L’information sur la topographie disponible sous forme de Modèle Numérique de Terrain (MNT) est une aide précieuse pour comprendre le fonctionnement hydrologique d’un marais. Pour l’utiliser efficacement il est utile d'avoir des méthodes et outils permettant de manipuler et d'interroger les données contenues dans les MNT.
Pour cela j'ai développé des outils et méthodes améliorant la manipulation et la perception des informations contenues dans les MNT.
Extrait du MNT avec les courbes isométriques d'une tourbière
Outil simulant digues et inondations sur un Modèle Numérique de Terrain (MNT)
L'application présentée ici fait le lien entre une ressource disponible, qui est le MNT et le besoins de déterminer de bons emplacements pour des barrages et des digues.
Selon une idée et à la demande de Philippe Grosvernier (LIN'eco), j'ai créé un script, écrit en Python et fonctionnant sous GRASS GIS, qui donne l’orientation et la longueur de la digue la plus courte à partir d'un point d'origine et simule l’inondation créée.
L'utilisateur choisit les coordonnées du point d'origine de la digue et de la source de l’inondation ainsi que les différentes altitudes des digues qu'il veut simuler.
Lien vers le manuel d'utilisation.
Lien vers le code python de l'application
Grace à cet outil il est facile de tester de nombreux emplacements pour implanter un barrage ou une digue et d'observer l'effet.
Il est évident que cela reste une simulation, mais grâce à la qualité des MNT actuels, on a quelque chose d'extrêmement proche de la topographie réelle.
Nous avons confronté les modèles au terrain, et avons constaté leurs précisions.
Pour utiliser cette application il faut ouvrir GRASS GIS, dans le menu "fichier" on clique sur "lancer un script", puis on sélectionne l'application.
une fenêtre de dialogue s'ouvre pour gérer les inputs
Je liste seulement les inputs indispensables au fonctionnement de l'application,
pour plus de détails et d'explications voir le manuel d'utilisation.
Il faut définir:
le raster MNT utilisé,
les coordonnées du point de départ du calcule de la digue,
les coordonnées de la source de l’inondation,
l'altitude de l’inondation la plus basse,
l'altitude de l’inondation la plus haute
et le saut d’altitude entre les inondations calculées.
Une fois les inputs remplis on appuie sur "exécuter". Une fenêtre wxpython apparait alors, permettant de visualiser les digues et leurs inondations.
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Outil modifiant simplement un MNT
Lors de l'écriture de l'application simulant les digues, j'ai utilisé l'outil "r.mapcalc" de GRASS GIS de manière à modifier les valeurs du MNT,
dans ce cas c'était pour "incruster" les digues calculées par l'application dans le MNT pour pouvoir simuler les inondations provoquées.
Pour un utilisateur qui veut modifier localement et simplement les valeurs d'un MNT j'ai écrit un petit outil en Python fonctionnant dans GRASS GIS
qui permet de modifier la valeur des pixels d'un MNT sur une surface délimitée par un vecteur dessiné par l'utilisateur.
La nouvelle valeur des pixels du MNT sera, selon l'outil choisi, soit la valeur écrite par l'utilisateur, soit une addition de la valeur écrite par l'utilisateur à la valeur des pixels du MNT.
fenêtre de dialogue GRASS GIS du script modifiant les valeurs d'un MNT
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Méthode pour modifier plus finement un MNT
En résumé la méthode consiste à obtenir les courbes de niveau du terrain actuel et s’en servir de référence pour créer des courbes de niveau correspondant à la topographie voulue que l’on rastérise puis interpole pour obtenir la nouvelle topographie.
Exemple de simulation de remplissages de drains effectués (par moi) sur la partie aval d'une tourbière.
Cette méthode est utile principalement pour estimer les volumes de matériaux nécessaires pour modifier la topographie, et pour simuler les flux de surfaces de la topographie obtenue.
Elle peut être utile pour simuler un décapage ou autres types de modification de la topographie. Elle permet aussi de pouvoir montrer une simulation aux clients.
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Outil interpolant MNT à partir de fichiers volumineux provenant d'un LIDAR (light detection and ranging)
Programmation d’un outil prenant en charge de l'interpolation de fichiers volumineux contenant les points sols ou surfaces provenant d'un LIDAR pour obtenir un MNT ou MNS.
Voir le manuel d'utilisation
Application produisant automatiquement des graphiques à partir des tableaux de données
Selon une idée et à la demande de Philippe Grosvernier (LIN'eco), j'ai créé une application permettant des créer des graphiques à partir de données piézométriques. Une fenêtre de dialogue apparait permettant de choisir le dossier
contenant les tableaux de données, les colonnes des tableaux utilisées pour les inputs des graphiques, les minimum et maximum des graphiques en sorties.
Lorsque les inputs sont remplis, l'application complète un script que j'ai pré-écrit, ce script fonctionne dans "R" et permet d'obtenir les graphiques voulus.
En choisissant le bon ".exe" pour l'ouverture des scripts R, l'utilisateur n'a pas à ouvrir le logiciel de statistique.
Il lui suffit de double cliquer sur l'icône du script pour que les graphiques soient créés.
L'intérêt de ce type application est d'automatiser le traitement des données pour obtenir très facilement des graphiques standardisés pour un grand nombre de données.
Dans ce cas, à partir d'un tableau contenant les informations prisent toutes les heures par une sonde, le script fait la moyenne de la profondeur de la nappe pour chaque jour,
puis il ordonne les données par profondeur croissante pour pouvoir afficher le graphique du nombre de jours cumulés où l'eau était présente à chacune des profondeurs
Cela peut s'appliquer à tous types de traitements statistiques et sorties graphiques.
L'utilisateur aura toujours la responsabilité d'avoir des tableaux de données propres avec des noms d'attributs standardisés.
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