Comment représenter cartographiquement le débit d'eau?

Je modélise le débit d'eau sur des pentes abruptes pour une étude d'érosion. Vous pouvez voir sur la capture d'écran les résultats de l'analyse de flux basée sur ArcGIS. Pour produire ces lignes d'écoulement, j'ai généré un DEM sans dépression, une direction d'écoulement calculée et enfin une accumulation de flux. Le produit d'accumulation de flux raster a été vectorisé avec ArcScan.

Bien que cette méthode fasse un excellent travail pour montrer les voies d'eau, elle ne fournit aucune mesure visuelle de l'ampleur ou de l'accumulation. Comment mieux représenter l'écoulement de l'eau sur des surfaces escarpées afin que l'amplitude et / ou l'accumulation soient représentées?

Vous pouvez classer les flux en utilisant, entre autres, la méthode Strahler Stream Ordering.

Dans la méthode Strahler, tous les liens sans affluent se voient attribuer un ordre de 1 et sont appelés premier ordre.

L'ordre des flux augmente lorsque les flux du même ordre se croisent. Par conséquent, l'intersection de deux liens de premier ordre créera un lien de second ordre, l'intersection de deux liens de second ordre créera un lien de troisième ordre, etc. Cependant, l'intersection de deux liaisons d'ordres différents n'entraînera pas d'augmentation de l'ordre. Par exemple, l'intersection d'un lien de premier ordre et de second ordre ne créera pas de lien de troisième ordre mais conservera l'ordre du lien ordonné le plus élevé. source: aide ESRI 10.2.1

Ce que je fais, c'est créer les ruisseaux "ordonnés" dans le cadre de mon analyse du bassin versant. En fait, je l'utilise pour classer également mes bassins résultants et leur attribuer une symbologie selon laquelle l'ordre des différents sous-fondements va du plus clair au plus sombre. Cela donne un résumé visuel très utile du drainage.

Utilisez l'outil "Ordre de flux" (nécessite Spatial Analyst), puis choisissez votre raster de flux et raster de direction de flux en entrée et sélectionnez la méthode Strahler (par défaut)

Une fois terminé, vous pouvez symboliser tel quel ou le convertir en vecteur pour gagner plus de contrôle cartographique (épaisseur des lignes, etc.)

Voici à quoi ressemblent mes flux lorsqu'ils sont symbolisés de cette manière:

Comme je l'ai mentionné, vous pouvez également appliquer cette technique aux bassins versants eux-mêmes, ce qui permet de produire des visualisations cartographiques intéressantes:

Bien que Jacub ait raison de penser qu'une technique de commande de flux est votre meilleur pari pour pouvoir représenter l'amplitude ou le débit du flux, puisque la position dans le réseau est un substitut pour ces deux caractéristiques de flux, je dirais que vous voulez éviter d'utiliser Horton-Strahler ordre de diffusion à cet effet. Il est gravement déficient dans ces applications, en particulier lorsqu'il est appliqué à des réseaux de flux plus petits, comme vous l'êtes. Cela est dû au problème bien connu des «flux manquants» de la méthode de classement des flux de Horton-Strahler, c'est-à-dire lorsque deux affluents se rencontrent, si l'un est d'un ordre inférieur, l'ordre de la liaison en aval n'augmentera pas. L'ordre des flux Strahler n'augmente que lorsque deux flux du même ordre se rejoignent. C'est donc assez insensible en tant que mesure.

Au lieu de cela, vous pourriez envisager d'utiliser la Shreve Stream Magnitude comme mesure plus sensible de la taille / du débit du flux. Sinon, vous pourriez envisager d'affecter simplement à chaque lien de votre réseau de flux raster extrait de DEM la valeur d'accumulation de flux maximale (c'est-à-dire la valeur la plus en aval du lien). Ou vous pouvez également utiliser une transformation non linéaire de l'accumulation de débit maximum pour imiter la relation qui existe entre la zone de pente ascendante et le débit du ruisseau. Il existe généralement une relation log-log entre le débit de débordement et la zone de drainage. Cela donnera également une meilleure impression de la magnitude du flux.

Considérez les exemples suivants, qui comprennent l'ordre du ruisseau Horton-Strahler, la magnitude du ruisseau Shreve et l'accumulation de débit maximale respectivement:

Vous remarquerez que la première image, l'ordre des flux Horton-Strahler, ne comporte que quatre classes et n'est pas particulièrement sensible à la position des liens au sein du réseau global et du bassin. En comparaison, la magnitude du ruisseau Shreve et l'accumulation de débit maximale (c.-à-d. La taille du bassin) sont beaucoup plus sensibles à la position et à la magnitude de la liaison du cours d'eau. Bien sûr, j'ai simplement utilisé une approche basée sur une palette pour représenter les différentes valeurs associées aux liens dans le réseau ici, car cela illustre bien mon point, mais l'épaisseur de ligne proportionnelle serait également une bonne approche de la représentation.