Direction de flux géodésique (Outils Spatial Analyst)
Résumé
Crée un raster de direction de flux à partir de chaque cellule vers ses voisins de pente descendante à l’aide d’une méthode géodésique.
Illustration
Utilisation
L’outil calcule la direction de flux sortant de chaque cellule en tenant compte de la forme ellipsoïdale courbe de la planète en se basant sur trois algorithmes de modélisation de flux : D8, MDF (Multiple Flow Direction) et DINF (D-Infinity).
Lorsque la valeur du paramètre Flow Direction Type (Type de direction de flux) (
flow_direction_typedans Python) est définie sur l’option D8, la sortie est un raster d’entier dont la valeur varie de 1 à 255.Cette méthode modélise la direction de flux à partir de chaque cellule vers son voisin de plus grande pente descendante. La pente descente vers chaque voisin sera calculée en tant que rapport entre la chute d’élévation et la distance géodésique entre les centres de cellules.
Pour chacune des 8 directions cardinales, la valeur de la direction de flux est la suivante :
Voici d’autres considérations à prendre en compte pour utiliser la méthode de direction de flux :
Une cellule cible peut avoir une valeur d’élévation inférieure à celle de ses voisines.
Lorsque la valeur d’élévation de la cellule cible est inférieure à celle de ses voisines, la valeur de la cellule est remplacée par la valeur d’élévation du voisin le plus bas (ou des voisins dans le cas où plusieurs partagent la même valeur la plus basse).
Lorsque la chute d’élévation est la même dans plusieurs directions et que la cellule fait partie d’une cuvette, la valeur de la direction de flux sera la somme des directions. Par exemple, si la modification de la valeur z est la même vers la droite (direction du flux = 1) et vers le bas (direction du flux = 4), la direction du flux de cette cellule est calculée comme 1 + 4 = 5. Les cellules ayant une direction de flux non définie peuvent être signalées en tant que cuvettes à l’aide de l’outil Sink (Cuvettes).
Lorsque la chute d’élévation est la même dans plusieurs directions et que la cellule n’est pas rattachée à une cuvette, la direction du flux est alors associée à une table de correspondance qui permet de choisir la direction la plus appropriée Reportez-vous à l'ouvrage de Greenlee (1987).
Le système calcule le raster de pente D8 en sortie. Il divise la valeur z par la longueur du chemin entre les centres des cellules. Vous obtenez un pourcentage. Dans le cas des cellules adjacentes, ce résultat s'apparente au pourcentage de pente entre les cellules. Sur une surface plane, la distance devient la distance par rapport à la cellule la plus proche d'altitude inférieure. Vous obtenez une carte du pourcentage d'élévation de la pente la plus abrupte pour chaque cellule.
L’algorithme MFD, décrit par Qin et al. (2007), divise le flux d’une cellule entre tous les voisins en aval. Un exposant de division de flux est créé dans le cadre d’une approche adaptative en fonction des conditions de terrain locales et permet de déterminer la fraction de flux qui est drainée vers tous les voisins de pente descendante.
Remarque :
Le type de direction de flux MFD prend uniquement en charge la création d’un raster de direction de flux en sortie au format CRF (Cloud Raster Format), tel que
flowdir1.crf, dans un espace de travail de dossier.La sortie de la direction de flux MFD lorsqu’elle est ajoutée à une carte affiche uniquement les directions de flux D8. Les directions de flux MFD pouvant avoir plusieurs valeurs associées à chaque cellule (chaque valeur correspond à la proportion du flux vers chaque voisin en aval), la visualisation est complexe. Toutefois, un raster en sortie de la direction de flux MFD est une entrée reconnue par l’outil Flow Accumulation (Accumulation de flux) qui utilisera les directions de flux MFD pour proportionner et cumuler le flux de chaque cellule vers tous les voisins de pente descendante.
La méthode de flux DINF, décrite par Tarboton (1997), détermine la direction de flux comme la plus grande pente descendante sur huit facettes triangulaires formées dans une fenêtre de cellule de 3 par 3 centrée sur la cellule d’intérêt. La sortie de la direction de flux est un raster ponctuel flottant représenté comme angle unique en degrés dans le sens anti-horaire et compris entre 0 (plein est) et 360 (toujours plein est).
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.Lorsque le raster en entrée comporte des cellules rectangulaires, il est traité de telle sorte que les cellules du raster en sortie soient carrées avec des côtés égaux à la moyenne de la longueur et de la largeur des cellules rectangulaires.
Cet outil prend en charge le traitement parallèle. Il est possible d’obtenir de meilleures performances, en particulier sur les jeux de données volumineux, si votre ordinateur est doté de plusieurs processeurs ou de processeurs multicœurs. La rubrique d’aide Traitement parallèle avec Spatial Analyst comporte des informations concernant cette fonctionnalité et sa configuration.
Lorsque vous utilisez le traitement parallèle, les données temporaires sont écrites pour gérer les blocs de données en cours de traitement. L’emplacement par défaut du dossier temporaire se trouve sur votre disque
C:local. Vous pouvez contrôler l’emplacement de ce dossier en définissant une variable d’environnement système appelée TempFolders et en spécifiant le chemin d’accès au dossier à utiliser (par exemple,E:\\RasterCache). Si vous disposez de privilèges d’administrateur sur votre ordinateur, vous pouvez également utiliser une clé de registre (par exemple, [HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\ESRI\ArcGISPro\Raster]).Par défaut, cet outil utilise 50 pour cent des cœurs disponibles. Si les données en entrée sont inférieures à 5 000 par 5 000 cellules en taille, le nombre de cœurs utilisé peut être moindre. Vous pouvez contrôler le nombre de cœurs que l’outil utilise à l’aide de l’environnement Facteur de traitement parallèle.
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.
Paramètres
| Etiqueter | Explication | Type de données |
|---|---|---|
|
Raster de surface en entrée |
Raster en entrée qui représente une surface continue. |
Raster Layer |
|
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.
|
Boolean |
|
Raster de pente en sortie (Facultatif) |
Raster de suppression en sortie facultatif. Le raster de suppression renvoie le ratio de la modification maximale d'altitude à partir de chaque cellule dans la direction de flux vers la longueur de chemin entre les centres des cellules, exprimé en pourcentage. Cette sortie est de type virgule flottante. |
Raster Dataset |
|
Type de direction de flux (Facultatif) |
Indique le type de méthode de flux à utiliser lors du calcul des directions de flux géodésique.
|
String |
Valeur de retour
| Etiqueter | Explication | Type de données |
|---|---|---|
|
Raster de direction de flux en sortie |
Raster en sortie qui présente la direction de flux géodésique à partir de chaque cellule vers ses voisins de pente descendante ou ses voisins à l’aide de la méthode spécifiée. La sortie est de type entier. |
Raster |
Environnements
Validation automatique, Taille de cellule, Cell Size Projection Method (Méthode de projection de la taille de cellule), Compression, Espace de travail courant, Etendue, Transformations géographiques, Masque, Mot-clé CONFIG en sortie, Système de coordonnées en sortie, Facteur de traitement parallèle, Pyramide, Espace de travail temporaire, Raster de capture, Taille de tuile
Informations de licence
- Basic: Nécessite Spatial Analyst
- Standard: Nécessite Spatial Analyst
- Advanced: Nécessite Spatial Analyst
Bibliographie
– Greenlee, D. D. 1987. « Raster and Vector Processing for Scanned Linework. » Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 53 (10): 1383–1387.
– Qin, C., Zhu, A. X., Pei, T., Li, B., Zhou, C., & Yang, L. 2007. "An adaptive approach to selecting a flow partition exponent for a multiple flow direction algorithm." International Journal of Geographical Information Science 21(4): 443-458.
– Tarboton, D. G. 1997. "A new method for the determination of flow directions and upslope areas in grid digital elevation models." Water Resources Research 33(2): 309-319.