Reliefs de type Géomorphon (ArcGIS Spatial Analyst)

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Synthèse

Calcule le modèle de géomorphon de chaque cellule d’un raster de surface en entrée et classe les géomorphons calculés en types de reliefs communs.

Utilisation

• Un géomorphon est une représentation de relief reposant sur les différences d’élévation dans la zone environnante d’une cellule cible. Un total de 498 modèles de géomorphon uniques peut être classé en 10 types de relief courants : plat, pic, crête, épaule, éperon, pente, cuvette, bas de pente, vallée et fosse (Jasiewicz et Stepiski, 2012).

• La sortie principale est la valeur du paramètre Raster de reliefs en sortie (out_landforms_raster dans Python). Il s’agit d’un raster représentant le résultat de la classification des géomorphons en 10 types de relief à l’aide d’une table de correspondance. Le modèle de géomorphon est une sortie facultative. Vous pouvez l’enregistrer en spécifiant la valeur du paramètre Raster de géomorphons en sortie (out_geomorphons_raster dans Python). Il s’agit d’un raster représentant l’identifiant unique du modèle de géomorphon. Il peut être utilisé pour classer les géomorphons dans des types de relief autres que ceux définis par la valeur Raster de reliefs en sortie.

• La zone environnante, c’est-à-dire la zone d’analyse, d’une cellule cible est déterminée par les paramètres Distance de recherche (search_distance dans Python) et Distance omise (skip_distance dans Python). Ces paramètres définissent le rayon de la zone à utiliser pour calculer le modèle de géomorphon d’une cellule cible. Le paramètre Distance omise spécifie la distance depuis la cellule cible à partir de laquelle la zone d’analyse commence. Le paramètre Distance de recherche spécifie jusqu’où la zone s’étend. La valeur du paramètre Distance omise doit être inférieure à la valeur du paramètre Distance de recherche.

• Lorsqu’une valeur élevée est utilisée pour le paramètre Distance de recherche, la zone d’analyse résultante est vaste, ce qui peut fournir davantage d’informations sur le terrain environnant et améliorer la possibilité de classer une cellule cible dans le cadre d’une grande entité de paysage. En même temps, une valeur élevée peut omettre de petites entités de paysage. Par exemple, une cellule peut être classée comme plate dans une petite zone d’analyse (avec une valeur Distance de recherche faible), mais classée comme vallée dans une zone d’analyse plus vaste (avec une valeur Distance de recherche élevée). Des valeurs plus petites pour le paramètre Distance de recherche génèrent de petites zones d’analyse, où les grandes entités de paysage peuvent être divisées en entités plus petites et classées en conséquence.

• La spécification d’une valeur pour le paramètre Distance omise permet de cibler des zones plus éloignées de la cellule cible et de générer un raster de reliefs classé plus uniforme. Si aucune valeur n’est spécifiée pour le paramètre Distance omise, toutes les cellules voisines dans la zone d’analyse sont prises en compte lors de l’identification du modèle de géomorphon.

• Le paramètre Seuil d’angle de terrain plat (angle_threshold dans Python) spécifie la différence entre les angles de ligne de visée sous lesquels la zone environnante visible est considérée comme plate. Lorsque vous déterminez la valeur du paramètre Seuil d’angle de terrain plat, tenez compte de la taille de cellule de la valeur de paramètre Raster de surface en entrée. Par exemple, une différence d’un degré correspond à une différence d’élévation de plusieurs mètres pour un raster en entrée dont la taille de cellule est élevée. Si la valeur du paramètre Seuil d’angle de terrain plat est élevée, davantage de zones seront identifiées comme étant plates.

• Spécifiez la valeur Unité Z (z_unit dans Python) pour garantir un calcul précis des différences d’élévation et des angles de ligne de visée qui sont utilisés pour générer le modèle de géomorphon et la classification des reliefs.

  Si une unité z est disponible dans le système de coordonnées verticales du raster en entrée, elle est appliquée automatiquement. Il est conseillé de définir une unité z pour le raster en entrée s’il n’en existe pas dans le raster de surface en entrée. Vous pouvez utiliser l’outil Définir une projection pour spécifier une unité z. Si la coordonnée verticale n’est pas définie, le mètre est utilisé par défaut. Cet outil émet un avertissement lorsque l’unité z spécifiée n’est pas correcte conformément au calcul des angles de ligne de visée pour chaque point cardinal. Par exemple, si les valeurs d’élévation du MNE sont exprimées en mètres alors que le centimètre a été spécifié pour le paramètre Unité Z, le terrain est considéré comme plat et les reliefs ne seront pas classés correctement.

• Les cellules NoData dans le raster de surface sont ignorées et sont associées à la valeur NoData dans les valeurs des paramètres Raster de reliefs en sortie et Raster de géomorphons en sortie.

• Bibliographie :

  • Jasiewicz, J et Stepinski, T. J., Geomorphons - a pattern recognition approach to classification and mapping of landforms, Geomorphology, 182, 15 janvier 2013 : pages 147 à 156. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.11.005

Paramètres

Boîte de dialogue

Étiquette	Explication	Type de données
Raster de surface en entrée	Raster de surface en entrée.	Raster Layer
Raster de géomorphons en sortie (Facultatif)	Chaque modèle de géomorphon est associé à un identifiant unique, qui est stocké pour chaque cellule dans le raster de géomorphons en sortie. La sortie est un entier.	Raster Dataset
Seuil d’angle de terrain plat (Facultatif)	Seuil d’angle (exprimé en degrés) sous lequel la cellule cible est classée comme plate. La valeur par défaut est 1 degré. Il est recommandé de spécifier une valeur supérieure à la valeur par défaut pour les MNE basse résolution.	Double
Unités de distance (Facultatif)	Spécifie l’unité de distance à utiliser pour les paramètres Distance de recherche et Distance omise. La distance est mesurée dans l’unité ou dans le nombre de cellules spécifié. La valeur par défaut est Cellules. Cellules—Les cellules sont l’unité de distance. Mètres—Les mètres sont l’unité de distance. Centimètres—Les centimètres sont l’unité de distance. Kilomètres—Les kilomètres sont l’unité de distance. Pouces—Les pouces sont l’unité de distance. Pieds—Les pieds sont l’unité de distance. Yard—Les yards sont l’unité de distance. Miles—Les miles sont l’unité de distance.	String
Distance de recherche (Facultatif)	Distance depuis la cellule cible définissant le rayon de la zone à utiliser pour identifier le modèle de géomorphon. La valeur par défaut est 10. Utilisez une valeur de distance de recherche qui correspond au type et à la taille des reliefs à classer.	Double
Distance omise (Facultatif)	Distance depuis la cellule cible à partir de laquelle la zone d’analyse commence. Les cellules voisines qui se trouvent dans cette distance sont omises et ne participe pas à l’identification du modèle de géomorphon. La classification de chaque cellule individuelle est déterminée par l’évaluation des cellules voisines dans la distance omise depuis le centre de la cellule cible.	Double
Unité Z (Facultatif)	Spécifie l’unité linéaire utilisée pour des valeurs z verticales. Elle est définie par un système de coordonnées verticales s'il en existe un. En l’absence d’un système de coordonnées verticales, définissez l’unité z à partir de la liste d’unités pour garantir un calcul géodésique correct. L’unité par défaut est le mètre. Pouce—L’unité linéaire est spécifiée en pouces. Pied—L’unité linéaire est spécifiée en pieds. Yard—L’unité linéaire est spécifiée en yards. Mile US—L’unité linéaire est spécifiée en miles. Mille nautique—L’unité linéaire est spécifiée en milles nautiques. Millimètre—L’unité linéaire est spécifiée en millimètres. Centimètre—L’unité linéaire est spécifiée en centimètres. Mètre—L’unité linéaire est spécifiée en mètres. Kilomètre—L’unité linéaire est spécifiée en kilomètres. Décimètre—L’unité linéaire est spécifiée en décimètres.	String

Valeur renvoyée

Étiquette	Explication	Type de données
Raster de reliefs en sortie	Raster de reliefs classé en sortie. La sortie est un entier. Chaque valeur correspond à un type de relief spécifique : Plat - valeur de cellule 1, Pic - valeur de cellule 2, Crête - valeur de cellule 3, Épaule - valeur de cellule 4, Éperon - valeur de cellule 5, Pente - valeur de cellule 6, Cuvette - valeur de cellule 7, Bas de pente - valeur de cellule 8, Vallée - valeur de cellule 9, Fosse - valeur de cellule 10.	Raster

Python

GeomorphonLandforms(in_surface_raster, {out_geomorphons_raster}, {angle_threshold}, {distance_units}, {search_distance}, {skip_distance}, {z_unit})

Nom	Explication	Type de données
in_surface_raster	Raster de surface en entrée.	Raster Layer
out_geomorphons_raster (Facultatif)	Chaque modèle de géomorphon est associé à un identifiant unique, qui est stocké pour chaque cellule dans le raster de géomorphons en sortie. La sortie est un entier.	Raster Dataset
angle_threshold (Facultatif)	Seuil d’angle (exprimé en degrés) sous lequel la cellule cible est classée comme plate. La valeur par défaut est 1 degré. Il est recommandé de spécifier une valeur supérieure à la valeur par défaut pour les MNE basse résolution.	Double
distance_units (Facultatif)	Spécifie l’unité de distance à utiliser pour les paramètres Distance de recherche et Distance omise. La distance est mesurée dans l’unité ou dans le nombre de cellules spécifié. La valeur par défaut est Cellules. Spécifie l’unité de distance à utiliser pour les paramètres search_distance et skip_distance. La distance est mesurée dans l’unité ou dans le nombre de cellules spécifié. La valeur par défaut est CELLS. CELLS—Les cellules sont l’unité de distance. METERS—Les mètres sont l’unité de distance. CENTIMETERS—Les centimètres sont l’unité de distance. KILOMETERS—Les kilomètres sont l’unité de distance. INCHES—Les pouces sont l’unité de distance. FEET—Les pieds sont l’unité de distance. YARDS—Les yards sont l’unité de distance. MILES—Les miles sont l’unité de distance.	String
search_distance (Facultatif)	Distance depuis la cellule cible définissant le rayon de la zone à utiliser pour identifier le modèle de géomorphon. La valeur par défaut est 10. Utilisez une valeur de distance de recherche qui correspond au type et à la taille des reliefs à classer.	Double
skip_distance (Facultatif)	Distance depuis la cellule cible à partir de laquelle la zone d’analyse commence. Les cellules voisines qui se trouvent dans cette distance sont omises et ne participe pas à l’identification du modèle de géomorphon. La classification de chaque cellule individuelle est déterminée par l’évaluation des cellules voisines dans la distance omise depuis le centre de la cellule cible.	Double
z_unit (Facultatif)	Spécifie l’unité linéaire utilisée pour des valeurs z verticales. Elle est définie par un système de coordonnées verticales s'il en existe un. En l’absence d’un système de coordonnées verticales, définissez l’unité z à partir de la liste d’unités pour garantir un calcul géodésique correct. L’unité par défaut est le mètre. INCH—L’unité linéaire est spécifiée en pouces. FOOT—L’unité linéaire est spécifiée en pieds. YARD—L’unité linéaire est spécifiée en yards. MILE_US—L’unité linéaire est spécifiée en miles. NAUTICAL_MILE—L’unité linéaire est spécifiée en milles nautiques. MILLIMETER—L’unité linéaire est spécifiée en millimètres. CENTIMETER—L’unité linéaire est spécifiée en centimètres. METER—L’unité linéaire est spécifiée en mètres. KILOMETER—L’unité linéaire est spécifiée en kilomètres. DECIMETER—L’unité linéaire est spécifiée en décimètres.	String

Valeur renvoyée

Nom	Explication	Type de données
out_landforms_raster	Raster de reliefs classé en sortie. La sortie est un entier. Chaque valeur correspond à un type de relief spécifique : Plat - valeur de cellule 1, Pic - valeur de cellule 2, Crête - valeur de cellule 3, Épaule - valeur de cellule 4, Éperon - valeur de cellule 5, Pente - valeur de cellule 6, Cuvette - valeur de cellule 7, Bas de pente - valeur de cellule 8, Vallée - valeur de cellule 9, Fosse - valeur de cellule 10.	Raster

Exemple de code

Exemple 1 de reliefs de type Géomorphon (fenêtre Python)

L'exemple suivant illustre l'utilisation de cet outil dans la fenêtre Python.

Cet exemple génère un raster de reliefs depuis un raster de surface en entrée en utilisant les valeurs par défaut pour tous les paramètres facultatifs.

from arcpy.sa import *
outGeomorphonLandforms = GeomorphonLandforms("elevation_1m.tif", "", "", "", "", "", "")
outGeomorphonLandforms.save("C:/sapyexamples/output/outgeorphonlandforms01.tif")

Exemple 2 de reliefs de type Géomorphon (script autonome)

L'exemple suivant illustre l'utilisation de cet outil dans un script Python autonome.

Cet exemple génère un raster de reliefs classé à partir de géomorphons calculés sur une distance de recherche de 50 mètres, en omettant les cellules situées dans un périmètre de 2 mètres autour de la cellule cible.

# Name: GeomorphonLandforms_standalone.py
# Description: Calculates geomorphons over a search distance of 50 meters, skipping cells within 2 meters
# of the target cell. Terrain is considered flat if the difference between elevation angles is less or equal to 2 degrees.
# The calculated geomorphons are classified into landforms and saved as a raster. 
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Set local variables
inRaster = "elevation_1m.tif"
inAngleThreshold = 2
inDistanceUnits = "METERS"
inSearchDistance = 50
inSkipDistance = 2
inZunit = "METER"

# Execute the tool
outGeomorphonLandforms = GeomorphonLandforms(inRaster, "", inAngleThreshold, inDistanceUnits,
                                         inSearchDistance, inSkipDistance, inZunit)

# Save the output 
outGeomorphonLandforms.save("C:/sapyexamples/output/outgeomorphonlandforms02.tif")

Environnements

Taille de cellule, Méthode de projection de la taille de cellule, Espace de travail courant, Système de coordonnées en sortie, Étendue, Masque, Raster de capture