L’hydrologie avec un SIG, pour les nuls (que nous sommes): calcul de l’écoulement (2)

Cet article fait suite directe de l’article L’hydrologie avec un SIG, pour les nuls (que nous sommes): calcul de l’écoulement(1)

Nous allons voir maintenant le résultat de l’application d’une autre méthode de calcul d’écoulement.

Deuxième méthode : Rho8

Elle est une modification de la méthode précédente. C’est toujours un flux unidimensionnel: toute l’eau de la cellule passe vers une et une seule autre cellule. Si dans la méthode D8, le flux est calculé selon la pente la plus importante entre la cellule considérée et ses 8 cellules contiguës, dans la méthode Rho8 on va introduire un facteur aléatoire, calculé à partir de l’orientation de la cellule centrale et de la direction des deux cellules contiguës qui se situent dans cette direction.

Dans QGis vous utiliserez, dans la fenêtre de traitements-> SAGA -> Terrain analysis-Hydrology -> Catchment area (parallel)
méthode Rho8 pour le calcul de l'écoulement
Le résultat de cette méthode sur le MNT en forme semi-sphérique, pour la couche « catchment area » est le suivant:
résultat de l'écoulement Rho8

Si vous comparez maintenant avec le résultat de la méthode D8:
résultat de la méthode de calcul de l'écoulement D8

Vous pouvez observer que la concentration sur les 8 directions principales (0,45,90,135,…) est nettement moins marquée. Par contre, étant donné que nous sommes sur un sphère parfaite, l’eau devrait s’écouler de manière homogène et non sous forme de « fils ».

Pour mieux comprendre ce commentaire, nous allons passer à une autre méthode de calcul.

Troisième méthode : Multiple Flow Direction (MFD) aussi dénommée FD8

Contrairement aux deux méthodes précédentes, l’écoulement à partir d’une cellule ne se fait pas en direction d’une et une seule cellule. Selon la pente du terrain, toutes les cellules situés plus bas que la cellule concernée recevront une partie de l’écoulement.

La figure suivante est tirée de la publication à l’origine de cette méthode.
écoulement multiple

Vous pouvez consulter cette publication directement :Quinn, P.F.; Beven, K.J.; Chevallier, P.; Planchon, O.; The prediction of hillslope flow paths for distributed hydrological modelling using digital terrain models, Hydrological Processes, 5: 59–79. 1991

Pour mettre en oeuvre cette méthode, avec QGis, vous utiliserez, la fenêtre de traitements-> SAGA -> Terrain analysis-Hydrology -> Catchment area (parallel)

fenêtre de traitement sage : MFD

Le résultat de cette méthode sur le MNT en forme semi-sphérique, pour la couche « catchment area » est le suivant:
résultat de l'écoulement calculé avec la méthode MFD (FD8)

Ici nous avons un écoulement globalement uniforme, sur une semi-sphère uniforme. Si on zoome, on s’aperçoit que la structure en 8 imprime un certain tramage. En effet, même si les flux sont multiples, il sont calculés de centre de la cellule centrale aux centres des cellules contiguës. La trame 0,45,90,… apparaît ici, mais quand on regarde au niveau du détail et disparait quand on regarde le phénomène de plus haut.

Dans le prochain article on abordera les autres méthodes de calculs restantes.

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