Paramètres de surface (Outils d'analyse raster)
Résumé
Détermine les paramètres d’un raster de surface, tels que l’exposition, la pente et plusieurs types de courbures, à l’aide de méthodes géodésiques.
Les calculs sont effectués cellule après cellule en ajustant une surface locale autour d’une cellule cible.
Utilisation
Cet outil de portail de l’analyse raster est disponible lorsque vous êtes connecté à un portail ArcGIS Enterprise où un ArcGIS Image Server est configuré pour l’analyse raster. Lorsqu’un outil est exécuté, ArcGIS Pro est utilisé comme client et le traitement est effectué sur les serveurs fédérés avec ArcGIS Enterprise. L'outil de portail accepte les couches de votre portail en entrée et crée la sortie dans votre portail.
La couche raster en entrée prend en charge les éléments suivants : couche du portail, URI ou URL d’un service d’imagerie ou sortie de l’outil Make Image Server Layer (Créer une couche de serveur d’imagerie). La couche d'entités en entrée peut correspondre à une couche du portail, un URI ou une URL vers un service d'entités. Cet outil ne prend pas en charge les couches ou données raster locales. Vous pouvez utiliser des couches et données d'entités locales en entrée dans cet outil de portail, mais il est recommandé d’utiliser les couches de votre portail en entrée.
Si l’option Slope (Pente) est spécifiée pour Parameter Type (Type de paramètre), la sortie représente le taux de changement d’élévation pour chaque cellule du modèle numérique d’élévation (MNE). Il s’agit de la première dérivée d’un MNE. La plage des valeurs de la pente en sortie dépend du type des unités de mesure.
Si l’option Aspect (Exposition) est spécifiée pour Parameter Type (Type de paramètre), la sortie identifie la direction de la boussole à laquelle fait face la pente descendante pour chaque localisation. Elle est exprimée en degrés positifs compris entre 0 et 360, mesurés dans le sens horaire, à partir du nord.
La courbure permet de décrire la forme d’une surface. Dans le cadre des sciences de la Terre, elle aide à expliquer les effets de la gravité, de l’érosion et d’autres forces sur la surface, et avec d’autres paramètres de surface, à identifier et classer les reliefs. Les options de courbure pour Parameter Type (Type de paramètre) sont décrites comme suit :
Mean curvature (Courbure moyenne) : courbure globale de la surface. Elle est calculée comme étant la moyenne des courbures maximale et minimale. Lorsque cette option est spécifiée, la sortie équivaut à la moyenne d’une courbure longitudinale (ligne de pente normale) et tangentielle (isoligne normale). Son signe, positif ou négatif, n’est pas un indicateur définitif, sauf à des valeurs extrêmes. Des valeurs positives élevées indiquent des zones de dénudation maximale, et des valeurs négatives élevées indiquent des zones d’accumulation maximale (Minár et al., 2020).
Tangential (normal contour) curvature (Courbure [isoligne normale] tangentielle) : courbure normale géométrique perpendiculaire à la pente, tangente à l’isoligne. Des valeurs positives indiquent des zones d’écoulement de surface divergeant. Les courbures tangentielles négatives indiquent des zones d’écoulement de surface convergent. Une courbure tangentielle (isoligne normale) positive indique que la surface est convexe à cette cellule perpendiculaire à la direction de la pente. Une courbure négative indique que la surface est concave à cette cellule dans la direction perpendiculaire à la pente. Une valeur nulle signifie que la surface est plane.
Profile (normal slope line) curvature (Courbure [ligne de pente normale] longitudinale) : courbure normale géométrique le long de la pente. Des valeurs positives indiquent des zones d’accélération d’écoulement de surface et d’érosion. Une courbure longitudinale négative indique des zones d’écoulement de surface et de dépôt ralentissant. Une courbure longitudinale (ligne de pente normale) positive indique que la surface est convexe à cette cellule dans la direction de la pente. Une courbure négative indique que la surface est concave à cette cellule dans cette même direction. Une valeur nulle signifie que la surface est plane.
Plan (projected contour) curvature (Courbure [isoligne projetée] transversale) : courbure le long des isolignes.
Contour geodesic torsion (Torsion géodésique d’isoligne) : vitesse de variation de l’angle de pente le long des isolignes.
Gaussian curvature (Courbure gaussienne) : courbure générale d’une surface. Elle est calculée comme le produit des courbures maximale et minimale, et peut avoir des valeurs positives et négatives. Des valeurs positives indiquent que la surface est convexe à cette cellule, et des valeurs négatives qu’elle est concave. Une valeur nulle signifie que la surface est plane.
Casorati curvature (Courbure de Casorati) : courbure générale de la surface. Elle peut être égale à zéro ou toujours à un nombre positif. Des valeurs positives élevées indiquent des zones de courbe brusque dans plusieurs directions.
Les unités de tous les types de courbure en sortie sont la réciproque (le carré de la réciproque pour Gaussian curvature [Courbure gaussienne]) des unités x,y du paramètre d’environnement Output Coordinate System (Système de coordonnées en sortie).
L’option Quadratic (Quadratique) du paramètre Local Surface Type (Type de surface locale) ne s’ajuste pas exactement aux cellules du voisinage. Il s’agit de l’option par défaut, qui est recommandée pour la plupart des données et applications.
La surface quadratique minimise l’effet des données de surface comportant du bruit comme la surface lidar haute résolution, ce qui est particulièrement important lors du calcul de la courbure.
Utilisez la surface quadratique lorsque vous spécifiez une taille de voisinage supérieure à la taille de cellule et lorsque vous utilisez l’option de voisinage adaptatif.
L’option Biquadratic (Biquadratique) du paramètre Local Surface Type (Type de surface locale) ajuste exactement les données des cellules du voisinage.
Cette option convient à une surface en entrée hautement précise.
Si la distance de voisinage est supérieure à la taille de la cellule raster en entrée, les avantages en termes de précision liés au type de surface biquadratique sont perdus. Conservez le paramètre de distance de voisinage comme paramètre par défaut (égal à la taille de cellule).
Le paramètre Neighborhood Distance (Distance du voisinage) détermine la taille du voisinage et calcule le paramètre de surface sur cette distance à partir du centre de la cellule cible.
Elle ne peut pas être inférieure à la taille de cellule raster en entrée.
Une plus faible distance de voisinage capture davantage de variabilité locale dans le paysage, telle que les caractéristiques d’entités de paysage plus petites. Avec des données d’altitude haute résolution, des distances plus grandes peuvent être plus appropriées.
Si le paramètre Use Adaptive Neighborhood (Utiliser le voisinage adaptatif) est sélectionné (useAdaptiveNeighborhood = "ADAPTIVE_NEIGHBORHOOD" dans Python), la distance de voisinage change en fonction de la variabilité du terrain. La distance de voisinage diminue en cas de forte variabilité dans la fenêtre de calcul.
Spécifier la valeur de paramètre de surface Z Unit (Unité Z) permet de s’assurer de la conformité du calcul de la pente en sortie.
Si une unité z est disponible dans le système de coordonnées verticales du raster en entrée, elle est automatiquement appliquée. Il est recommandé de définir une unité z pour le raster en entrée s’il n’en existe pas. Vous pouvez utiliser l’outil Define Projection (Définir une projection) pour spécifier une unité z. Si vous n'en définissez pas, le mètre est utilisé par défaut.
La plage des valeurs issues de la pente en sortie dépend de la valeur du paramètre Output Slope Measurement (Mesure de pente en sortie) :
Degrees (Degrés) : la plage des valeurs de pente s’étend de 0 à 90.
Percent rise (Pourcentage d’élévation) : la plage s’étend de 0 à l’infini. Une surface plane est à 0 % et une surface à 45 degrés est à 100 %. Plus la surface est verticale, plus le pourcentage d’élévation grandit.
Si le paramètre Project Geodesic Azimuths (Projeter des azimuts géodésiques) est sélectionné (projectGeodesicAzimuths = "PROJECT_GEODESIC_AZIMUTHS" dans Python), les affirmations suivantes sont vraies :
Le nord est toujours représenté par 360 degrés.
Les azimuts sont projetés de sorte à corriger la distorsion provoquée par une valeur du système d’environnement Output Coordinate System (Système de coordonnées en sortie) non conforme. Ces angles peuvent être utilisés pour localiser précisément les points le long de la pente descendante la plus raide.
Si le paramètre Use Equatorial Aspect (Utiliser l’aspect équatorial) est sélectionné (useEquatorialAspect = "EQUATORIAL_ASPECT" dans Python), l’exposition est mesurée à partir d’un point placé sur l’équateur pour corriger la déformation oblique de la direction à l’approche des pôles. Avec ce paramètre, les axes nord-sud et est-ouest sont perpendiculaires l’un à l’autre.
Sélectionnez le paramètre Use Equatorial Aspect (Utiliser l’aspect équatorial) si votre terrain est proche du pôle Nord ou Sud.
Utilisez le paramètre Input Analysis Mask (Masque d’analyse en entrée) pour limiter l’analyse aux localisations qui vous intéressent dans Input Surface Raster (Raster de surface en entrée). Les localisations peuvent être définies par des données raster ou d’entités. Le paramètre Input analysis mask (Masque d’analyse en entrée) est prioritaire par rapport au paramètre d’environnement Mask (Masque).
Si les valeurs des paramètres Input Surface Raster (Raster de surface en entrée) et Input Analysis Mask (Masque d’analyse en entrée) possèdent une taille de cellule identique et que les cellules sont alignées, elles sont utilisées directement dans l’outil. Elles ne seront pas rééchantillonnées en interne pendant l’exécution de l’outil.
Si la taille de cellule est différente, la taille de cellule en sortie correspond à la taille maximale des entrées et la valeur Input Surface Raster (Raster de surface en entrée) est utilisée en interne comme raster de capture. Si la taille de cellule est identique, mais que les cellules ne sont pas alignées, la valeur Input Surface Raster (Raster de surface en entrée) est utilisée en interne comme raster de capture. L’une de ces situations entraîne un rééchantillonnage interne avant l’opération d’extraction.
Pour plus d’informations, consultez les rubriques sur l’environnement Cell Size (Taille de cellule) et Snap Raster (Raster de capture).
Bibliographie :
James, D. E., Tomer, M. D., and Porter, S. A. "Trans-scalar landform segmentation from high-resolution digital elevation models." Poster présenté à la Conférence annuelle des utilisateurs d’ESRI Annual Users Conference, juillet 2014, San Diego, Californie.
Minár, J., Evans, I. S., and Jenčo, M. "A comprehensive system of definitions of land surface (topographic) curvatures, with implications for their application in geoscience modelling and prediction." Earth-Science Reviews, 103414, 2020. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103414
Paramètres
| Etiqueter | Explication | Type de données |
|---|---|---|
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Raster de surface en entrée |
Raster de surface en entrée. Il peut être de type entier ou à virgule flottante. |
Raster Layer; Image Service; String |
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Nom du raster en sortie |
Nom du service raster en sortie. |
String |
|
Type de paramètre (Facultatif) |
Spécifie le type de paramètre de surface en sortie à calculer.
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String |
|
Type de surface locale (Facultatif) |
Spécifie le type de fonction de surface qui sera ajusté autour de la cellule cible.
|
String |
|
Distance du voisinage (Facultatif) |
La sortie sera calculée sur cette distance à partir du centre de la cellule cible. Elle détermine la taille du voisinage. La valeur par défaut est la taille de cellule du raster en entrée, soit un voisinage de 3 par 3. |
Linear Unit |
|
Utiliser le voisinage adaptatif (Facultatif) |
Spécifie si la distance de voisinage varie selon les changements (variations) du paysage. La distance maximale est déterminée par la distance de voisinage. La distance minimale correspond à la taille de cellule du raster en entrée.
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Boolean |
|
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 l’aide de la liste d’unités pour garantir un calcul géodésique correct. L’unité par défaut est le mètre.
|
String |
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Mesure de pente en sortie (Facultatif) |
Unités de mesure (degrés ou pourcentages) qui seront utilisées pour le raster de pente en sortie. Ce paramètre n’est actif que si Parameter Type (Type de paramètre) est défini sur Slope (Pente).
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String |
|
Projeter des azimuts géodésiques (Facultatif) |
Spécifie si les azimuts géodésiques seront projetés afin de corriger la distorsion de l’angle provoquée par la référence spatiale en sortie.
|
Boolean |
|
Utiliser l’aspect équatorial (Facultatif) |
Spécifie si l’exposition est mesurée à partir d’un point sur l’équateur ou à partir du pôle Nord.
|
Boolean |
|
Masque d’analyse en entrée (Facultatif) |
Données en entrée définissant les localisations où a lieu l’analyse. Il peut s’agir d’un service d’imagerie ou d’un service d’entités. Si l’entrée est un service d’imagerie, son type peut être entier ou à virgule flottante. Si l’entrée est un service d’entités, son type peut être ponctuel, linéaire ou surfacique. Lorsque les données de masque en entrée correspondent à un service d’imagerie, l’analyse est effectuée dans les localisations qui comportent une valeur valide, y compris zéro. Les cellules NoData dans l’entrée du masque auront une valeur NoData dans la sortie. |
Raster Layer; Image Service; Feature Layer; String |
Sortie dérivée
| Etiqueter | Explication | Type de données |
|---|---|---|
|
Raster en sortie |
Raster du paramètre de surface en sortie. |
Raster Layer |
Environnements
Etendue, Taille de cellule, Masque, Système de coordonnées en sortie, Pyramide, Raster de capture
Informations de licence
- Basic: Requiert ArcGIS Image Server
- Standard: Requiert ArcGIS Image Server
- Advanced: Requiert ArcGIS Image Server