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Analyse de déclivité des cours d’eau

Description

Applique une série de seuils (déterminés à partir de paramètres d’entrée) à une grille de source de cours d’eau accumulés (*saa) et extrait les résultats dans un fichier *drp.txt sous la forme d’une table de statistiques de déclivité des cours d’eau. Cette fonction est conçue pour faciliter la détermination des seuils géo-morphologiques à utiliser pour délimiter les cours d’eau. L’analyse de la déclivité tente de sélectionner le seuil approprié de manière automatique en évaluant un réseau de cours d’eau pour trouver les plages de seuil et en examinant la déclivité constante des ordres Strahler résultants des cours d’eau. Basiquement, il pose la question: est-ce-que la déclivité moyenne du cours d’eau des cours d’eau de premier ordre est statistiquement différente de la déclivité des cours d’eau avec des ordres supérieurs, en utilisant un test T. La déclivité d’un cours d’eau est la différence d’élévation entre le début et la fin d’un cours d’eau défini par une série de liens du même ordre. Si le test T montre une différence significative alors le réseau de cours d’eau n’obéit pas à la “loi” est un seuil plus élevé doit être choisi. Le plus petit seuil pour lequel le test T ne montre pas de différence significative donne le réseau de cours d’eau avec la plus grande résolution qui obéit à la “loi” de déclivité constante de géomorphologie. Il est également le seuil choisi pour la création “objective” ou automatique de cours d’eau à partir d’un MEN. Cette fonction peut être utilisée dans le développement des rasters de réseau de cours d’eau où les caractéristiques exactes des bassins versants qui ont été accumulés dans la grille de source de cours d’eau varient selon la méthode employée pour construire le raster de réseau de cours d’eau.

../../../../../_images/streamdrops.jpg

La “loi” de déclivité constante des cours d’eau a été identifiée par Broscoe (1959). Pour plus détails scientifiques sur la méthode utilisée pour déterminer les seuils de délimitation des cours d’eau, consultez Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton et Ames (2001).

Paramètres

Grille de surface contributive D8 [raster]

Une grille des valeurs de surface contributive de chaque cellule calculées à l’aide de l’algorithme D8. La surface contributive de chaque cellule est calculée par sa contribution additionnée de la contribution des voisins de pente ascendante qui s’y écoule, mesurée en nombre de cellules ou en sommes charges de pondération. Cette grille peut être obtenue par l’outil “Surface contributive D8”. Cette grille est utilisée dans l’évaluation de la densité de drainage sur une table de diminution de flux.

Grille de Direction de Flux D8 [raster]

Une grille de directions de flux D8 définies pour chaque cellule comme la direction d’une de ses 8 voisins adjacents ou ses voisins diagonaux avec une pente descendante la plus raide. Cette grille peut être obtenue depuis la sortie de l’outil “Directions de flux D8”.

Grille d'élévation de remplissage de fosse [raster]

Une grille des valeurs d’élévation. Ceci est généralement la sortie de l’outil “Supprimer les fosses”, auquel cas ce sont des élévations avec des fosses supprimés.

Grille de Flux Source Accumulé [raster]

Cette grille doit être incrémentée pas à pas selon les directions de flux en pente descendante D8. Elle est comparée à une série de seuil pour déterminer le démarrage des cours d’eau. Elle est généralement construite par l’accumulation ou la combinaison de certaines caractéristique du bassin-versant à partir de l’outil “Surface contributive D8” ou en utilisant l’option maximum de l’outil “Cheminement de flux extrême D8”. La méthode exacte varie selon l’algorithme utilisé.

Fichier Shape des exutoires [vecteur: point]

Un fichier Shape de points définissant les exutoires de cours d’eau à partir desquels l’analyse de diminution sera réalisée.

Seuil minimum [nombre]

Ce paramètre est le minimum d’une plage de recherche des valeurs de seuil en utilisant l’analyse de diminution. Cette technique ressemble au plus petit seuil dans le rang où la valeur absolue de statistique t est inférieur à 2. Pour la science derrière l’analyse de baisse, voir Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton et Ames (2001).

Par défaut : 5

Seuil maximum [nombre]

Ce paramètre est le maximum d’une plage de recherche des valeurs de seuil en utilisant l’analyse de diminution. Cette technique ressemble au plus petit seuil dans le rang où la valeur absolue de statistique t est inférieur à 2. Pour la science derrière l’analyse de baisse, voir Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton et Ames (2001).

Par défaut : 500

Nombre de valeurs de seuil [nombre]

Ce paramètre est le nombre de pas de division d’une plage de recherche des valeurs de seuil en utilisant l’analyse de diminution. Cette technique ressemble au plus petit seuil dans le rang où la valeur absolue de statistique t est inférieur à 2. Pour la science derrière l’analyse de baisse, voir Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton et Ames (2001).

Par défaut : 10

Espacement des valeurs de seuil [sélection]

Ce paramètre indique s’il faut utiliser un espacement linéaire ou logarithmique lors de la recherche des valeurs de seuil en utilisant une analyse de diminution.

Options :

  • 0 — Logarithmique

  • 1 — Linéaire

Par défaut : 0

Sorties

Grille de rejet de flux D-Infinity [fichier]

C’est un fichier texte délimité par des virgules avec la ligne d’en-tête suivante :

::
Threshold,DrainDen,NoFirstOrd,NoHighOrd,MeanDFirstOrd,MeanDHighOrd,StdDevFirstOrd,StdDevHighOrd,T

Le fichier contient ensuite une ligne de donnée pour chaque valeur de seuil examinée, et ensuite une ligne de résumé qui indique la valeur de seuil optimale. Cette technique ressemble au plus petit seuil dans le rang où la valeur absolue de statistique t est inférieur à 2. Pour la science derrière l’analyse de baisse, voir Tarboton et al. (1991, 1992), Tarboton et Ames (2001).

Utilisation dans la console

processing.runalg('taudem:streamdropanalysis', d8_contrib_area_grid, d8_flow_dir_grid, pit_filled_grid, accum_stream_source_grid, outlets_shape, min_treshold, max_threshold, treshold_num, step_type, drop_analysis_file)

Voir également

  • Broscoe, A. J., (1959), “Quantitative analysis of longitudinal stream profiles of small watersheds”, Office of Naval Research, Project NR 389-042, Technical Report No. 18, Department of Geology, Columbia University, New York.
  • Tarboton, D. G., R. L. Bras and I. Rodriguez-Iturbe, (1991), “On the Extraction of Channel Networks from Digital Elevation Data”, Hydrologic Processes, 5(1): 81-100.
  • Tarboton, D. G., R. L. Bras and I. Rodriguez-Iturbe, (1992), “A Physical Basis for Drainage Density”, Geomorphology, 5(1/2): 59-76.
  • Tarboton, D. G. and D. P. Ames, (2001), “Advances in the mapping of flow networks from digital elevation data”, World Water and Environmental Resources Congress, Orlando, Florida, May 20-24, ASCE, http://www.engineering.usu.edu/dtarb/asce2001.pdf.