Задача сводится к тому, чтобы создать векторный слой с направлением водостока по имеющейся растровой модели рельефа. Для решения данной задлачи нам потребуется модуль Spatial Analyst for ArcGIS.
На первом шаге необходимо запустить инструмент fill (заливка), чтобы устранить ошибки в рельефе. Локальные понижения (и пики) зачастую представляют собой небольшие ошибки, возникающие из-за разрешения данных или округления высот до ближайшего целого значения.Локальные понижения должны быть заполнены для обеспечения более корректного выделения бассейнов и водотоков. Если локальные понижения не заполнены, выделенная дренажная сеть может иметь разрывы. Читайте подробнее об инструменте здесь.
На следующем шаге запускаем инструмент flow direction (направление стока). Этот инструмент использует ЦМР в качестве входных данных и выдает растр, показывающий направление стока каждой ячейки.
Теперь вычислим суммарный сток с помощью инструмента flow accumulation (суммарный сток). Суммарный сток в самой простой форме — это количество ячеек вверх по уклону, с которых осуществляется сток в каждую ячейку. Применяя пороговое значение к результатам инструмента Суммарный сток (Flow Accumulation) с помощью инструмента Условие (Con) или Установить ноль (Set Null), вы можете выделить сеть водотоков. Например, при запуске инструмента Con мы получаем растр водотока как на скриншоте ниже. Обратите внимание, что можно управлять результатом путем разных значений в поле Expression.
Применив инструмент Raster to Polyline, можно получить линейный слой водостока. И это только упрощенная картина результата, дополнительно можно выделить порядок водотоков и отсеять нежелательные.