Comment créer le modèle 3d d’un bassin versant et le délimiter ?

Avoir une vue tridimensionnelle d’un réseau hydrographique peut faire toute la différence dans la gestion de ressources en eau. Peu importe que vous recherchiez un point d’alimentation en eau pour les activités de forage en mine, l’origine d’un effondrement ou d’une pollution, une source d’approvisionnement en eau potable. Vous aurez toujours besoin de délimiter et de dresser le modèle 3d d’un bassin versant.

Jadis, les méthodes archaïques et laborieuses permettaient de délimiter de façon manuelle un bassin versant. Eh bien, aujourd’hui nous n’avons plus besoin de galérer. Fini l’époque où l’on trimballe avec des cartes pleines de poussières, griffonnées sur des papiers calques comme des enfants de la maternelle apprenant à utiliser leurs objects classiques.

Grâce aux logiciels, vous pouvez désormais délimiter un bassin versant et dresser son modèle 3d. Mais qu’on se le dise, peu de gens arrivent à le faire. Voilà pourquoi ceux qui réussissent à le faire, sont sollicités partout.

Que ce soit dans :

·        un projet minier, où l’on a besoin d’identifier une source d’approvisionnement en eau pour faciliter les activités de forage.

·        la lutte antiérosive pour identifier l’origine des effondrements

·        gestion territoriale pour déterminer une source d’approvisionnement en eau potable et quantifier les ressources en eau

·        lutte contre la pollution pour quantifier l’agent anthropique

·        la protection de l’environnement pour quantifier la pollution sur l’eau et lutter contre le changement climatique.

Être en mesure de délimiter et modéliser un bassin versant, vous permet de travailler sur ces genres de projets. Ainsi de mieux gagner votre vie.

Peut-être même, au moment où vous lisez cet article, vous êtes sur l’un de ce projet. Vous vous sentez submergé parce que vous ne savez pas par où commencer.

Ou peut-être que vous n’y comprenez rien. La notion de bassin versant vous paraît nouvelle ou pas familière, mais vous en connaissez l’importance et vous voulez apprendre.

Eh bien cet article est pour vous.

Dans les lignes qui suivent, nous allons vous montrer comment délimiter puis modéliser un bassin versant. Nul besoin de chercher des cartes car nous vous montrerons ou téléchargeront les cartes de votre région d’étude dont vous avez besoin pour faire cette opération. Mais avant d’en arriver là, nous vous présenterons le bassin versant, ce qui le caractérise ainsi que son importance.

Allez, maintenant que tout ça s’est dit, passons au vif du sujet.

Qu’est-ce qu’un bassin versant ?

Un bassin versant est la totalité d’une surface topographique couverte par un cours d’eau et ses affluents. Toutes les mers, océans, cours d’eau et rivière sont constituants d’une surface qui leur déverse tout son eau. Et cette surface, eh bien, c’est le bassin versant.

En tant que receveur de toutes les eaux drainées par le bassin versant, les mers, les océans, les rivières et les cours d’eau constituent ce qu’on appelle un exutoire.

L’exutoire est donc le point le plus en aval du réseau hydrographique par lequel passent toutes les eaux de ruissellement drainées par le bassin versant.

Par quoi un bassin versant est-il caractérisé?

Beaucoup d’éléments peuvent caractériser un bassin versant.

C’est notamment :

•        Forme : allonge ou carré.
•        Topographie de la région : déterminée par le relief ou les lignes de partage des eaux.
•        Hydrogéologique de la région : les eaux souterraines qui l’alimentent.
•        Occupation de sol : une forte occupation empêche l’eau d’être drainée.

Importance d’un bassin versant.

Les ressources en eau étant au centre de la vie humaine, le bassin versant en tant que surface qui en draine constitue une source cruciale d’eau, d’énergie et d’autres ressources naturelles. Son étude contribue au développement agricole, industriel et urbain. Elle permet de comprendre la capacité d’absorption d’un terrain, la filtration optimale et le rejet des écoulements.

Quels outils utiliser pour délimiter et dresser le modèle 3d d’un bassin versant ?

Il existe plusieurs logiciels qui permettent de délimiter un bassin versant. Les plus communs sont des logiciels SIG, à savoir Arcgis et Qgis. Dans cet article, nous vous donnerons une illustration avec le logiciel Arcgis.

Une fois que le bassin versant est délimité, vous pouvez dresser son modèle 3d. Il est possible de le faire avec Arcgis (ou Qgis), mais il est encore mieux de le faire avec un logiciel de Géomodelisation. Dans cet article, nous le ferons avec Leapfrog géo.

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Comment télécharger gratuitement la carte de n’importe quelle région d’étude afin d’en extraire un bassin versant.

Délimitation d’un bassin versant avec Arcgis?

La délimitation d’un bassin versant sur Arcgis se fait selon plusieurs étapes.

1. Combler les vides de la carte : les images DEM téléchargées sur internet correspondent à des images satellitaires. Elles comportent souvent des vides qu’il faut combler sur arcgis en utilisant l’option Fill de la sous boîte à outils Analyse geostatic tool.
2. Direction d’écoulement : pour permettre au logiciel de repérer l’exutoire, il est important d’insérer la direction d’écoulement sur les réseaux hydrographiques extraits du fichier DEM. L’option utiliser dans ce cas est Flow direction.
3. Flux d’accumulation : cette option permet de quantifier les précipitations dans un bassin versant 
4. Définir l’ordre de cours d’eau : sur un bassin versant, tous les cours d’eau n’ont pas la même hiérarchie. Il existe d’abord un cours d’eau principal auquel est attaché la direction des cours d’eau d’ordre 1. Au cours d’eau d’ordre 1 sera fixé attaché les cours d’eau d’ordre 3.
5. Convertir les fichiers DEM en Polylines : les réseaux hydrographiques extraits d’un bassin versant seront sous forme Raster. Il faut le transformer en une polyligne pour facilement le manipuler.
6. Hiérarchiser les cours d’eau : Pour déterminer l’exutoire, vous aurez besoin d’identité les cours d’eau et leurs ordres.
7. Ajouter les exutoires : une fois que l’ordre des cours d’eau est déjà décelé. Il est relativement simple d’identifier un exutoire.

Comment dresser un modèle 3D pour son bassin versant dans Leapfrog géo ?

Une fois le bassin versant délimité en Arcgis, il ne restera plus qu’à extraire ses coordonnées de longitude — latitude — altitude puis les importer dans leapfrog par la création de points.

Ensuite appelée la carte (bassin versant) par géoréférencement et la superposer à la surface topographique créer à partir de coordonnées xyz importées ci-haut.

Puis vient l’élaboration du modèle 3D.