Dériver le flux continu (Spatial Analyst)

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Synthèse

Génère un raster de flux cumulé dans chaque cellule à partir d’un raster de surface en entrée sans que le remplissage préalable d’une cuvette ou d’une dépression soit nécessaire.

En savoir plus sur le fonctionnement de l'outil Dériver le flux continu

Utilisation

• Le raster de surface en entrée peut être un modèle numérique de terrain (MNT) sans remplissage préalable des cuvettes ou de MNT conditionné du point de vue hydrologique. L’outil n’est pas sensible aux erreurs dans le raster de surface opérant comme des dépressions ou des cuvettes où se termine l’écoulement ; le remplissage des cuvettes ou des dépressions est inutile.

• La direction de flux et l'accumulation de flux sont dérivées cellule par cellule en parcourant de manière optimale le raster de surface en entrée selon la direction du voisin en amont minimum (Metz et al., 2011; Ehlschlaeger, 1989).

• La valeur Raster d’accumulation de flux en sortie (out_accumulation_raster dans Python) est la sortie principale. Il s'agit d'un raster représentant le flux cumulé au niveau de chaque cellule, conformément à l'accumulation des pondérations de toutes les cellules qui s'écoulent dans chaque cellule. La cellule de traitement sélectionnée n'est pas prise en compte dans cette accumulation.

• Vous pouvez enregistrer la sortie du raster de direction de flux en spécifiant la valeur Raster de direction de flux en sortie (out_flow_direction_raster dans Python). Ce raster représente la direction du flux.

• Une valeur de raster de pondération d’accumulation en entrée (in_weight_raster dans Python) peut être spécifiée pour appliquer une pondération à chaque cellule lors de la dérivation de l’accumulation du flux.

• Lorsque le raster de surface en entrée contient des dépressions effectives dans le raster de surface, les dépressions doivent être spécifiées dans les données d’entités de dépressions ou raster en entrée (in_depressions_data dans Python) pour être considérées comme des cellules dans lesquelles l’eau se déverse, mais ne s’échappe pas (évacuation). Les informations sur la zone de dépression peuvent correspondre à un raster ou une classe d’entités. La classe d’entités peut être ponctuelle, polyligne ou surfacique

• L'outil Dériver le flux continu prend en charge les algorithmes de modélisation de flux D8 et MDF (Multiple Flow Direction).

  • Si l'option D8 est spécifiée pour Type de direction de flux (flow_direction_type dans Python), le flux peut suivre une direction unique, vers la chute la plus forte. La chute la plus forte est obtenue en calculant la différence de la valeur z divisée par la longueur du chemin entre les centres des cellules (un pour les cellules cardinales et la racine carrée de deux pour les cellules diagonales) (Jenson and Domingue, 1988) . Le raster en sortie n'accepte que les valeurs entières comprises entre 1 et 255. Les valeurs à partir du centre de chaque direction sont spécifiées dans le diagramme suivant :

    

    Si vous modifiez la valeur z d'une cellule dans plusieurs directions, la direction de flux D8 n'est pas définie. Dans ce cas, la valeur d'une telle cellule dans le raster de direction de flux en sortie est la somme des directions possibles.

  • Si l'option MFD est spécifiée pour Type de direction de flux, le flux est partitionné entre tous les voisins en aval. La partition du flux entre les cellules voisines (comme fraction) est estimée comme une fonction de l'inclinaison maximale de la pente, qui prend en compte les conditions de terrain locales (Qin et al., 2007). Le raster de direction de flux en sortie n'accepte que les valeurs entières qui indiquent la direction prédominante du flux (vers la cellule qui reçoit la plus grande fraction du flux conformément à la structure de partition) pour faciliter l'interpretation. Toutefois la valeur du paramètre Raster d’accumulation de flux en sortie reflète la structure de partition de flux.

• Avec le paramètre Forcer l’écoulement vers l’extérieur sur les quatre bords décoché (paramètre par défaut) (force_flow = "NORMAL" dans Python), une cellule au bord du raster de surface s’écoule vers la cellule intérieure, avec la plus grande pente dans la valeur Z. Si la pente est inférieure ou égale à zéro, la cellule s'écoule du raster de surface.

• Les cellules NoData sont considérées comme du bruit et, par définition, ne sont associées à aucune valeur. L’outil ignore ces cellules à l’identification de la direction du voisin à la pente montante la moins forte, ainsi qu’à la détermination de la direction du flux et de l’accumulation.

• Lorsque le format raster en sortie est .crf, cet outil prend en charge l’environnement de stockage raster Pyramide. Des pyramides seront créées dans la sortie par défaut. Pour tout autre format en sortie, cet environnement n’est pas pris en charge et aucune pyramide n’est créée.

• Pour plus d’informations sur les environnements de géotraitement qui s’appliquent à cet outil, reportez-vous à la rubrique Environnements d’analyse et Spatial Analyst.

• Bibliographie :

  Ehlschlaeger, C. R. 1989. « Using the AT Search Algorithm to Develop Hydrologic Models from Digital Elevation Data. » International Geographic Information Systems (IGIS) Symposium 89: 275-281.

  Jenson, S. K., and Domingue, J. O. 1988. « Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis. » Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54 (11): 1593–1600.

  Metz, M., Mitasova, H., & Harmon, R. S. 2011. « Efficient extraction of drainage networks from massive, radar-based elevation models with least cost path search. » Hydrology and Earth System Sciences 15(2): 667-678.

  Qin, C., Zhu, A. X., Pei, T., Li, B., Zhou, C., & Yang, L. 2007. « An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow direction algorithm. » International Journal of Geographical Information Science 21(4): 443-458.

Paramètres

Boîte de dialogue

Étiquette	Explication	Type de données
Raster de surface en entrée	Raster en entrée qui représente une surface continue.	Raster Layer
Données raster ou d’entités de dépression en entrée (Facultatif)	Jeu de données définissant les dépressions effectives. Les dépressions peuvent être définies par un raster ou des données d’entités. Si l’entrée est un raster, les cellules des dépressions doivent inclure une valeur valide, zéro compris, et les zones qui ne sont pas des dépressions doivent avoir la valeur NoData.	Composite Geodataset
Raster de pondération d’accumulation en entrée (Facultatif)	Jeu de données raster en entrée facultatif qui définit la fraction du flux contribuant à l’accumulation de flux à chaque cellule. La pondération n’est appliquée qu’à l’accumulation de flux. Si aucun raster de pondération d’accumulation n’est spécifié, une pondération par défaut de 1 est appliquée à chaque cellule.	Raster Layer
Raster de direction de flux en sortie (Facultatif)	Raster en sortie qui montre la direction de flux à chaque cellule à l’aide de la méthodes D8 ou MFD (Multiple Flow Direction). La sortie est un entier.	Raster Dataset
Type de direction de flux (Facultatif)	Indique le type de méthode de flux à utiliser lors du calcul des directions de flux. D8—La direction de flux est déterminé par la méthode D8. Cette méthode attribue une direction de flux au voisin de plus grande pente descendante. Il s’agit de l’option par défaut. MFD—La direction de flux en fonction de la méthode de flux MFD. La direction de flux est répartie sur tous les voisins de pente descendante selon un exposant de répartition adapté.	String
Force all edge cells to flow outward (Forcer l’écoulement vers l’extérieur sur les quatre bords) (Facultatif)	Indique si les quatre bords s’écoulent toujours vers l’extérieur ou suivent les règles d’écoulement normales. Désactivé : si la pente maximale d'un tronçon est supérieure à zéro, la direction de flux est déterminée de la manière habituelle ; dans le cas contraire, elle sera orientée vers le tronçon. Les cellules qui devraient s'écouler du tronçon de la surface raster vers l'intérieur s'écouleront ainsi. Il s’agit de l’option par défaut. Coché : toutes les cellules du tronçon de la surface raster s'écouleront vers l'intérieur à partir de la surface raster.	Boolean

Valeur renvoyée

Étiquette	Explication	Type de données
Raster d’accumulation de flux en sortie	Raster en sortie représentant l’accumulation de flux (nombre de cellules en amont s’écoulant dans chaque cellule). Le raster en sortie est de type virgule flottante.	Raster

Python

DeriveContinuousFlow(in_surface_raster, {in_depressions_data}, {in_weight_raster}, {out_flow_direction_raster}, {flow_direction_type}, {force_flow})

Nom	Explication	Type de données
in_surface_raster	Raster en entrée qui représente une surface continue.	Raster Layer
in_depressions_data (Facultatif)	Jeu de données définissant les dépressions effectives. Les dépressions peuvent être définies par un raster ou des données d’entités. Si l’entrée est un raster, les cellules des dépressions doivent inclure une valeur valide, zéro compris, et les zones qui ne sont pas des dépressions doivent avoir la valeur NoData.	Composite Geodataset
in_weight_raster (Facultatif)	Jeu de données raster en entrée facultatif qui définit la fraction du flux contribuant à l’accumulation de flux à chaque cellule. La pondération n’est appliquée qu’à l’accumulation de flux. Si aucun raster de pondération d’accumulation n’est spécifié, une pondération par défaut de 1 est appliquée à chaque cellule.	Raster Layer
out_flow_direction_raster (Facultatif)	Raster en sortie qui montre la direction de flux à chaque cellule à l’aide de la méthodes D8 ou MFD (Multiple Flow Direction). La sortie est un entier.	Raster Dataset
flow_direction_type (Facultatif)	Indique le type de méthode de flux à utiliser lors du calcul des directions de flux. D8—La direction de flux est déterminé par la méthode D8. Cette méthode attribue une direction de flux au voisin de plus grande pente descendante. Il s’agit de l’option par défaut. MFD—La direction de flux en fonction de la méthode de flux MFD. La direction de flux est répartie sur tous les voisins de pente descendante selon un exposant de répartition adapté.	String
force_flow (Facultatif)	Indique si les quatre bords s’écoulent toujours vers l’extérieur ou suivent les règles d’écoulement normales. NORMAL—Si la pente maximale d'un tronçon est supérieure à zéro, la direction de flux est déterminée de la manière habituelle ; dans le cas contraire, elle sera orientée vers le tronçon. Les cellules qui devraient s'écouler du tronçon de la surface raster vers l'intérieur s'écouleront ainsi. Il s’agit de l’option par défaut. FORCE—Toutes les cellules sur le tronçon de la surface raster s'écouleront vers l'intérieur à partir de la surface raster.	Boolean

Valeur renvoyée

Nom	Explication	Type de données
out_accumulation_raster	Raster en sortie représentant l’accumulation de flux (nombre de cellules en amont s’écoulant dans chaque cellule). Le raster en sortie est de type virgule flottante.	Raster

Exemple de code

Exemple 1 d'utilisation de l'outil DeriveContinuousFlow (fenêtre Python)

Cet exemple crée un raster d'accumulation de flux à partir d’un raster de surface en entrée.

from arcpy.sa import *
out_derivecontinuousflow_raster = DeriveContinuousFlow("surface.tif", "", "",
                                 "", "", "")
out_derivecontinuousflow_raster.save("C:/arcpyExamples/outputs/out_facc.tif")

Exemple 2 d'utilisation de l'outil DeriveContinuousFlow (fenêtre autonome)

Cet exemple crée un raster d'accumulation de flux à partir d’un raster de surface en entrée en prenant en compte les dépressions réelles.

# Name: DeriveContinuousFlow_standalone.py
# Description: Generates a flow accumulation raster considering real depressions
#              specified through a raster dataset.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

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

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

# Set the analysis environments
arcpy.env.workspace = "C:/arcpyExamples/data"

# Set the local variables
in_surface_raster = "surface.tif"
in_depressions_data = "depressions.tif"

# Execute DeriveContinuousFlow
out_derivecontinuousflow_raster = DeriveContinuousFlow(in_surface_raster, in_depressions_data,
                                 "", "", "", "")

# Save the output
out_derivecontinuousflow_raster.save("C:/arcpyExamples/outputs/out_facc.tif")

Environnements

Validation automatique, Taille de cellule, Méthode de projection de la taille de cellule, Espace de travail courant, Étendue, Transformations géographiques, Masque, Mot-clé CONFIG en sortie, Système de coordonnées en sortie, Pyramide, Espace de travail temporaire, Raster de capture