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TP transfert hydrique: CREATION ET EXPLOITATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE

TP transfert hydrique: CREATION ET EXPLOITATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE. Nicolas Saby, Joël Daroussin, Alain Couturier et Catherine Pasquier. Les grands programmes du GIS Sol. Surveillance. Inventaire. Bases de données. Donesol, RMQS, EUSIS, Carbone, ETM, BDAT.

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TP transfert hydrique: CREATION ET EXPLOITATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE

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Presentation Transcript

  1. TP transfert hydrique:CREATION ET EXPLOITATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE Nicolas Saby, Joël Daroussin, Alain Couturier et Catherine Pasquier

  2. Les grands programmes du GIS Sol Surveillance Inventaire Bases de données Donesol, RMQS, EUSIS, Carbone, ETM, BDAT RMQS, Sites lourds, BDAT EUROSOILNET IGCS multiéchelle CPF, RRP EUSIS (1:M, 1:250 000) Données externes X Modèles Informations

  3. Déroulement du TP • Travailler ensemble/Pas à pas ensemble • Qu’attendez vous de ce TP ?

  4. Au travail… • Présentation des données • Créer le modèle numérique d’altitude en mode maillé (MNA) • Comparaison avec le SRTM • Evaluer grossièrement la qualité des MNAs • Calculer des produits dérives du MNA: • Divers modes de représentation du MNA: • Analyse hydrologique: • Caractériser le réseau hydrologique: • Caractériser les BV: • Caractériser le réseau hydrographique

  5. 1 Formalisme pour la navigation dans les outils du logiciel • liste des jeux de données d’entrée  opérations  liste des jeux de données de sortie • Chaque élément des listes de jeux de données est séparé par une virgule. • ex : com, alti  opérations  altmoy_com Vous devez respecter les noms donnés aux objets créés (jeux de données, attributs…) pour pouvoir suivre le TP en toute… quiétude.

  6. CONNECTION • Nom d’utilsateur et mot de passe Votre nom en majuscule et conserver les espaces • Pour changer de mot de passe = • Demarrer>securité windows>changer de mot de passe

  7. Espace de stockage • Sur le disque F:/votrenom • Pour enregistrer sur USB: • Poste de travail>Périphériques utilisant des supports amovibles>USB STORAGE

  8. 2 Installation et mise en route • A l’aide de l’Explorateur, recopier l’intégralité du dossier espace_de_travail présent dans f:\SABY\esapce_de_travail dans votre espace personnel sur le disque de données F:. Le reste de la séance, travailler sur cette copie. • Dans Word, ouvrir votre copie personnelle du présent document (f:\SABY\groupe2\SupportEtudiant_VotreNom.doc) qui constitue le suivi (ou guide) des travaux à effectuer complétés de vos notes personnelles.

  9. 2 Installation et mise en route • Ouvrir ArcCatalog :Démarrer > ArcGIS > ArcCatalog • Ouvrir ArcMap :ArcCatalog > bouton Démarrer ArcMap • mettre en place l’environnement Spatial Analyse et 3D analyst :Spatial Analyst  options GénéralRépertoire de travailNaviguer jusque espace_de_travailTaille de la cellule d’analyse Comme spécifié ci-dessous 100

  10. On y va? Début du TP…

  11. Objectifs • CREATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE • EXPLOITATION D’UN MODELE NUMERIQUE D’ALTITUDE • EXPLOTATION HYDROLOGIQUE

  12. Institut National de la Recherche Agronomique Altitudes en mètres Un MNA ? Le MNA est une représentation numérique du relief sous forme d’un champ d’altitudes connues en chaque nœud d’un maillage régulier, généralement des mailles carrées (Burrough, 1986) Elevée : 201 Faible : 51 Kilomètres 0 2.5 5

  13. Présentation des données • Courbes de niveau • Points côtés • Lignes de rupture

  14. Créer le modèle numérique d’altitude en mode maillé (MNA) Interpolation

  15. Qu’est-ce qu’un tin ? 1/3 • Triangulated Irregular Network • 2 éléments de base : • des points • une série de ligne joignant ces points pour former des triangles.

  16. Qu’est-ce qu’un tin ? 2/3 • Triangulation Delaunay est une méthode proximal method : • Un cercle dessiné autour de 3 points ne contient pas d’autres points. • Tous les points de contrôle sont connectés avec ces 2 voisins par les côtés d’un triangle.

  17. Qu’est-ce qu’un tin ? 3/3 • Avantages : • triangle équi angulaire : réduit la présence de triangles longs et fins. • Assure que tous les points de l’espace sont aussi près que possible d’un sommet d’un triangle • La triangulation est indépendante de l’ordre dans les quels les points sont traités

  18. 6.2.3 2ème étape : créer la grille des altitudes • Interpoler en chaque point de la grille

  19. Le MNA

  20. L’environnement d’analyse • L’espace de travail • L’étendue de l’analyse • Le masque d’analyse • La taille de la cellule

  21. Masque d’analyse • Identifie les cellules au sein de l'étendue d'analyse qui seront prises en compte lors de l'exécution d'une opération ou d'une fonction. La définition d'un masque d'analyse signifie que le traitement ne se produit que sur les emplacements sélectionnés et que tous les autres emplacements ont une valeur NoData.

  22. Masque d’analyse

  23. L’étendue d’analyse • Lorsque vous effectuez une analyse, si la zone d'intérêt fait partie d'un jeu de données raster plus important, l'étendue d'analyse peut être définie de manière à n'englober que les cellules concernées. Tous les rasters en sortie traités pendant l'analyse seront dimensionnés selon cette étendue. L'étendue d'analyse, qui apparaît sous forme de rectangle, est spécifiée en identifiant les coordonnées de la fenêtre dans l'espace cartographique

  24. L’étendue d’analyse

  25. Taille de cellule • La taille de cellule en sortie (ou résolution) dans toute opération ou fonction peut être définie sur la résolution de votre choix. La résolution en sortie par défaut est déterminée par le plus grossier des jeux de données raster en entrée.

  26. 3ème étape : corriger la grille des altitudes • Correction hydrologique du MNA • … que hydraulique.

  27. 15 19 19 18 19 18 18 18 20 19 20 19 18 20 18 14 20 19 18 19 17 17 18 17 18 19 18 15 16 17 15 17 17 16 12 13 15 15 15 15 14 11 Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques Modèle d’écoulement (ruissellement)

  28. 15 19 19 18 19 18 18 18 20 19 20 19 18 20 18 14 20 19 18 19 17 17 18 17 18 19 18 15 16 17 15 17 17 16 12 13 15 15 15 15 14 11 Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques Modèle d’écoulement (ruissellement) 18 Comblement du puits

  29. 15 19 19 18 19 18 18 18 20 19 20 19 18 20 18 14 20 19 18 19 17 17 18 17 18 19 18 15 16 17 15 17 17 16 12 13 15 15 15 15 14 11 Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques Modèle d’écoulement (ruissellement) 18 Réajustement des orientations

  30. Les profils en long

  31. Variables dérivées d’un MNA

  32. 17 17 18 18 15 16 z 17 14 12 x Variables dérivées d’un MNA Variables morphométriques • Dérivées premières : pente • . Inclinaison (gradient, tangente) • . Orientation (variable circulaire) • Dérivées secondes : courbures (convexités) : • . Verticale (V) • . Horizontale (H) • . Latérale (L) y x

  33. Pente : gradient Institut National de la Recherche Agronomique Gradient de la pente < 2% 2% - 5% 5% - 10% 10% - 25% > 25% Kilomètres 0 2.5 5

  34. Pente : orientation Institut National de la Recherche Agronomique Orientations des pentes Plat standard (-1) Nord (0-22.5) Nord-Est (22.5-67.5) Est (67.5-112.5) Sud-Est (112.5-157.5) Sud (157.5-202.5) Sud-Ouest (202.5-247.5) Ouest (247.5-292.5) Nord-Ouest (292.5-337.5) Nord (337.5-360) Kilomètres 0 2.5 5

  35. 17 17 18 18 15 16 z 17 14 12 x Variables dérivées d’un MNA Variables morphométriques y • Dérivées premières : pente • . Inclinaison (gradient, tangente) • . Orientation (variable circulaire) • Dérivées secondes : courbures (convexités) : • . Verticale (V) • . Horizontale (H) • . Latérale (L) x

  36. La convexité

  37. Courbure verticale Institut National de la Recherche Agronomique Courbure verticale zone convexe zone plane zone concave Kilomètres 0 2.5 5

  38. Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques Réseau de drainage 18

  39. Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques 1 1 1 1 1 1 Flux cumulé (surface contributive) 1 1 1 1 1 1 18 1 1 1 1 1 1 5 5 1 1 1 1 1 1 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

  40. Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques 1 1 1 1 1 1 Flux cumulé (surface contributive) 1 1 1 1 1 1 18 1 1 1 5 1 1 5 1 1 3 7 1 1 1 1 1 13 1 1 1 1 1 1 16 1 1 1 1 1 1 1

  41. 15 19 19 18 1 1 1 1 19 18 1 1 18 18 20 19 1 1 1 1 20 19 1 1 18 20 18 18 18 14 1 1 1 5 20 19 1 1 5 18 18 19 17 17 1 1 3 7 18 17 1 1 18 19 18 15 1 1 1 13 16 17 1 1 15 17 17 16 1 1 1 1 12 13 16 1 15 15 15 15 1 1 1 1 14 11 1 16 Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques  Modèle d’écoulement  Réseau de drainage, bassin versant, exutoire  Flux cumulé

  42. 18 Variables dérivées d’un MNA Variables hydrométriques Bassin versant Exutoire

  43. Nombre de Strahler

  44. Institut National de la Recherche Agronomique Altitudes en mètres Carte de Pontoise Elevée : 201 Faible : 51 Kilomètres 0 2.5 5

  45. Réseau de drainage Institut National de la Recherche Agronomique Réseau vectorisé Seuil = 2 mailles Kilomètres 0 2.5 5

  46. Flux cumulé Institut National de la Recherche Agronomique Flux cumulé exprimé en nombre de mailles contributives au ruissellement 0 - 1 2 3 4 5 6 - 10 11 - 13 14 - 36 37 - 86 87 - 168 169 - 413 414 - 926 927 - 2 275 2 276 - 6 389 6 390 - 9 947 9 948 - 12 844 12 845 - 14 797 Kilomètres 0 2.5 5

  47. Institut National de la Recherche Agronomique Réseau vectorisé non seuillé seuillé à 420 mailles Exutoires Kilomètres 0 2.5 5 Réseau de drainage seuillé

  48. Bassins versants Institut National de la Recherche Agronomique Bassins versants 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Kilomètres 0 2.5 5

  49. Statistiques Zonales

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