Anwendung von Abfluss-Routing-Algorithmen zur Bestimmung von Abflusspfaden.
Um Einzugsgebiete abgrenzen zu können muss für jede Zelle im DGM festgestellt werden, in welches Gerinne sie entwässert. Dieser Arbeitsschritt wird von Abfluss-Routing-Algorithmen übernommen. Die dazugehörigen GIS-Funktionen werden oft als Flow-Routing oder Abflussakkumulation bezeichnet. Mit der Auswahl eines Routing-Algorithmus und entsprechenden Parametereinstellungen wird festgelegt, nach welchen Regeln der simulierte Oberflächenabfluss von einer Zelle zur nächsten übergeben wird. Das Ergebnis ist ein flächendeckender Überblick der Abflusspfade im betrachteten Gebiet.
Im Wesentlichen unterscheidet man zwei Gruppen von Abfluss-Routing-Algorithmen. Dispersive Algorithmen geben den simulierten Abfluss an eine oder mehrere niedriger gelegene Zellen weiter. Dies sorgt für eine diffuse Auffächerung des Abflusspfades auf Oberflächen auf denen kein eindeutiger Abflusspfad festgestellt werden kann (z. B. in flachen Talebenen, entlang von Hängen). Nicht-Dispersive Algorithmen übergeben den Abfluss an lediglich eine niedriger gelegene Rasterzelle. Eine anschauliche Übersicht mit einem Vergleich von verschiedenartigen Abfluss-Routing-Algorithmen liefern Seibert & McGlynn 2007.
Für das Abfluss-Routing, welches im hier vorgestellten Beispiel durch die Funktion flow accumulation top-down in SAGA GIS realisiert wird, dient das „eingebrannte“ und „aufgefüllte“ DGM als Eingabedatensatz (siehe Vorprozessierung des DGM). Bei Einstellung von cell area als Einheit für die Abflussakkumulation erkennt man in der Ergebnisausgabe, welche Fläche zum Abfluss in einer bestimmten Zelle beiträgt. Alternativ kann hier auch die Anzahl der in eine Zelle entwässernden Zellen gewählt werden. Die folgende Abbildung zeigt Resultate 4 verschiedener Flow-Routing-Methoden.
Die dispersiven Routing-Algorithmen Multiple Flow Direction und Multiple Triangular Flow Direction sollten in den meisten Anwendungsfällen die geeignete Methode sein. In SAGA GIS zeichnen sich beide Methoden auch durch die größte Flexibilität hinsichtlich weiterer Parametereinstellungen aus. Hier kann zusätzlich festgelegt werden ob und ab welchem Zellenwert (entwässernde Fläche oder Zellenanzahl) ein nicht-dispersives Abfluss-Routing (D8) erfolgen soll. Der Unterschied bei Einstellung eines solchen Schwellenwertes wird beim Vergleich der Ergebnisse von MFD und MFD/D8 im oberen rechten Abschnitt der Abbildung deutlich. Eine weitere Stellgröße ist die Convergence-Einstellung die den Grad der Dispersion steuert.