Fonctionnement de l’outil Cuvettes

Disponible avec une licence Spatial Analyst.

Une cuvette est une cellule ou un ensemble de cellules limitrophes dont la direction de flux ne peut pas se voir attribuer l'une des huit valeurs valides dans un raster de direction de flux. Cela peut survenir lorsque toutes les cellules voisines sont plus élevées que la cellule de traitement ou lorsque deux cellules s'écoulent en boucle l’une dans l’autre.

Les cuvettes étant considérées comme n’ayant pas de directions de flux définies, une valeur leur attribuée, laquelle correspond à la somme de leurs directions possibles. Par exemple, si le dénivelé le plus abrupt et donc la direction de flux sont identiques à droite (1) et à gauche (16), une valeur de 17 est attribuée à la direction de flux de cette cellule.

Pour créer une représentation précise de la direction du flux et donc du flux cumulé, il est préférable d’utiliser un jeu de données dépourvu de cuvettes. Un modèle numérique d’élévation (MNE) qui a été traité pour supprimer toutes les cuvettes s’appelle un MNE sans dépression.

La présence de cuvettes dans les données l’élévation est due dans la majorité des cas à des erreurs dans les données. Ces erreurs sont souvent imputables aux effets de l’échantillonnage et au fait que les valeurs d’élévation sont arrondies en nombres entiers. Il est rare de trouver naturellement des cuvettes dans des données d’élévation avec une taille de cellule de 10 mètres ou plus (Mark 1988), à l’exception des zones glaciaires ou karstiques. Elles peuvent en général être considérées comme des erreurs. Souvent, l’augmentation de la taille de cellule s’accompagne également de l’augmentation du nombre de cuvettes dans un jeu de données.

Lors de la création d’un MNE sans dépression, l’identification et la suppression des cuvettes est un processus itératif. Quand une cuvette est remplie, les limites de la zone remplie peuvent créer de nouvelles cuvettes qui doivent à leur tour être remplies. Les rubriques traitant de l’outil Remplissage zonal expliquent mieux comment créer un MNE sans dépression.

Il est parfois utile de connaître la profondeur d’une cuvette ou d’un groupe de cuvettes. Ces informations permettent de mieux déterminer la valeur à définir pour le paramètre Limite Z de l’outil Remplissage ou de comprendre le type des erreurs présentes dans les données.

Vue de profil d’une cuvette

Exemple

Voici une procédure permettant de remplir les cuvettes à l’aide des outils de géotraitement :

1. Utilisez l’outil Cuvettes pour créer un raster de cuvettes codé avec la profondeur.

   Raster de direction de flux en entrée : flowdir

   Raster en sortie : sinks

2. Utilisez l’outil Bassins versants pour créer un raster des surfaces de captation pour chaque cuvette.

   Raster de direction de flux en entrée : flowdir

   Données de point d’écoulement d’entité ou de raster en entrée : sinks

   Raster en sortie : sink_areas

3. Utilisez l’outil Statistiques zonales avec la statistique Minimum pour créer un raster de l’élévation minimale dans le bassin versant de chaque cuvette.

   Données de raster ou de vecteur de zones en entrée : sink_areas

   Champ de zone : Value

   Raster de valeurs en entrée : elevation

   Raster en sortie : sink_min

   Type de statistique : MINIMUM

4. Utilisez l’outil Remplissage zonal pour créer un raster de l’élévation maximale dans le bassin versant de chaque cuvette.

   Raster de zones en entrée : sink_areas

   Raster de pondération en entrée : elevation

   Raster en sortie : sink_max

5. Utilisez l’outil Soustraction pour soustraire la valeur minimale de la valeur maximale et trouver la profondeur.

   Raster en entrée 1 : sink_max

   Raster en entrée 2 : sink_min

   Raster en sortie : sink_depth

Il s’agit de la même procédure avec l’algèbre spatial dans ArcPy :

sinks = Sink(flowdir)
sink_areas = Watershed(flowdir, sinks)
sink_min = ZonalStatistics(sink_areas, "Value", elevation, "Minimum")
sink_max = ZonalFill(sink_areas, elevation)
sink_depth = Minus(sink_max, sink_min)

Référence

Mark, D. M. 1988. « Network Models in Geomorphology. » Modelling Geomorphological Systems, ed. M. G. Anderson. New York: John Wiley. 73–97.