TerraPrinter2025 年 3 月上线
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雨水流向哪里?

什么是流域

流域(又称集水盆地)是把雨水送往同一处的全部土地。落在其中任何地方的一滴雨都会顺坡而下,汇入溪流,并从同一个出口流出:河口、湖泊或地图边缘。两个流域之间的高地叫做分水岭。落在分水岭一侧的雨,最终会流进另一条河,有时甚至流进另一片大洋。

河流为何汇合

水总是沿最陡的方向往下流,山谷把水汇聚到一起,于是小溪相遇,汇成更大的河。地理学家用河流等级来计算这一点:没有支流的溪流是 1 级,两条 1 级溪流汇合成 2 级,两条 2 级汇合成 3 级,依此类推。在模型上,河流等级越高,河道越宽。

模型是如何制作的

  1. 在区域上铺一张网格,读取每一格的高程。
  2. 数据中的洼地会被填平直到溢出,让水总能找到出路。
  3. 每一格把水送往坡度最陡的下坡邻格,再从高到低逐格累加:总量就是流经每个点的集水面积。
  4. 集水面积足够大的地方就画出河流。把每条路径追踪到离开区域的位置,就得到了各个流域。

在课堂上

打印你们自己的山谷,问问学生:落在学校屋顶上的一滴雨最终会流到哪里?在模型上倒一点水,看它沿着刻出的河道流动。把计算出的河流与地图上的真实河流对比,寻找分水岭,或开启雨滴箭头,显示每个坡面上的水流方向。表格列出每个流域的面积、最长流径和出口高度,便于比较。

需要注意的地方

河流是根据高程计算出来的。开启沿已标注的河流和溪流后,OpenStreetMap 中已标注的河道会在用于计算水流的高程中(而不是模型中)稍微刻低一点,让计算出的河流沿着真实河流走,这在平坦地区尤为重要。关闭它,可以看到仅凭地形水会流向哪里,并与流域图上以细黑线绘制的已标注溪流对比(运河和沟渠为虚线)。如果没有已标注的溪流,非常平坦的地区(如宽阔的泛滥平原和三角洲)可能会出现笔直或平行的河流。在水汇入无出口盆地的干旱地区,模型会把低洼处当作已经蓄满并溢出来处理。跨越区域边缘的流域会在地图边界处被截断。

打印

使用多色打印机时,载入 3MF,为每个流域指定耗材,河流、湖泊和海洋用蓝色。使用单色打印机时,用一种颜色打印即可:刻出的河流和流域之间的台阶依然可见,之后还可以给流域上色。标签条平放打印;把它摆在模型前面。

高程:AWS 上的 Mapzen Terrain Tiles(SRTM、GMTED2010、ETOPO1 等)。湖泊、河流、溪流和海洋:地图数据 © OpenStreetMap 贡献者。想要带建筑和道路的地形?打开 TerraPrinter 应用,制作分层等高线模型,或查看更多3D 地图礼物创意。