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ArcGIS Pro: ArcGISで水文解析を行う方法 (Spatial Analyst)

ナレッジ番号：3206 | 登録日：2023/05/29 | 更新日：2026/06/19

概要

ArcGIS では、標高値を持つラスターデータ（DEM）を利用して水文解析を行い、流向、累積流量、河川網、水系（流域界）を算出できます。
※Spatial Analyst エクステンション製品が必要です。

前提条件

標高値を持つラスターデータ（DEM）は、投影座標系（メートル単位）である必要があります。データが地理座標系（緯度経度単位）である場合は、あらかじめ投影座標系に投影変換してください。
ラスターの投影変換は、以下の手順より [ラスターの投影変換] ツールを使用して行います。

[解析] タブ → [ツール] をクリックし、[ジオプロセシング] ウィンドウを起動します。
「ラスターの投影変換」と検索し、[ラスターの投影変換] ツールをクリックします。

標高値を持つデータ：（例）長野県松本市安曇地区（島々）付近

フローチャート

ArcGIS で水文解析を行うには以下のフローチャートで行います。

フローチャート図

手順

標高値を持つラスターデータの凹地（窪地）の除去処理を行います。
[解析] タブ → [ツール] → [ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [サーフェスの平滑化] ツールをクリックします。
※ [入力サーフェスラスター] に標高値を持つラスターデータを設定します。
流向を算出します（各ピクセルの値より傾斜方向を計算します）。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [流向ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力サーフェスラスター] に手順 1. で実施の凹地の除去処理をした標高値を持つラスターデータを設定します。

（算出された結果のピクセル値はそれぞれの方位を意味します）
1 東、2 南東、4 南、8 南西、16 西、32 北西、64 北、128 北東
累積流量を算出します（流向ラスターの下り勾配にあたる全ピクセル値より累積流量を計算します）。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [累積流量ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力流向ラスター] に手順 2. で実施の流向のラスターデータを設定します。
河川網を作成します。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [河川次数ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力河川ラスター] に手順 3. で実施の累積流量のラスターデータ（◎）を、[入力流向ラスター] に手順 2. で実施の流向のラスターデータを設定します。
◎[Con] ツールにて、累積流量のラスターデータのある閾値以上のピクセル値を抽出してから、本手順を行う方法もあります。

（河川が合流するにつれて次数の値が大きくなります）

（参考）河川網ラスターをフィーチャに変換できます。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [河川ラスターをフィーチャに変換] ツールをクリックします。
※[入力河川ラスター] に手順 4. で実施の河川次数ラスターデータを、[入力流向ラスター] に手順 2. で実施の流向のラスターデータを設定します。
水系（流域界）を算出します。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [流域ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力流向ラスター] に手順 2. で実施の流向のラスターデータを設定します。
ある地点から上流域の水系（流域界）を算出します。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst ツール] → [水文解析] → [集水域ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力流向ラスター] に手順 2. で実施の流向のラスターデータを設定します。
　[流出点データとして使用する入力ラスター、またはフィーチャ] にポイントデータなどを設定します。
流路距離を算出します。
・[ジオプロセシング] ウィンドウの [ツールボックス] タブ → [Spatial Analyst] ツール → [水文解析] → [流路距離ラスターの作成] ツールをクリックします。
※[入力河川ラスター] に手順 3. で実施の累積流量ラスターデータを、[入力サーフェスラスター] に手順 1. で実施の凹地の除去処理をしたラスターデータを設定します。