Fonctionnement de l’outil Direction de flux

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

L’un des principaux aspects de la dérivation des caractéristiques hydrologiques d’une surface est la capacité à déterminer la direction du flux de chaque cellule d’un raster. Cette opération est possible grâce à l’outil Direction de flux

Cet outil se sert d’une surface comme entrée et génère un raster représentant la direction du flux sortant de chaque cellule. Si l’option Output drop raster (Raster de suppression en sortie) est sélectionnée, un raster en sortie est créé ; il représente le rapport de la variation maximale d’altitude à partir de chaque cellule dans la direction du flux sur la distance du trajet entre le centre des cellules, exprimé en pourcentage. Si l’option Force all edge cells to flow outward (Forcer l’écoulement vers l’extérieur sur les quatre tronçons) est sélectionnée, toutes les cellules situées au bord du raster de surface s’écouleront vers l’extérieur.

Il y a huit directions en sortie valides relatives aux huit cellules adjacentes dans lesquelles le flux peut circuler. Cette méthode, généralement appelée « modèle de flux à huit directions (D8) », repose sur l’approche de Jensen et Domingue (1988).

Codage de la direction de flux

Calcul de la direction d’un flux

Vous pouvez calculer la direction d’un flux en recherchant la direction de la descente la plus raide ou la pente maximale de chaque cellule. Elle est calculée comme suit : Elle est calculée comme suit :

 maximum_drop = change_in_z-value / distance * 100

La distance est calculée entre les centres des cellules. Par conséquent, si la taille de cellule est 1, la distance entre les deux cellules orthogonales est 1 et la distance entre deux cellules diagonales est 1,414, soit la racine carrée de deux. Si la pente maximale vers plusieurs cellules est la même, le voisinage est agrandi jusqu’à ce que la descente la plus raide soit trouvée.

Lorsque la direction de descente la plus raide est trouvée, la cellule en sortie est codée avec la valeur représentant cette direction.

Si les voisins sont plus hauts que la cellule de traitement, le bruit est pris en compte. Le système tient compte de la valeur la plus faible et la direction du flux tend vers cette cellule. Toutefois, si la cuvette d’une cellule est à côté du tronçon physique du raster ou à au moins une cellule NoData en tant qu’un voisin, elle n’est pas remplie en raison d’informations insuffisantes. Une cuvette d’une cellule est réputée valable lorsque vous disposez de tous les paramètres relatifs aux voisins.

Lorsque deux cellules communiquent, ce sont des cuvettes dont la direction du flux est indéterminée. Cette méthode de dérivation du sens de circulation d’un modèle numérique d’altitude (MNA) est décrite par Jenson et Domingue (1988).

Les cellules qui sont des cuvettes peuvent être identifiées à l’aide de l’outil Cuvettes. Pour obtenir une représentation précise de la direction du flux sur une surface, vous devez remplir les cuvettes avant d’utiliser un raster de direction de flux.

Bibliographie

Greenlee, D. D. 1987. « Raster and Vector Processing for Scanned Linework. » Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 53 (10): 1383–1387.

Jenson, S. K. et J. O. Domingue. 1988. « Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis. » Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593-1600.