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雨水流向哪裡?
什麼是流域
流域(又稱集水盆地)是把雨水送往同一處的全部土地。落在其中任何地方的一滴雨都會順坡而下,匯入溪流,並從同一個出口流出:河口、湖泊或地圖邊緣。兩個流域之間的高地叫做分水嶺。落在分水嶺一側的雨,最終會流進另一條河,有時甚至流進另一片大洋。
河流為何匯合
水總是沿最陡的方向往下流,山谷把水匯聚到一起,於是小溪相遇,匯成更大的河。地理學家用河流等級來計算這一點:沒有支流的溪流是 1 級,兩條 1 級溪流匯合成 2 級,兩條 2 級匯合成 3 級,依此類推。在模型上,河流等級越高,河道越寬。
模型是如何製作的
- 在區域上鋪一張網格,讀取每一格的高程。
- 資料中的窪地會被填平直到溢位,讓水總能找到出路。
- 每一格把水送往坡度最陡的下坡鄰格,再從高到低逐格累加:總量就是流經每個點的集水面積。
- 集水面積足夠大的地方就畫出河流。把每條路徑追蹤到離開區域的位置,就得到了各個流域。
在課堂上
列印你們自己的山谷,問問學生:落在學校屋頂上的一滴雨最終會流到哪裡?在模型上倒一點水,看它沿著刻出的河道流動。把計算出的河流與地圖上的真實河流對比,尋找分水嶺,或開啟雨滴箭頭,顯示每個坡面上的水流方向。表格列出每個流域的面積、最長流徑和出口高度,便於比較。
需要注意的地方
河流是根據高程計算出來的。開啟沿已標註的河流和溪流後,OpenStreetMap 中已標註的河道會在用於計算水流的高程中(而不是模型中)稍微刻低一點,讓計算出的河流沿著真實河流走,這在平坦地區尤為重要。關閉它,可以看到僅憑地形水會流向哪裡,並與流域圖上以細黑線繪製的已標註溪流對比(運河和溝渠為虛線)。如果沒有已標註的溪流,非常平坦的地區(如寬闊的泛濫平原和三角洲)可能會出現筆直或平行的河流。在水匯入無出口盆地的乾旱地區,模型會把低窪處當作已經蓄滿並溢位來處理。跨越區域邊緣的流域會在地圖邊界處被截斷。
列印
使用多色印表機時,載入 3MF,為每個流域指定耗材,河流、湖泊和海洋用藍色。使用單色印表機時,用一種顏色列印即可:刻出的河流和流域之間的臺階依然可見,之後還可以給流域上色。標籤條平放列印;把它擺在模型前面。
高程:AWS 上的 Mapzen Terrain Tiles(SRTM、GMTED2010、ETOPO1 等)。湖泊、河流、溪流和海洋:地圖資料 © OpenStreetMap 貢獻者。想要帶建築和道路的地形?開啟 TerraPrinter 應用,製作分層等高線模型,或檢視更多3D 地圖禮物創意。