Fonctionnement de l’outil Déblais et remblais
Disponible avec une licence Spatial Analyst.
Disponible avec une licence 3D Analyst.
Une opération de déblais et de remblais est une procédure au cours de laquelle l’élévation d’un relief est modifiée par le retrait ou l’ajout de matériau de surface.
L’outil Déblais et remblais synthétise les variations de superficies et de volumes liées à une opération de déblais et de remblais. En analysant les surfaces d’une localisation donnée à deux périodes différentes, il identifie les régions où du matériau de surface a été retiré, les régions où du matériau de surface a été ajouté, ainsi que les zones où la surface n’a pas été modifiée.
Applications
Avec l’outil Déblais et remblais, vous pouvez réaliser les opérations suivantes :
Identifier les régions d’érosion et de dépôt sédimentaire d’une vallée fluviale.
Calculer les volumes et superficies de matériau de surface à retirer et les zones à combler pour niveler un site de construction.
Identifier les zones fréquemment recouvertes par le matériau de surface au cours de coulées de boue dans le cadre d’une étude visant à localiser les terrains sûrs et stables pour la construction de logements.
Affichage
Lorsque l’outil Déblais et remblais est exécuté, un rendu spécialisé lui est appliqué par défaut pour mettre en surbrillance les localisations des déblais et des remblais. Le déterminant est la table attributaire du raster en sortie. Il considère qu’un volume est positif à l’endroit où des matériaux ont été retirés (déblais) et négatif à l’endroit où des matériaux ont été ajoutés (remblais).
Pour un exemple, consultez l’illustration dans la documentation de l’outil.
Utilisation de l’outil Déblais et remblais pour la morphologie d’un fleuve
Si l’on prend comme exemple la morphologie d’un fleuve pour effectuer un suivi de l’ampleur et de la localisation de l’érosion et du dépôt sédimentaire dans une vallée fluviale, il est nécessaire d’effectuer une série de coupes transversales de la vallée et de les inspecter régulièrement.
Les graphiques suivants présentent un profil latéral de l’une des sections transversales de la surface qui a subi des modifications et où des matériaux ont été retirés de certaines zones et ajoutés dans d’autres.
Le premier graphique présente la surface dans son état d’origine :
Le deuxième graphique présente la surface après une période d’érosion et de dépôt sédimentaire :
Le troisième graphique présente la façon dont l’outil Déblais et remblais identifie les zones où des matériaux ont été retirés (déblais) et ajoutés (remblais) :
Calculs
Le raster en sortie conserve plusieurs propriétés de la modification dans sa table attributaire.
Identification des zones connectées par les bords
En premier lieu, depuis le coin supérieur droit, une valeur séquentielle est attribuée à chaque zone connectée par les bords pour tout déblai, remblai ou absence de modification.
Les différents types de connectivité sont présentés dans le graphique suivant :
Calcul du volume
Le volume est calculé pour chacune des régions de déblais et de remblais. Pour une cellule unique, la formule de calcul du volume est :
\(Vol = (cell_area) * ΔZ\)
où :
\(ΔZ = Z_{Before} - Z_{After}\)
Par exemple, une cellule donnée possède une valeur Z initiale de 235 et une taille de cellule de 10 mètres. Si la localisation est creusée sur 3 mètres, le volume sera :
Remarque :
Dans les zones où du matériau a été retiré, le volume calculé avec la formule sera positif (plus grande valeur - plus petite valeur > 0). Si du matériau a été ajouté, le volume sera négatif (plus petite valeur - plus grande valeur < 0).
Calcul de la superficie
La superficie est également calculée pour chacune des régions de déblais et remblais. Pour ce faire, le nombre de cellules dans la région (Count) doit simplement être multiplié par la taille de cellule du raster.
Table attributaire
Exemple de table attributaire pour le raster en sortie :
ObjectID Value Count Volume Area
0 1 55819 0.000 258107056
1 2 707 -137415060.250 3269168
2 3 65 -114913516.625 300560
3 4 810 1235057106.000 3745440
Les valeurs de volume positives indiquent les zones qui ont subi un retrait de matériau (déblai) et les valeurs de volume négatives indiquent les zones qui ont subi un ajout de matériau (remblai).