Délimitation en sous-bassins d’égale superficie

Cette fonction permet de déterminer à partir d’un fichier des directions drainage et d’un fichier des superficies drainées les exutoires de bassins d’une superficie approximativement égale à une valeur fixée. Ce type de découpage est notamment utilisé pour échantillonner les mailles pour les fonctions de transfert en mode mailles interactives.

Une maille est considérée comme l’exutoire d’un bassin de superficie N mailles si elle satisfait à 2 critères (Jenson et Domingue 1988):

-          la superficie drainée par la maille est supérieure à N mailles

-          la différence DELTA entre la superficie drainée par la maille et par celle de la maille aval est supérieure à N mailles.

NB : En pratique, l’algorithme ne permet pas de déterminer des bassins de superficies exactement égale à N mailles. La moyenne des superficies des bassins ainsi délimités est généralement supérieure à N mailles, le rapport pouvant atteindre 2.

Outre les fichiers des directions de drainage, un deuxième fichier permet d’associer un attribut à la recherche des bassins d’égale superficie. Ce fichier complémentaire peut représenter par exemple les types d’occupations des sols si on veut déterminer les bassins d’égales superficies urbaines drainées (voir exemple). Les superficies des bassins sont alors calculées comme étant la somme des superficies des mailles ayant un géocode >0 dans le fichier complémentaire. En l’absence de fichier complémentaire, les superficies des bassins sont les superficies topographiques.

Implantation dans Vicair

La fonction est accessible dans le menu Traitement des MNT / Fichiers dérivés du modèle de drainage / Sous-bassins d’egale superficie

 

 L’interface demande les noms des fichiers en entrée et en sortie, ainsi que la superficie considérée :

 

 

Le fichier des directions de drainage est constitué à partir d’un MNT.

Le fichier complémentaire est un fichier de même taille et même origine que les fichiers des directions de drainage et des superficies drainées. Les superficies des sous-bassins sont calculées comme étant la somme des superficies des mailles ayant un géocode >0 dans le fichier complémentaire. En l’absence de fichier complémentaire, les superficies des bassins sont les superficies topographiques.

Le seuil de superficie est exprimé en nombre de mailles drainées. La superficie des sous-bassins est donc égale à ce nombre que multiplie la superficie d’une maille.

Le fichier des bassins est un fichier raster qui montre la localisation de tous les bassins formés.

Le fichier Liste des Exutoires est un fichier texte contenant la liste des exutoires des sous-bassins :

1; 660900; 1352010

2; 660910; 1352020

3; 656490; 1356530

où la colonne 1 désigne le n° de l'exutoire, et les colonnes 2 et 3 les coordonnées de l'exutoire. Cette liste est directement importable dans le menu 1 "Bassin Versant" de Mercedes pour remplir les champs des exutoires.

Les formats lus sont AAIGRID, GRASS ascii et binaire, SURFER ascii pour les fichiers des directions de drainage, des superficies drainées et pour le fichier complémentaire. Le fichier des exutoires de sous-bassins est écrit au même format que celui utilisé pour les fichiers en entrée.

Exemple :

On veut déterminer les sous-bassins dont la superficie urbaine est égale à 10 ha, dans l'agglomération de Ouagadougou(Burkina Faso). On utilise :

-          le fichier des directions de drainage, à une résolution spatiale de 10m

-          le fichier des blocs urbains, à une résolution spatiale de 10m : les mailles appartenant à un bloc urbain sont codées 1, les autres 0

 

Figure 1 : Représentation des blocs urbains (blanc) dans le bassin de la ville de Ouagadougou (gris)

Le programme détermine un ensemble de 1075 sous-bassins dont la superficie urbaine est approximativement égale à 10 ha. On remarque que certains sous-bassins, faiblement urbanisés, ont des superficies largement supérieures à 10 ha.

 

 Figure 2 : Délimitation des sous-bassins dont la superficie est voisine de 10 ha 

Références :

S.K. Jenson and J. O. Domingue, 1988. Extracting Topographic Structure from Digital

Elevation Data for Geographic Information System Analysis. PHOTOGRAMMETRIC ENGINEERING AND REMOTE SENSING, Vol. 54, No. 11, November 1988, pp. 1593-1600