Dériver le cours d’eau en tant que raster (Outils Spatial Analyst)

Résumé

Génère un raster de cours d’eau à partir d’un raster de surface en entrée sans remplissage préalable requis des cuvettes ou dépressions.

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 survenant dans le raster de surface et peut agir comme une dépression ou une cuvette où se termine le flux. Le remplissage de cuvettes ou de dépressions n’est pas nécessaire.
La valeur du paramètre Output stream raster (Raster d’écoulement en sortie) représente les cellules dont le seuil d’accumulation de flux est supérieur ou égal, spécifié via le paramètre facultatif Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) (accumulation_threshold dans Python). Si aucune valeur Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) n’est fournie, par défaut, l’outil calcule un seuil de surface en fonction de la taille du raster de surface en entrée (0,2 % du nombre total de cellules). La direction de flux et l'accumulation de flux sont calculées en interne pour dériver les cours d'eau, mais ne correspondent pas à une sortie. Utilisez Derive Continuous Flow (Dériver le flux continu) pour obtenir les rasters d’accumulation de flux et de direction de flux à l’aide de la même méthodologie.
Lorsque le raster de surface en entrée contient des dépressions effectives dans le raster de surface, les dépressions doivent être spécifiées dans le paramètre Input raster or feature depressions data (Données raster ou d’entités de dépression 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
Une valeur de paramètre Input accumulation weight raster (Raster de pondération d’accumulation en entrée) (in_weight_raster dans Python) peut être spécifiée pour appliquer une pondération à chaque cellule lors de l’étape intermédiaire de la dérivation de l’accumulation. Si un raster de pondération est appliqué, spécifiez un seuil d’accumulation de flux approprié pour le paramètre Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) (accumulation_threshold dans Python).
Si le paramètre Input raster or features depressions data (Données raster ou d’entités de dépression en entrée) ou Input accumulation weight raster (Raster de pondération d’accumulation en entrée) ou les données permettant d’appliquer des paramètres d’environnement sont utilisés, la valeur Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) par défaut est recalculée en fonction de la zone d’intersection entre les entrées. Néanmoins, lorsque vous avez spécifié une valeur pour le paramètre Accumulation threshold (Seuil d’accumulation), il n’est plus recalculé en fonction des modifications apportées à la sélection en entrée. Vous risquez de rencontrer la même situation si vous exécutez l’outil par lots à l’aide du paramètre de traitement par lots Input surface raster (Raster de surface en entrée), où le paramètre Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) est calculé en fonction de la première entrée et ne change pas lors du traitement par lots d’autres couches raster.
Spécifiez une valeur de paramètre Accumulation threshold (Seuil d’accumulation) (accumulation_threshold dans Python) qui reflète la complexité du terrain de la zone d’étude ou qui correspondant à la taille de la surface de captation choisie. Si, par exemple, le seuil est égal à 20 hectares, seules les cellules de 20 hectares ou plus en amont définissent un raster d’écoulement.
Utilisez le paramètre Stream designation method (Méthode de désignation du cours d’eau) pour attribuer une valeur unique de sections de cours d’eau entre les intersections ou un ordre aux segments de cours d’eau. L’option Constant (Constante) est définie par défaut ; tous les cours d’eau reçoivent la même valeur égale à 1. Lorsque l’option Unique est sélectionnée, une valeur unique est attribuée à chaque section de cours d’eau entre les intersections. Les autres options de hiérarchisation sont Strahler, Shreve, and Hack (Strahler, 1957 ; Shreve, 1966 ; Hack, 1957). L’ordre d’écoulement de Strahler augmente lorsque des cours d’eau du même ordre se croisent. L’ordre proposé par Shreve attribue un ordre aux cours d’eau en fonction de leur magnitude. Tous les liens sans affluent ont une magnitude (ordre) de un. Les magnitudes sont des pentes descendantes additives. Lorsque deux liaisons se croisent, leurs magnitudes s'ajoutent et le résultat est attribué au lien de pente descendante. L’ordre d’écoulement de Hack augmente de un en fonction de l’ordre de déchargement d’un cours d’eau. La rivière principale a une magnitude de 1 et tous les cours d’eau qui s’y jettent une magnitude de 2 et ainsi de suite.
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.
Avec le paramètre Force all edge cells to flow outward (Forcer l’écoulement vers l’extérieur sur les quatre bords) désactivé (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.

Cela affectera la direction de l’écoulement de l’eau sur le tronçon de la surface raster, ainsi que l’accumulation et, en fin de compte, la définition des cours d’eau.
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.
Reportez-vous à la rubrique Environnements d’analyse et Spatial Analyst pour plus d’informations sur les environnements de géotraitement qui s’appliquent à cet outil.
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.
- Hack, J. T. 1957. "Studies of Longitudinal Stream Profiles in Virginia and Maryland." Geological Survey Professional Paper 294: 45–95.
- 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.
- Shreve, R. 1966. « Statistical Law of Stream Numbers » Journal of Geology. 74: 17-35
- Strahler, A. N. 1957. « Quantitative analysis of watershed geomorphology » Transactions of the American Geophysical Union 8 (6): 913-920

Etiqueter	Explication	Type de données
Raster de surface en entrée	Raster de surface en entrée.	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 une couche 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 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
Seuil d’accumulation (Facultatif)	Seuil visant à déterminer si une cellule donnée fait partie d’un cours d’eau en termes de surface totale qui se déverse dans la cellule.	Areal Unit
Méthode de désignation du cours d’eau (Facultatif)	Spécifie la valeur unique ou l'ordre des cours d'eau dans la sortie. Constante—Les valeurs des cellules en sortie sont toutes égal à 1. Il s’agit de l’option par défaut. Unique—Chaque cours d’eau possède un ID unique entre les intersections dans la sortie. Strahler—La méthode de Strahler, selon laquelle l’ordre des cours d’eau augmente si des cours d’eau de même ordre s’intersectent, est utilisée. L’intersection d’une liaison de premier ordre et d’une liaison de deuxième ordre reste une liaison de deuxième ordre, mais ne crée pas une liaison de troisième ordre. Shreve—La méthode de Shreve, selon laquelle l’ordre des cours d’eau est affecté par magnitude, est utilisée. Tous les liens sans affluent ont une magnitude (ordre) de un. Les magnitudes sont des pentes descendantes additives. Lorsque deux liaisons se croisent, leurs magnitudes s'ajoutent et le résultat est attribué au lien de pente descendante. Hack—La méthode de Hack, selon laquelle chaque segment de cours d’eau reçoit un ordre supérieur à celui du cours d’eau ou de la rivière dans lequel il se déverse, est utilisée. Par exemple, la rivière principale a un ordre de 1 et tous les segments de cours d’eau qui s’y jettent un ordre de 2. Tout cours d’eau qui se décharge dans un cours d'eau d’ordre 2 reçoit un ordre de 3, etc.	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. Activé—Toutes les cellules sur le tronçon de la surface raster s'écouleront vers l'intérieur à partir de la surface raster. Décoché—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.	Boolean

Valeur de retour

Etiqueter	Explication	Type de données
Raster d'écoulement en sortie	Raster en sortie représentant les localisations des cours d'eau.	Raster

DeriveStreamAsRaster(in_surface_raster, {in_depressions_data}, {in_weight_raster}, {accumulation_threshold}, {stream_designation_method}, {force_flow})

Nom	Explication	Type de données
in_surface_raster	Raster de surface en entrée.	Raster Layer
in_depressions_data (Facultatif)	Jeu de données définissant les dépressions effectives. Les dépressions peuvent être définies par un raster ou une couche 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 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
accumulation_threshold (Facultatif)	Seuil visant à déterminer si une cellule donnée fait partie d’un cours d’eau en termes de surface totale qui se déverse dans la cellule.	Areal Unit
stream_designation_method (Facultatif)	Spécifie la valeur unique ou l'ordre des cours d'eau dans la sortie. `CONSTANT`—Les valeurs des cellules en sortie sont toutes égal à 1. Il s’agit de l’option par défaut. `UNIQUE`—Chaque cours d’eau possède un ID unique entre les intersections dans la sortie. `STRAHLER`—La méthode de Strahler, selon laquelle l’ordre des cours d’eau augmente si des cours d’eau de même ordre s’intersectent, est utilisée. L’intersection d’une liaison de premier ordre et d’une liaison de deuxième ordre reste une liaison de deuxième ordre, mais ne crée pas une liaison de troisième ordre. `SHREVE`—La méthode de Shreve, selon laquelle l’ordre des cours d’eau est affecté par magnitude, est utilisée. Tous les liens sans affluent ont une magnitude (ordre) de un. Les magnitudes sont des pentes descendantes additives. Lorsque deux liaisons se croisent, leurs magnitudes s'ajoutent et le résultat est attribué au lien de pente descendante. `HACK`—La méthode de Hack, selon laquelle chaque segment de cours d’eau reçoit un ordre supérieur à celui du cours d’eau ou de la rivière dans lequel il se déverse, est utilisée. Par exemple, la rivière principale a un ordre de 1 et tous les segments de cours d’eau qui s’y jettent un ordre de 2. Tout cours d’eau qui se décharge dans un cours d'eau d’ordre 2 reçoit un ordre de 3, etc.	String
force_flow (Facultatif)	Indique si les quatre bords s’écoulent toujours vers l’extérieur ou suivent les règles d’écoulement normales. `FORCE`—Toutes les cellules sur le tronçon de la surface raster s'écouleront vers l'intérieur à partir de la surface raster. `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.	Boolean

Valeur de retour

Nom	Explication	Type de données
out_stream_raster	Raster en sortie représentant les localisations des cours d'eau.	Raster

Exemple de code

DeriveStreamAsRaster Exemple 1 (fenêtre Python)

Cet exemple crée un raster d'écoulement dans lequel tous les cours d'eau identifiés reçoivent une valeur constante de 1.

from arcpy.sa import *
out_stream_raster = DeriveStreamAsRaster("surface.tif", "", "", "",
                                        "", "")
out_stream_raster.save("C:/arcpyExamples/outputs/out_stream_raster.tif")

DeriveStreamAsRaster Exemple 2 (script autonome)

Cet exemple crée un raster d'écoulement qui prend en compte les dépressions réelles où les cours d'eau commencent à des localisations dont les surfaces de captation sont supérieures à deux hectares.

Chaque segment entre les intersections du raster d'écoulement en sortie reçoit également une valeur unique.

# Name: DeriveStreamAsRaster_standalone.py
# Description: Generates a stream raster considering real depressions where
#              streams start from locations with catchment areas larger than 2 Hectares.
# Requirements: Spatial Analyst extension

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

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

# Set the local variables
in_surface_raster = "surface.tif"
in_depressions_data = "depressions.tif"
stream_raster = "C:/arcpyExamples/outputs/stream_raster.tif"

# Run DeriveStreamAsRaster
out_stream_raster = DeriveStreamAsRaster(in_surface_raster, in_depressions_data,
                                        "", "2 Hectares", "UNIQUE", "")
# Save the output
out_stream_raster.save(stream_raster)

Environnements

Validation automatique, Taille de cellule, Cell Size Projection Method (Méthode de projection de la taille de cellule), Espace de travail courant, Etendue, Transformations géographiques, Masque, Mot-clé CONFIG en sortie, Système de coordonnées en sortie, Pyramide, Espace de travail temporaire, Raster de capture

Informations de licence

Basic: Nécessite Spatial Analyst
Standard: Nécessite Spatial Analyst
Advanced: Nécessite Spatial Analyst

Dériver le cours d’eau en tant que raster (Outils Spatial Analyst)

Résumé

Utilisation

Paramètres

Valeur de retour

Environnements

Informations de licence

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