Exploration des modèles numériques de terrain

Les données numériques représentant la forme de la surface de la Terre les plus couramment utilisées sont les modèles numériques de terrain (MNA) basés sur des cellules. Ces données sont utilisées comme entrée pour quantifier les caractéristiques de la surface de la Terre.

Un MNT est une représentation raster d'une surface continue, qui référence généralement la surface de la Terre. La précision de ces données est déterminée essentiellement par la résolution (distance entre les points d'échantillonnage). Les autres facteurs ayant une incidence sur la précision sont le type de données (entier ou à virgule flottante) et l'échantillonnage réel de la surface, lors de la création du MNT d'origine.

Visualisation d'une surface raster MNT.

Les erreurs de MNT sont généralement catégorisées en tant que cuvettes ou pics. Une cuvette est une zone entourée par des cellules de valeur d'altitude plus élevée, que l'on appelle également dépression ou trou. Il s'agit d'une zone de drainage interne. Certaines peuvent être naturelles, notamment dans les zones glacières ou de karst (Mark 1988), d'autres sont simplement des imperfections du MNT. De même, une pointe ou un pic est une zone entourée de cellules de valeur d'altitude peu élevée. Celles-ci sont, pour la plupart, des entités naturelles dont les effets négatifs sur le calcul de la direction du flux sont moins importants.

De telles erreurs, en particulier les cuvettes, doivent être supprimées avant d'essayer de dériver des informations de surface. Etant des zones de drainage interne, les cuvettes empêchent l'écoulement de l'eau en descente.

Apprenez à supprimer ou à remplir des cuvettes

Le nombre de cuvettes d'un MNT donné est normalement plus élevé pour les MNT dont la résolution est plus grossière. Le stockage de données d'altitude sous la forme de nombres entiers peut également être à l'origine de la présence de cuvettes. Cela peut s'avérer particulièrement gênant dans les zones de bas relief vertical. Il est assez courant de déterminer qu'1 % des cellules d'un MNT à une résolution de 30 mètres sont des cuvettes. Pour un second MNT à 3 arcs, ce taux peut atteindre 5 %.

Les MNT peuvent également présenter des stries indésirables qui proviennent d'erreurs d'échantillonnage systématiques, lors de la création du MNT. Une fois de plus, ce phénomène est surtout observé dans des données de type entier et pour des zones planes.

Les outils d'analyse hydrologique sont conçus pour modéliser la convergence des flux sur une surface de terrain naturel. Elles partent du principe que la surface contient suffisamment de relief vertical pour qu'une trajectoire de flux soit déterminée. Les outils fonctionnent selon un postulat de base. On considère que pour une cellule distincte, l’eau peut s’écouler depuis de nombreuses cellules adjacentes, mais la source ne doit provenir que d’une cellule.