Indices hydrologiques
Les Hydrologic Indices transforment les rasters produits par le calcul des écoulements en mesures qui ont un sens sur le terrain : où le sol reste humide, où un cours d’eau a la puissance d’éroder, à quelle hauteur un lieu se trouve au-dessus du cours d’eau le plus proche.
La plupart combinent un raster d’accumulation de flux et un raster de pente : exécutez donc d’abord Écoulement, puis Slope dans Dérivées du relief.
Pour commencer
Section intitulée « Pour commencer »Wetness Index
Section intitulée « Wetness Index »L’indice d’humidité topographique, ou TWI, l’indice le plus utilisé de la boîte à outils. Il combine la surface qui se draine vers une cellule et sa pente : une grande surface amont sur un terrain en pente douce signifie que l’eau s’accumule et stagne.
Les valeurs élevées signalent les fonds de vallée, les zones de suintement et les sols saturés. Les valeurs faibles signalent les versants raides et bien drainés.
C’est un indice topographique, pas une mesure de l’humidité. Il suppose un régime permanent et ne sait rien du sol, de la géologie ni des précipitations : lisez-le comme un classement relatif du potentiel d’humidité plutôt que comme une teneur en eau.
Les valeurs sont généralement calculées avec une méthode d’écoulement dispersive comme FD8, qui répartit l’eau sur le versant de façon plus réaliste que D8.
Depth To Water
Section intitulée « Depth To Water »L’indice cartographique de profondeur de la nappe (cartographic depth to water). À partir des cours d’eau et des lacs, il calcule la remontée de moindre coût en s’en éloignant, et donne pour chaque cellule une estimation de la profondeur de la nappe phréatique sous la surface.
Très utilisé en foresterie pour cartographier les sols humides et planifier la circulation des engins, et plus facile à interpréter sur le terrain que le TWI.
Elevation Above Stream
Section intitulée « Elevation Above Stream »Aussi appelé hauteur au-dessus du drainage le plus proche (HAND, height above nearest drainage). Pour chaque cellule, il donne la différence d’altitude entre cette cellule et le cours d’eau vers lequel elle se draine, en suivant le chemin d’écoulement.
C’est la carte d’exposition aux inondations de première approche la plus simple que vous puissiez construire à partir d’un MNT : tout ce qui se trouve à moins de deux mètres au-dessus du cours d’eau est l’endroit où l’eau va en premier.
La variante Euclidean mesure jusqu’au cours d’eau le plus proche en ligne droite plutôt que le long du chemin d’écoulement. Plus rapide, moins fidèle sur un relief complexe.
Relative Stream Power Index et Sediment Transport Index
Section intitulée « Relative Stream Power Index et Sediment Transport Index »Deux indices liés à l’érosion. La puissance du cours d’eau combine l’aire drainée et la pente pour estimer l’énergie érosive de l’eau qui s’écoule, et signale les endroits où les chenaux s’incisent. Le transport de sédiments, le facteur LS de l’équation universelle de perte de sol (USLE), estime la capacité à déplacer des matériaux, et alimente la modélisation de l’érosion des sols.
Tous les outils
Section intitulée « Tous les outils »| Outil | Ce qu’il fait |
|---|---|
| Wetness Index | Indice d’humidité topographique, à partir de l’aire drainée spécifique et de la pente. |
| Relative Stream Power Index | Puissance érosive de l’écoulement, à partir de l’aire drainée et de la pente. |
| Sediment Transport Index | Le facteur LS, qui estime la capacité de transport des sédiments. |
| Depth To Water | Profondeur cartographique de la nappe, par accumulation de moindre coût depuis les cours d’eau et les lacs. |
| Elevation Above Stream | Hauteur au-dessus du cours d’eau le plus proche, mesurée le long du chemin d’écoulement. |
| Elevation Above Stream Euclidean | Hauteur au-dessus du cours d’eau le plus proche, mesurée en ligne droite. |
| Downslope Distance To Stream | Distance le long du chemin d’écoulement entre chaque cellule et le cours d’eau le plus proche. |
| Distance To Outlet | Distance vers l’aval entre chaque cellule de cours d’eau et l’exutoire. |
| Downslope Index | L’indice de Hjerdt : la distance nécessaire pour descendre d’un dénivelé donné, une mesure du gradient hydraulique. |
| Elev Relative To Watershed Min Max | Position de chaque cellule dans la plage d’altitudes de son propre bassin versant, en pourcentage. |
| Hydrologic Connectivity | Indices de connectivité qui décrivent dans quelle mesure les parties du bassin versant sont reliées hydrologiquement. |
| Edge Contamination | Marque les cellules dont la surface amont dépasse le bord du raster. |
| Find Noflow Cells | Trouve les cellules sans voisin plus bas, ce qui révèle les dépressions restantes. |
| Find Parallel Flow | Trouve les cellules de cours d’eau dont les directions d’écoulement sont parallèles, un artefact connu de D8. |
Remarques
Section intitulée « Remarques »Vérifiez d’abord votre conditionnement. Find Noflow Cells et Edge Contamination sont des outils de diagnostic. Exécutez-les avant de vous fier à un indice : un raster plein de cellules sans écoulement signifie que le MNT n’a pas été correctement conditionné, et une forte contamination de bord signifie que votre emprise est trop serrée.
Les indices sont relatifs. Le TWI, la puissance des cours d’eau et les autres sont comparables au sein d’un même raster, à une même résolution. Comparer des valeurs entre deux études à des résolutions différentes n’a pas de sens.