Exemples d'applications d'analyse hydrologique

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Les outils de modélisation hydrologique de la boîte à outils ArcGIS Spatial Analyst extension proposent des méthodes pour décrire les composantes physiques d’une surface. Les outils hydrologiques vous permettent d’identifier les cuvettes, de déterminer la direction du flux, de calculer l’accumulation de flux, de délimiter les bassins versants et de créer des réseaux hydrographiques. L’image ci-dessous est un réseau hydrographique dérivé d’un modèle d’élévation :

Exemple de réseau hydrographique dérivé d’un modèle d’élévation
Exemple de réseau hydrographique dérivé d’un modèle d’élévation

En utilisant un raster d’élévation ou un modèle numérique d’élévation (MNE) en entrée, il est possible de délimiter automatiquement un système hydrographique et de quantifier ses caractéristiques. Les graphiques suivants illustrent les étapes à suivre pour calculer un bassin versant et un réseau hydrographique à partir d’un MNE.

  1. MNE sur lequel l’analyse hydrologique est effectuée.

    Surface MNE en entrée
    Surface MNE en entrée
  2. L’utilisation du MNE en entrée dans l’outil Direction de flux permet de déterminer la direction d’écoulement de l’eau au niveau de chaque cellule.

    Détermination de la direction du flux
    Détermination de la direction du flux.
  3. L’outil Cuvettes permet d’identifier les éventuelles cuvettes dans le MNE d’origine. Une cuvette est généralement une valeur incorrecte inférieure aux valeurs des environs. Les dépressions représentées dans le graphique ci-dessus (par les points de couleur éparpillés) sont problématiques, car l’eau qu’elles recueillent ne peut pas s’écouler. Pour assurer une représentation cartographique adéquate du drainage, ces dépressions peuvent être remplies à l’aide de l’outil Remplissage.

    Identification de cuvettes
    Identification de cuvettes.
  4. L’outil Bassins versants permet de délimiter les bassins versants pour des emplacements spécifiés. Cependant, si vous souhaitez calculer uniquement le réseau hydrographique, cette étape peut être ignorée.

    Bassins versants délimités
    Les bassins versants sont délimités.
  5. Pour créer un réseau hydrographique, utilisez l’outil Accumulation de flux pour calculer le nombre de cellules de pente ascendante qui s’écoulent vers un emplacement. Le raster de direction de flux en sortie créé à l’étape précédente est utilisé en entrée.

    Accumulation de flux
    Accumulation de flux en sortie
  6. Il est possible de spécifier un seuil sur le raster dérivé de l’outil Accumulation de flux ; la phase initiale consiste à définir le système de réseau hydrologique. Cette tâche peut être accomplie à l’aide de l’outil Con ou en utilisant l’algèbre spatial. Voici un exemple de synthaxe générale à utiliser dans l’outil Con : newraster = con(accum > 100, 1). Toutes les cellules vers lesquelles affluent plus de 100 cellules feront partie du réseau hydrologique.

  7. Pour représenter l’ordre de chacun des segments qui composent un réseau, utilisez l’outil Ordre d’écoulement. Les méthodes de hiérarchisation disponibles sont les techniques de Shreve et Strahler.

    Hiérarchisation d’écoulement
    Hiérarchisation d’écoulement en sortie
  8. L’outil Longueur d’écoulement permet de déterminer la longueur du chemin du flux, que ce soit en pente ascendante ou descendante, à partir de chaque cellule d’un bassin versant donné. Cela est intéressant pour calculer le temps de trajet de l’eau à travers un bassin versant.

    Longueur d’écoulement
    Longueur d’écoulement en sortie

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