降水汇集在地面低洼处，在重力作用下经常或周期性地沿流水本身所造成的槽形谷地流动，形成所谓的河流。河流沿途接纳很多支流，水量不断增加。干流和支流共同组成水系。每一个河流或每一个水系都从一部分陆地面积上获得补给，这部分陆地面积就是河流或水系的流域，也就是河流或水系在地面的集水区。把两个相邻集水区之间的最高点连接成的不规则曲线，就是两条河流或水系的分水线，因此，流域也可以说是河流分水线以内的地表范围。高程格网和栅格数据运算用于流域分析，以获取流域和河网等在水文过程中非常重要的地形要素。

在格网DEM 实现流域地形分析，需要顺序执行如下的步骤：

主要过程包括洼地填平、流向提取、汇流量提取、沟谷网络提取。

洼地填平：增加洼地点高程值，使其高程值提高至邻域内其他8个栅格的最小值。

流向提取:

汇流量提取：沿流向方向对各栅格处的汇流量逐步进行累加

沟谷网络提取:对汇流累积矩阵采用一定的阈值来提取沟谷网络，大于阈值的位置赋值为1，即为沟谷网络，可进一步将栅格沟谷网络转换为矢量沟谷线文件。