Exemples d'applications d'analyse hydrologique

Les outils de modélisation hydrologique proposés dans la boîte à outils de l'Extension ArcGIS Spatial Analyst fournissent des méthodes permettant de décrire les composants physiques d'une surface. Grâce aux outils d'analyse hydrologique, vous pouvez identifier des cuvettes, déterminer la direction du flux, calculer l'accumulation du flux, délimiter les bassins versants et créer des réseaux hydrographiques. L'image ci-dessous illustre un réseau hydrographique dérivé d'un modèle d'altitude :

Exemple de réseau hydrographique dérivé d'un modèle d'altitude

En utilisant un raster d'altitude ou un modèle numérique de terrain (MNT) comme entrée, il est possible de délimiter automatiquement un système de drainage et de quantifier les caractéristiques de ce système. Les diagrammes suivants illustrent les étapes impliquées dans le calcul d'un bassin-versant et d'un réseau hydrographique à l'aide d'un MNT.

1. MNT sur lequel porte l'analyse hydrologique.

   Surface MNT en entrée

2. Lorsque vous utilisez le DMT avec l’outil Direction de flux, vous pouvez définir le sens dans lequel l’eau s’écoule de chaque cellule.

   Direction du f lux déterminée.

3. Avec l'outil Cuvettes, toutes les cuvettes dans le MNA original sont identifiées. Une cuvette est généralement une valeur d'altitude incorrecte qui est inférieure aux valeurs de son voisinage. Les dépressions indiquées dans le diagramme ci-dessus (nuage de points colorés) sont problématiques dans la mesure où l'eau qui entre dedans ne peut pas en sortir. Pour obtenir un appariement des drainages, vous pouvez définir ces dépressions à l’aide de l’outil Remplissage.

   Les cuvettes sont identifiées.

4. Lorsque vous utilisez l’outil Bassins versants, les bassins versants sont délimités par rapport aux emplacements désignés. Cependant, si vous voulez calculer le réseau hydrographique uniquement, cette étape peut être ignorée.

   Bassins versants délimités.

5. Pour créer un réseau hydrographique, utilisez l'outil Accumulation de flux pour calculer le nombre de cellules en montée qui s'écoulent à un emplacement. Le raster de sens de circulation en sortie créé dans une étape précédente est utilisé comme en entrée.

   Sortie d'accumulation de flux

6. Un seuil peut être défini dans le raster dérivé de l'outil Accumulation de flux ; la première étape consiste à définir le système de réseau hydrographique. Cette tâche peut être accomplie avec l'outil Con ou à l'aide de Algèbre spatial. Un exemple de syntaxe générale à utiliser dans Con est newraster = con(accum > 100, 1). Toutes les cellules vers lesquelles plus de 100 cellules s'écoulent feront partie du réseau hydrographique.

7. Pour représenter l’ordre d’apparition de chaque segment dans un réseau, utilisez l’outil Ordre d’écoulement. Les techniques disponibles pour la hiérarchisation de l'écoulement sont celles préconisées par Shreve et Strahler.

   Sortie d’une hiérarchisation d’écoulement

8. A l’aide de l’outil Longueur de flux, vous pouvez déterminer la longueur de la trajectoire du flux, en montée ou en descente, dans chaque cellule d'un bassin-versant. Cela est utile pour calculer le temps mis par l'eau pour traverser un bassin-versant.

   Longueur de flux en sortie