Fonctionnement de l’outil Ordre d’écoulement

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

La hiérarchisation d’écoulement est une méthode d’attribution d’un ordre numérique aux liaisons d’un réseau hydrographique. Cet ordre est un moyen qui permet d’identifier et de classer les types de cours d'eau en fonction du nombre de leurs affluents. Certaines caractéristiques des cours d’eau peuvent être déduites par la simple connaissance de leur ordre.

Par exemple, les cours d’eau de premier ordre sont dominés par un écoulement d’eau en surface et ne présentent pas d’écoulement concentré en amont. De ce fait, ce sont les plus vulnérables aux problèmes de pollution d’une source non ponctuelle et peuvent tirer plus d’avantages des larges zones tampon riveraines que les autres zones du bassin versant.

L’outil Ordre d’écoulement propose deux méthodes d’attribution d’ordres. Il s’agit de celles proposées par Strahler (1957) et Shreve (1966).

Méthode de hiérarchisation d’écoulement de Strahler

Méthode de hiérarchisation d’écoulement de Shreve

Dans les deux méthodes, les segments de cours d’eau (ou liaisons extérieures) les plus en amont se voient toujours attribuer l’ordre 1.

Méthode Strahler

Dans la méthode Strahler, toutes les liaisons sans affluents se voient attribuer l’ordre 1 et sont dites de premier ordre.

L’ordre d’écoulement croît lorsque des cours d’eau du même ordre s’intersectent. L’intersection de deux liaisons de premier ordre crée donc une liaison de deuxième ordre. L’intersection de deux liaisons de deuxième ordre crée une liaison de troisième ordre, et ainsi de suite. En revanche, l’intersection de deux liaisons d’ordres différents n’incrémente pas l’ordre. Par exemple, l’intersection d’une liaison de premier ordre et d’une liaison de deuxième ordre ne crée pas de liaison de troisième ordre, mais conserve l’ordre de la liaison hiérarchiquement la plus haute.

La méthode Strahler est la méthode de hiérarchisation d’écoulement la plus utilisée. Cependant, dans la mesure où elle incrémente l’ordre uniquement aux intersections du même ordre, elle ne tient pas compte de toutes les liaisons et peut être sensible à l’ajout ou à la suppression de liaisons.

Méthode Shreve

La méthode Shreve tient compte de l’ensemble des liaisons du réseau. Comme avec la méthode Strahler, toutes les liaisons externes se voient attribuer l’ordre 1. En revanche, avec la méthode Shreve, les ordres s’additionnent pour toutes les liaisons intérieures. Par exemple, l’intersection de deux liaisons de premier ordre crée une liaison de deuxième ordre, l'intersection d’une liaison de premier ordre et d’une liaison de deuxième ordre crée une liaison de troisième ordre et l’intersection d’une liaison de deuxième ordre et d’une liaison de troisième ordre crée une liaison de cinquième ordre.

Étant donné que les ordres s’additionnent, les nombres de la méthode Shreve sont parfois appelés magnitudes et non ordres. Dans la méthode Shreve, la magnitude d’une liaison correspond au nombre de liaisons en amont.

Bibliographie

Tarboton, D. G., R. L. Bras et I. Rodriguez-Iturbe. 1991. On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data. Hydrological Processes. 46(5): 81-100.