SAGA GIS使用教程

——以地形湿度指数（topographic wetness index, TWI）和水流功率指数（stream power index, SPI）为例

SAGA GIS简介与下载

       SAGA GIS是免费GIS软件。它在制图中并不是特别有用，但它在地形分析中非常便利。它可以计算地形湿度指数（topographic wetness index, TWI）、水流功率指数（stream power index, SPI）、地形位置指数（terrain position index, TPI）、地形崎岖度（terrain ruggedness index, TRI）、地形表面凹凸度（ terrain surface convexity, TSC）、地形表面纹理（terrain surface texture, TST）……，更多功能等你去探索。授之以渔，不如授之以渔。本教程结合两个实例（TWI和SPI）教你如何运用。

• SAGA GIS网站地址：http://www.saga-gis.org/en/index.html

• SAGA GIS下载地址：SAGA GIS download

SAGA GIS软件不需要安装，下载后直接解压，双击【saga_gui.exe】打开软件，教程使用版本为：saga-8.1.0_x64。

1. TWI计算

TWI可以使用以下两种工具计算：

①【Terrain Analysis】—【Compound Analyses】—【Basic Terrain Analysis】直接得到，输入DEM直接得到结果；

 ②【Terrain Analysis】—【Hydrology】—【Topographic Wetness Index (TWI)】间接得到，需要计算Slope、Catchment Area两个参数。

 注：在相应的指数前，分别有>>、<<、>、<的符号，其中，>>表示强制输入，<<表示一定会输出的参数， >是输入的参数（可选），<是可以输出的参数（可选）。

具体步骤：

1.1 加载DEM数据。将需要处理的栅格文件（dem_30m1.tif）直接拖拽至软件灰色窗体。

1.2 打开【Terrain Analysis】—【Compound Analyses】—【Basic Terrain Analysis】工具。设置“Grid System”和“Elevation”参数，点击“Okay”，以下所有参数都会输出。

1.3 导出TWI数据，将其保存为TIFF格式。打开【Import/Export】—【GDAL/OGR】—【 Export GeoTIFF】工具。设置“Grid System”和“Elevation”参数，点击“Okay”，以下所有参数都会输出。

1.4 设置输出位置，选择存储的文件夹。

 1.5 在ArcGIS中打开TWI数据。

2. SPI计算

2.1 打开【Terrain Analysis】—【Hydrology】—【Stream Power Index】工具。可以看到需要Slope、Catchment Area两个参数，分别求Slope、Catchment Area。

 2.2 求取Slope。

方法①：打开【Terrain Analysis】—【Compound Analyses】—【Basic Terrain Analysis】工具，求取Slope（求TWI时已经介绍相关步骤，这里不再赘述）。

方法②：打开【Terrain Analysis】—【Morphometry】—【Slope, Aspect, Curvature】工具，求取Slope（过程略）。

2.3 求取Catchment Area。

打开【Terrain Analysis】—【Hydrology】—【Melton Ruggedness Number】工具，求取Catchment Area。

2.4 打开【Terrain Analysis】—【Hydrology】—【Stream Power Index】工具，求取SPI.

 2.5 导出TWI数据，将其保存为TIFF格式。打开【Import/Export】—【GDAL/OGR】—【 Export GeoTIFF】工具。

2.6 设置输出路径。

2.7 在ArcGIS中打开SPI数据。

教程以两个工具为例进行演示，其它功能请大家自己探索，然后举一反三。

Pain teaches us a lesson which forces us to grow.

苦痛使人成长。