在进行雨水流域分析等水文模拟时,制作场平(如场地平整、填挖后的设计地形)地形数据并替换原始DEM中的局部区域具有重要的工程与规划意义。自然地形往往起伏不平,但在实际工程建设中,常需对局部区域进行填挖方处理,例如:建设工业园区、开发住宅小区、修建道路平台等。这些区域经过场平后,原有的坡向、坡度和汇流路径被彻底改变。
若仍使用原始DEM进行雨水分析,将导致
❌ 错误的流向判断
❌ 夸大的汇流量估算
❌ 不准确的积水风险区识别等
✅ 通过替换为场平后的地形,可更真实地模拟开发后地表径流过程,提升分析结果的实用性。
按照以下QGIS操作流程,实现场平制作
准备工作
点击这里,了解DEM下载方法
根据地理位置,选择合适的投影坐标系。将DEM数据重投影。点击这里,学习选择合理的投影坐标系。
操作步骤
步骤1:创建场平区域的掩膜(Mask)
在QGIS中新建一个矢量图层(Polygon类型),用于绘制需要场平的区域范围。
菜单 → 图层 → 创建图层 → 新建临时图层
几何图形类型选择多边形。
绘制该区域(例如用添加多边形要素工具圈出场地区域)
步骤2:生成场平后的DEM
使用栅格计算器创建平整面(若坡度已知)
假设你要将该区域设置为一个水平面(如高程 = 800 米):
打开 栅格计算器(Raster → Raster Calculator)
输入表达式:800.0
设置空间范围和分辨率与DEM一致。
输出为 flat_dem.tif
若场区有坡度,可用空间方程(如 z = ax + by + c)构建倾斜面。
步骤3:将场平DEM裁剪到目标区域
使用掩膜矢量 flat_area.shp 裁剪出场平DEM的有效部分:
处理工具箱 → 按掩膜裁剪栅格
输入栅格:flat_dem.tif
掩膜图层:flat_area.shp
输出:flat_dem_clipped.tif
步骤4:将原始DEM中对应区域替换为场平DEM
打开栅格计算器,输入如下表达式:
( "flat_area@1" IS NULL ) * "dem@1" +
( "flat_area@1" IS NOT NULL ) * "flat_dem_clipped@1"
解释:
若掩膜区域为空(即非场地区域),保留原始DEM;
若在场地区域,则使用场平后的DEM值。
注意:确保 "flat_area" 在计算前已通过 栅格化 工具转为与DEM同分辨率的栅格(值为1表示场区,空值表示外部)。
可使用:
处理工具箱 → 矢量栅格化(矢量转栅格)
输入:flat_area.shp
字段:可选创建一个值为1的字段
分辨率:与原DEM一致
输出:mask_raster.tif
然后使用 mask_raster.tif 替代上述公式中的 "flat_area@1"
最终输出为:dem_modified.tif —— 即融合了场平地形的新DEM
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