Berechnung der Gewichtung erscheint ohne detaillierte Terrain-Daten schwierig, Sie können aber aus den folgenden zwei Gleichungen zur Bestimmung der Fließzeit eine Gleichung zur Berechnung der Gewichtung ableiten:

Fließzeit [T] = Fließlänge [L] / Geschwindigkeit [LT-1] (1)

Fließzeit [T] = Fließlänge [L] * Gewichtung [L-1T] (2)

Wenn Sie diese Gleichungen kombinieren, erhalten Sie eine neue Gleichung:

Gewichtung [L-1T] = 1 / Geschwindigkeit [LT-1] (3)

Nun können Sie mit Ihrem Geschwindigkeitsfeld-Layer die Gewichtung bestimmen. Später werden Sie Ihren Gewichtungsgitter-Layer in Verbindung mit Ihrem Fließrichtungs-Layer verwenden, um Fließlänge und Fließzeit zu ermitteln.

  1. Doppelklicken Sie im Bereich Tasks auf den Task Create an isochrone map.

    Task "Create an isochrone map"

    Der Task umfasst vier Schritte. Im ersten Schritt wird das Werkzeug Raster-Berechnung geöffnet. Sie müssen die Gewichtungsgleichung eingeben, um ein Gewichtungsgitter des Abflussgebietes von Stowe zu erstellen.

  2. Erstellen Sie als Map Algebra-Ausdruck den folgenden Ausdruck (oder fügen Sie ihn über die Zwischenablage ein):

    1 / "Stowe_velocity"

  3. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_weight.

    Parameter für das Werkzeug "Raster-Berechnung"

  4. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und der Gewichtungsgitter-Raster-Layer wird zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_weight"

    Für sich gesehen bringt dieser Layer Ihnen nicht sehr viel, Sie können ihn aber in Verbindung mit Ihrem zuvor erstellten Fließrichtungs-Layer verwenden, um die Fließzeit zu ermitteln.

  5. Aktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Stowe_fill_flow_direction.

    Dieser Layer wurde aus dem DEM und nicht dem Abflussgebiet von Stowe erstellt, sodass die Ausdehnung dieses Layers weit mehr als Ihren Interessenbereich abdeckt. Also extrahieren Sie eine neue Version des Fließrichtungs-Layers, der nur das Abflussgebiet abdeckt.

  6. Kehren Sie zum Bereich Tasks zurück.

    Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Nach Maske extrahieren verwendet, das einen Raster-Layer mit einer bestimmten Ausdehnung entsprechend der Ausdehnung eines anderen Layers ausschneidet.

  7. Wählen Sie für Eingabe-Raster die Option Stowe_fill_flow_direction aus. Wählen Sie für Eingabe-Raster oder -Feature-Masken-Daten die Option Stowe_watershed aus.
  8. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_watershed_flow_direction.

    Parameter für das Werkzeug "Nach Maske extrahieren"

  9. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und ein extrahiertes Fließrichtungs-Raster wird zur Karte hinzugefügt.

    Hinweis:

    Die Standardsymbolisierung Ihres Layers kann sich vom Beispielbild unterscheiden.

    Layer "Stowe_watershed_flow_direction"

    Nachdem Sie Ihren Fließrichtungs-Layer extrahiert haben, wird der alte Layer auf der Karte nicht mehr benötigt.

  10. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Stowe_fill_flow_direction. Kehren Sie dann zum Bereich Tasks zurück.

Fließzeit zum Abflusspunkt ermitteln

Sie haben nun alle Layer, die Sie benötigen, um die Fließzeit zu ermitteln. Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Fließlänge verwendet. Dieses Werkzeug berechnet zwar, wie es sein Name suggeriert, in der Regel die Fließlänge, besitzt aber einen optionalen Parameter zum Einschluss eines Gewichtungs-Rasters. Wenn ein Gewichtungs-Raster einbezogen wird, berechnet das Werkzeug stattdessen die Fließzeit.

  1. Wählen Sie für Eingabe-Fließrichtungs-Raster die Option Stowe_watershed_flow_direction aus.
  2. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_time.
  3. Vergewissern Sie sich unter Messrichtung, dass Flussabwärts ausgewählt ist.
  4. Wählen Sie für Eingabe-Gewichtungs-Raster die Option Stowe_weight aus.

    Parameter für das Werkzeug "Fließlänge"

  5. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und ein Raster zur Darstellung der Fließzeit zum Abfluss wird zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_time"

    Jede Zelle in diesem Raster-Layer enthält einen Wert, der die Zeit in Sekunden darstellt, die das Wasser benötigt, um von der Zelle zum Abfluss zu fließen. Dunklere Farben stellen kürzere Fließzeiten dar. Das Wasser, das von den niedrig gelegenen Strömungsbetten, die sich dem Abfluss am nächsten befinden, abfließt, benötigt dazu die kürzeste Zeitspanne, während das Niederschlagswasser aus dem Gebirge im Westen länger braucht.

  6. Blenden Sie im Bereich Inhalt die Symbolisierung für den Layer Stowe_time ein.

    Symbolisierung für den Layer "Stowe_time"

    Die Zeit, die das Wasser braucht, um zum Abfluss zu fließen, reicht von 0 Sekunden (Regen am Abfluss selbst) bis zu etwa 50.000 Sekunden, also rund 14 Stunden! (Ihre Zeitangaben können abweichen.)

Fließzeit in Isochronenzonen reklassifizieren

Ihr Fließzeit-Raster-Layer enthält eine extrem hohe Anzahl eindeutiger Werte, wodurch sich spätere Analysen kompliziert und unhandlich gestalten. Um es leichter zu machen, können Sie den Fließzeit-Layer in Isochronenzonen reklassifizieren.

Eine Isochrone ist eine Konturlinie, die Punkte nahezu gleicher Fließzeit zum Abfluss des Abflussgebietes verbindet. Sie werden Isochronen mit gleichen Zeitintervallen von 1.800 Sekunden (30 Minuten) definieren. Für größere Gebiete können Isochronen mit unterschiedlichen Intervallen verwendet werden, aber für das Abflussgebiet von Stowe dürfte dieses Zeitintervall angemessen sein. Bei diesem Zeitintervall benötigt das Wasser aus jeder Zelle in der ersten Isochronenzone etwa 1.800 Sekunden, um den Abfluss zu erreichen, bei jeder Zelle in der zweiten Isochronenzone sind dies 3.600 Sekunden usw. Diese Zeitintervalle verwenden Sie später als Ordinate in Ihrer Einheitsganglinie.

Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Reklassifizieren geöffnet. Dieses Werkzeug verwenden Sie zum Klassifizieren der Werte für die Fließzeit, die in einem bestimmten Wertebereich (zum Beispiel 0 und 1.800 oder 1.800 bis 3.600) liegen, mit der oberen Bereichsgrenze. Der Wert 907 wird demnach auf 1.800 und der Wert 2.145 auf 3.600 reklassifiziert.

  1. Kehren Sie zum Bereich Tasks zurück. Wählen Sie für Eingabe-Raster die Option Stowe_time aus.

    Als Nächstes geben Sie die Reklassifizierungswerte ein. Da die Zeiten in Ihrem Fließzeit-Layer von 0 bis etwa 50.000 reichen, müssen Sie Reklassifizierungsintervalle angeben, die alle Werte abdecken. Sie können die Intervalle durchaus manuell eingeben, dies ist aber sehr mühsam. In diesem Lernprogramm laden Sie eine Tabelle, die die Zeitintervalle für das Abflussgebiet von Stowe bereits enthält. Diese Tabelle wurde Teil des Projektes, als Sie es in einer vorherigen Lektion heruntergeladen haben.

  2. Klicken Sie für Reklassifizierung unter der leeren Tabelle auf die Schaltfläche Neuzuordnung aus Tabelle laden (Dateiordnersymbol).
  3. Navigieren Sie im Fenster Neuzuordnung laden zum Ordner Stowe_Hydrology (klicken Sie auf Projekt, öffnen Sie Ordner, und öffnen Sie Stowe_Hydrology). Doppelklicken Sie auf Stowe_isochrones.txt.
    Hinweis:

    Klicken Sie im Fenster Überschreiben bestätigen auf Ja.

    Die Reklassifizierungswerte in der Tabelle werden automatisch in das Werkzeug geladen. Insgesamt sind 30 Isochronen vorhanden.

  4. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabe-Raster die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_isochrones.

    Parameter für das Werkzeug "Reklassifizieren"

    Da in der geladenen Tabelle die Werte im gesamten Wertebereich des Fließzeit-Layers reklassifiziert sind, brauchen Sie Fehlende Werte zu NoData ändern nicht zu aktivieren.

  5. Klicken Sie auf Fertig stellen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und der Isochronen-Layer wird zur Karte hinzugefügt.

    Layer "Stowe_isochrones"

    Die Standardsymbolisierung des Layers bringt Ihnen nicht sehr viel, da die 30 Isochronen-Bereiche in der von Ihnen verwendeten Tabelle mit lediglich 9 unterschiedlichen Symbolen symbolisiert wurden. Sie sollten deshalb die Symbolisierung durch ein kontinuierliches Farbschema ersetzen, das jede der 30 Isochronen in einer anderen Farbe darstellt.

  6. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Stowe_isochrones und wählen Sie Symbolisierung aus.

    Der Bereich Symbolisierung wird angezeigt. Sie symbolisieren den Layer mit eindeutigen Symbolen auf einem Farbschema von Schwarz bis Weiß.

  7. Wählen Sie für Primäre Symbolisierung die Option Einzelwerte. Wählen Sie als Farbschema das Farbschema Schwarz zu Weiß.

    Parameter des Bereichs "Symbolisierung"

    Die Layer-Symbolisierung auf der Karte wird automatisch aktualisiert.

    Layer "Stowe_isochrones" mit neuer Symbolisierung

    Mit dieser Symbolisierung sind die einzelnen Isochronen besser zu erkennen.

    Tipp:

    Durch die Symbolisierung jedes Einzelwertes nimmt die Symbolisierung im Bereich Inhalt sehr viel Platz ein. Sie können die Symbolisierung für den Layer und weitere Layer ausblenden, damit mehr Layer im Bereich zu sehen sind.

  8. Schließen Sie den Bereich Symbolisierung.

    Als Nächstes öffnen Sie die Attributtabelle des Layers, um zu sehen, wie viele Zellen jeweils in die einzelnen Isochronen klassifiziert wurden, und bestimmte Isochronen für eine genauere Untersuchung auszuwählen.

  9. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Stowe_isochrones und wählen Sie Attributtabelle aus.

    Die Tabelle wird angezeigt. Sie zeigt den Wert und die Anzahl der Zellen für jede Isochrone.

  10. Sie können die Attributtabelle verschieben oder ihre Größe ändern, damit der gesamte Layer Stowe_isochrones auf der Karte zu sehen.
  11. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen links neben der ersten Zeile in der Attributtabelle.

    Erste Zeile der Attributtabelle

    Die Zeile in der Tabelle wird ausgewählt. Die entsprechende Isochrone auf der Karte wird ebenfalls ausgewählt.

    Erste Isochrone ausgewählt

    Wie Sie wahrscheinlich erwartet haben, besteht die erste Isochrone aus dem Strömungsbett, das sich dem Abfluss am nächsten befindet. Entsprechend den Werten in der Tabelle befinden sich nur etwa 600 Zellen in der ersten Isochrone. Dies ist das Wasser, das den Abfluss innerhalb von 1.800 Sekunden (30 Minuten) erreicht. Andere Isochronen können mehr Zellen enthalten, was bedeutet, dass mehrere Stunden nach einem Niederschlagsereignis mehr Wasser den Abflusspunkt erreicht als zu Beginn des Ereignisses.

  12. Wählen Sie einige andere Zeilen in der Attributtabelle aus. Sie sollten vor allem einige der Isochronen mit der höchsten Anzahl an Zellen auswählen.

    Die größeren Isochronen enthalten häufig Zellen aus Gebieten überall im Abflussgebiet, aus denen Wasser innerhalb desselben Zeitraums zum Abfluss fließt.

  13. Wenn Sie das Isochronendiagramm erkundet haben, dann schließen Sie die Attributtabelle. Klicken Sie auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Auswahl auf die Schaltfläche Aufheben.

    Schaltfläche "Auswahl aufheben"

    Die Auswahl wird aufgehoben.

  14. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die folgenden Layer:
    • Stowe_velocity
    • Stowe_weight
    • Stowe_watershed_flow_direction
    • Stowe_time
  15. Speichern Sie das Projekt.

Sie haben Ihren Geschwindigkeitsfeld-Raster-Layer verwendet, um ein Gewichtungsgitter zu erstellen. Dieses Gewichtungsgitter hat die Impedanz gegen die Strömung flussabwärts dargestellt und Ihnen geholfen, einen Fließzeit-Raster-Layer zu erstellen. Ferner haben Sie Fließzeiten in Isochrone mit gleichem Zeitintervall von 1.800 Sekunden reklassifiziert. Als Nächstes konvertieren Sie das Isochronendiagramm in eine Tabelle. Diese Tabelle werden Sie dann verwenden, um eine Zeit-Ablauf-Beziehung am Abfluss pro Einheit überschüssigen gleichmäßigen Niederschlags im gesamten Abflussgebiet in Intervallen von 1.800 Sekunden zu entwickeln. Diese Beziehung werden Sie schließlich zeichnen, um Ihre Einheitsganglinie zu erstellen.

Eine Einheitsganglinie erstellen

Zuvor haben Sie ein Isochronendiagramm eines Abflussgebiets erstellt. Als Nächstes konvertieren Sie das Isochronendiagramm in eine Tabelle, in der das Verhältnis zwischen der Zeit und der Fläche des in den Abfluss fließenden Wassers dargestellt ist. Anschließend zeichnen Sie mithilfe dieser Tabelle eine Einheitsganglinie, aus der sich die Zeiten ergeben, zu denen das meiste Wasser in den Abfluss fließt, sodass sich Überschwemmungen bei zukünftigen Niederschlagsereignissen besser vorhersagen lassen.

Einheitsganglinien-Tabelle vorbereiten

Um eine Einheitsganglinie zu erstellen, leiten Sie zunächst eine Standalone-Tabelle aus der Attributtabelle des Isochronendiagramms ab. Die Attributtabelle misst aktuell die Fläche jeder Isochrone anhand der Anzahl der Zellen, sodass Sie auch die Fläche in metrische Einheiten konvertieren.

  1. Doppelklicken Sie im Bereich Tasks auf den Task Create a unit hydrograph.

    Task "Create a unit hydrograph"

    Der Task umfasst fünf Schritte. Im ersten Schritt wird das Werkzeug Tabelle exportieren geöffnet, mit dem eine Attributtabelle in eine in einer Geodatabase gespeicherte Standalone-Tabelle exportiert werden kann.

  2. Wählen Sie für Eingabetabelle den Eintrag Stowe_isochrones aus.
  3. Überprüfen Sie, ob der Ausgabespeicherort für Ausgabetabelle die Geodatabase Stowe_Hydrology ist, und ändern Sie den Ausgabenamen in Stowe_isochrones_table.

    Parameter für das Werkzeug "Tabelle in Tabelle"

  4. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und dem Bereich Inhalt wird eine neue Tabelle hinzugefügt. Aktuell ist diese Tabelle mit der Attributtabelle des Layers Stowe_isochrones identisch. Während diese Tabelle über Felder für beide Gruppen von Werten verfügt, die zum Erstellen einer Einheitsganglinie erforderlich sind (Zeit und Drainagefläche je Zeiteinheit), wird die Drainagefläche in Zellen und nicht in metrischen Einheiten gemessen. Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Feld hinzufügen geöffnet, mit dem Sie der Tabelle ein neues Feld hinzufügen können, um die Fläche in Quadratmetern zu berechnen.

  5. Wählen Sie als Eingabetabelle Stowe_isochrones_table aus.
  6. Unter Feldname geben Sie Area_meters ein. Als Feldtyp wählen Sie Double aus.

    Im Feldtyp Double können Werte mit vielen Dezimalstellen gespeichert werden. In diesem Format können die Flächenwerte präziser angegeben werden. Mit den nächsten beiden Parametern Feldgenauigkeit und Dezimalstellen können Sie die Anzahl der Ziffern und Dezimalstellen in dem Feld begrenzen, sodass Sie diese Parameter erst einmal leer lassen.

  7. Unter Feldaliasname geben Sie Area (Sq. Meters) ein.

    Parameter für das Werkzeug "Feld hinzufügen"

    Die übrigen Parameter halten weitere Optionen für Felder bereit. Sie erstellen ein einfaches Flächenfeld, sodass diese Parameter nicht wichtig sind und unverändert bleiben können.

  8. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und der Standalone-Tabelle wird ein neues Feld hinzugefügt. Öffnen Sie die Tabelle, um sich zu vergewissern, dass das Feld richtig hinzugefügt wurde.

  9. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Stowe_isochrones_table (unten in der Liste der Layer) und wählen Sie Öffnen aus.

    Die Tabelle wird angezeigt.

    Standard-Isochronentabelle

    Das Feld wurde richtig mit dem von Ihnen angegebenen Feldaliasnamen hinzugefügt. Allerdings hat das Feld aktuell keine Werte.

  10. Schließen Sie die Tabelle. Kehren Sie zum Bereich Tasks zurück.

    Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Feld berechnen geöffnet. Mit diesem Werkzeug berechnen Sie die Fläche jeder Isochrone in Quadratmetern. Als Sie das Projekt in einer vorherigen Lektion zum ersten Mal geöffnet haben, haben Sie erfahren, dass der ursprüngliche Layer Stowe_DEM eine Zellengröße von 30 Metern hat, was bedeutet, dass jede Zelle eine Fläche von 30 Metern mal 30 Metern hat. Da alle weiteren Layer auf die eine oder andere Weise auf dem DEM-Layer basieren, haben sie alle dieselbe Zellengröße. Das bedeutet, dass Sie die Fläche berechnen können, indem Sie das Feld Anzahl in der Tabelle mit den Maßen einer einzigen Zelle multiplizieren.

  11. Wählen Sie als Eingabetabelle Stowe_isochrones_table aus. Legen Sie für Feldname den Namen Area (Sq. Meters) fest, und wählen Sie für Ausdruckstyp die Option Python 3 aus.
  12. Unter Ausdruck erstellen Sie den Ausdruck !Count! * 30 * 30.

    Parameter für das Werkzeug "Feld berechnen"

  13. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werk wird ausgeführt und das Feld wird berechnet. Bei Bedarf können Sie die Tabelle überprüfen um sicherzugehen, dass die Werte richtig berechnet wurden. Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Feld hinzufügen erneut geöffnet. Sie müssen der Tabelle noch ein weiteres Feld hinzufügen, auch wenn dieses Feld auf den bereits vorhandenen Feldern der Tabelle basiert. Dieses Feld enthält die Einheitsganglinien-Ordinate, die den Ablauf am Abfluss je Sekunde anzeigt.

    Wenn Sie ein Diagramm erstellt haben, in dem die Zeit auf der einen Achse und die Drainagefläche auf der anderen angezeigt wird, erfahren Sie lediglich, wie viel Wasser den Abfluss in Zeiträumen von je 1.800 Sekunden (oder 30 Minuten) erreicht. Dieses Intervall war hilfreich, als es um die Diskretisierung der hohen Zahl von Einzelwerten des ursprünglichen Fließzeit-Layers in überschaubarere 30 Einzelwerte ging. In einem hypothetischen Notfall können 30 Minuten jedoch den Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen. Die Stadtverwaltung von Stowe benötigt für ihre Planungen einen präziseren Zeitrahmen. Das neue Feld enthält eine Schätzung dazu, wie viel Wasser den Abfluss in jeder Sekunde erreicht.

    Die Einheitsganglinien-Ordinate, Ui, zum Zeitpunkt iΔt, wobei i = 1,2,….n, ergibt sich aus der Neigung des zeitkumulierten Flächendiagramms über das Intervall [(i - 1)Δt,iΔt]. Dies ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

    Ui = U(i∆t) = (A(i∆t) - A[(i - 1)∆t]) / ∆t (1)
    • Dabei gilt:
      • A(t) ist die kumulative Drainagefläche, die seit Beginn des Niederschlags innerhalb der Zeit t zum Abfluss führt.

    Gleichung (1) kann wie folgt neu gefasst werden:

    Ui = Ai / ∆t (2)

    • Dabei gilt:
      • Ai ist die inkrementelle Drainagefläche der isten Isochronenzone.
  14. Richten Sie das Werkzeug mit ähnlichen Parametern ein, die Sie auch im zweiten Schritt des Tasks verwendet haben, aber nennen Sie das Feld UH_ordinate und geben Sie ihm den Aliasnamen Unit Hydrograph Ordinate.

    Parameter für das Werkzeug "Feld hinzufügen"

  15. Klicken Sie auf Ausführen.

    Das Werkzeug wird ausgeführt und das Feld wird der Tabelle hinzugefügt. Wie zuvor berechnen Sie das Feld. Im nächsten Schritt des Tasks wird das Werkzeug Feld berechnen erneut geöffnet. Teilen Sie die Drainagefläche durch das Zeitintervall (1.800), um die Fläche pro Sekunde zu berechnen.

  16. Wählen Sie als Eingabetabelle Stowe_isochrones_table aus. Legen Sie für Feldname den Namen Unit Hydrograph Ordinate fest, und ändern Sie Ausdruckstyp in Python 3.
  17. Unter Ausdruck erstellen Sie den Ausdruck !Area_meters! / 1800.

    Parameter für das Werkzeug "Feld berechnen"

  18. Klicken Sie auf Fertig stellen.

    Das Werk wird ausgeführt und das Feld wird berechnet.

  19. Öffnen Sie die Tabelle, um die Berechnung zu überprüfen. Wenn Sie fertig sind, schließen Sie die Tabelle.

Einheitsganglinie zeichnen

In ArcGIS Pro können Sie aus jeder Standalone-Tabelle ein Diagramm erstellen. Diese Funktionalität dient dazu, aus dem Ordinatenfeld in der Tabelle eine Einheitsganglinie zu erstellen.

  1. Klicken Sie im Bereich Inhalt auf Stowe_isochrones_table, um sie auszuwählen.

    Wenn Sie die Tabelle auswählen, wird dem Menüband eine kontextbezogene Registerkarte hinzugefügt. Diese Registerkarte enthält Optionen speziell für Standalone-Tabellen.

  2. Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Standalone-Tabelle. Klicken Sie in der Gruppe Visualisieren auf Diagramm erstellen und wählen Sie Liniendiagramm aus.

    Option "Liniendiagramm"

    Der Bereich Diagrammeigenschaften und ein leeres Diagramm werden geöffnet.

  3. Wählen Sie im Bereich Diagrammeigenschaften auf der Registerkarte Daten unter Datum oder Zahl den Eintrag Value aus.

    Wenn Sie den Parameter ändern, wird das Fenster automatisch aktualisiert und ein Beispieldiagramm angezeigt. Das Feld Value ist die X-Achse und das Feld Anzahl wird automatisch als Y-Achse wiedergegeben. Gehen Sie wie folgt vor, wenn in dem Diagramm die Einheitsganglinien-Ordinate und nicht die Anzahl der Zellen angezeigt werden soll.

  4. Wählen Sie im Bereich Diagrammeigenschaften als Aggregation <keine> aus.

    Variablen für die Einheitsganglinie

  5. Klicken Sie für Numerische Felder auf Auswählen. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Unit Hydrograph Ordinate, und klicken Sie auf Übernehmen.

    Felder für die Einheitsganglinie

    Als nächstes ändern Sie den Titel des Diagramms und die Achsenbeschriftungen, damit besser ersichtlich ist, was mit der Kurve dargestellt wird.

  6. Klicken Sie im Bereich Diagrammeigenschaften auf die Registerkarte Allgemein.
  7. Geben Sie als Diagrammtitel Unit Hydrograph at outlet point ein.
  8. Geben Sie als X-Achsentitel Time (seconds) ein. Als Y-Achsentitel geben Sie Discharge at outlet per unit of excess rainfall (sq. meters per second) ein.

    Das Diagramm in dem Fenster wird automatisch mit den neuen Titeln aktualisiert. Die Einheitsganglinie für den Abfluss ist jetzt fertig.

    Einheitsganglinie

    Hinweis:

    Welche Schritte auf den Achsen der Einheitsganglinie angezeigt werden und wie groß die Einheitsganglinie ist, ist von der Fenstergröße abhängig.

  9. Speichern Sie das Projekt.

Sie haben die Isochronenzonen in eine Tabelle konvertiert. Ferner haben Sie der Tabelle Felder hinzugefügt, um die Wasserdrainagefläche für jedes Isochron in Quadratmetern zu berechnen und die Einheitsganglinien-Ordinate zu bestimmen. Zuletzt haben Sie mithilfe der Tabelle eine Einheitsganglinie erstellt, aus der sich ergibt, wann der Wasserablauf am Abfluss während eines vorhergesagten Niederschlagsereignisses seinen Höhepunkt erreicht. Schließlich werden die Verantwortlichen in Stowe mithilfe Ihrer Ergebnisse effektiver auf Überschwemmungen reagieren können.

Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.