泰森多边形计算流域面雨量

在开展流域水文分析时，往往流域范围仅有少量雨量站，为较为准确地将雨量站点实际观测的降雨量反应到区域或子流域上，需要进行数据的邻近分析，而泰森多边形方法被广泛应用与计算流域平均面雨量。

泰森多边形法特点：

• 每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据
• 泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近
• 位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等

利用泰森多边形法计算流域面雨量步骤：

1.首先，如下图所示，在ArcMap中加载untitled_poly数据和Rainfall_Station数据。需要注意的是，二者均为shp矢量数据。

2.接下来，利用ArcToolbox工具中的Create Thiessen Polygons工具（Toolboxes → Analysis Tools → Proximity → Create ThiessenPolygons）进行泰森多边形的创建。 点击Create Thiessen Polygons弹出窗口后所做的参数设置如下图所示，在Input Features中输入Rainfall_Station数据，在Output Features Class中自定义输出路径（一般选择之前已经定义好的默认路径），在Output Fields (optional)中选择All(即输出所有属性字段)。

输入界面设置完成后进行环境变量设置，选择Create Thiessen Polygons窗口下面的Environments...按钮，进入环境设置窗口，设置Output Coordinate System，选择Same as Input，也可以选择与untitled_poly保持一致的坐标系，不过选择与与untitled_poly保持一致的坐标系很有可能生不成泰森多边形，因此可以先选择与输入一致的坐标系，后面需要修改坐标系的时候再修改一下就可以了。然后对Extent进行设置，设置生成泰森多边形的四周边界，此处选择Same as Layer untitled_poly，其余保持默认。如图所示：

以上需要设置的地方都设置完成后，点击OK，在Create Thiessen Polygons窗口再点击OK，则生成的泰森多边形如图所示：

3.现在生成的泰森多边形是一个将untitled_poly流域包含在内的大四边形，不能直接用于untitled_poly流域的面雨量计算，因此需要按照untitled_poly流域的形状对新生成的泰森多边形数据进行裁剪，采用ArcToolbox工具中的Clip工具（Toolboxes → Analysis Tools → Extract → Clip）进行裁剪，在弹出的窗口中如下图进行设置：单位选择Meters

点击OK后，裁剪后得到的图如下图所示：

4.接下来计算裁剪后生成的每一个多边形的面积，打开裁剪后的Rainfall_Station_CreateThies_Clip数据的属性表，并添加Area字段，并计算面积。（添加面积字段方法：单击Table Options → Add Field...，添加面积字段后，右击Area字段，点击Calculate Geometry...,然后按雨量站名称类别显示如下图所示：

5.然后将属性表中所有数据全部选中，右击如图所示位置

点击Copy Selected，粘贴到excel表格中进行面积权重的计算，最后根据各雨量站点所测的降雨量进行加权平均，就可以计算出untitled_poly流域的降雨量了。计算结果如图所示：

6.接下来，根据泰森多边形法计算出的降雨量计算出每个子流域的降雨量，利用Analyst Tools中的Intersect（相交）工具，在弹出的Intersect窗口中，输入untitled_poly和Rainfall_Station_CreateThies_Clip数据，其余设置保持默认。如下图所示：

点击OK，打开相交后的untitled_poly_Intersect属性表，将相交后的Area重新进行几何计算，如图所示：

将属性表中的所有数据全部选中，右键，Copy Selected，粘贴到excel表格中进行子流域降雨量的计算，计算过程及结果如下图所示：

参考1 (opens new window) 参考2 (opens new window) 参考3 (opens new window) 参考4 (opens new window) 参考5，里面有个反距离加权时考虑阻隔线的使用，可以留意一下，在很多插值工作中会用到 (opens new window)