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Génération d'un modèle numérique d'élévation adéquat pour la modélisation hydrologique des petits bassins-versants

Daniel Drouin
André G. Roy
François Courchesne
Pascale M Biron
DD

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Daniel Drouin

Résumé du colloque

La modélisation hydrologique semi-distribuée repose sur une description discrétisée de la topographie représentée par un modèle numérique d'élévation (MNÉ). Dans la plupart des applications, les MNÉ sont disponibles et réalisés à partir des données topographiques provenant de cartes ou obtenues d’organismes nationaux. Par contre, pour de petits bassins-versants, le MNÉ est conçu à partir de données tachéométriques recueillies sur le terrain. La compatibilité du MNÉ avec un objectif de modélisation hydrologique n’est pas assurée. Dans les modèles hydrologiques tel TOPMODEL, le problème provient notamment du nombre de dépressions fermées qui sont créées et qui empêchent l’acheminement de l’eau vers l’exutoire du bassin. Une question centrale se pose : Comment peut-on générer un MNÉ qui soit un compromis rencontrant les restrictions imposées par les simulations hydrologiques et le réalisme de la topographie du bassin étudié ? Le but de cette communication est de montrer l’origine de problèmes rencontrés et de proposer des solutions qui permettent de décrire la topographie réelle tout en permettant l’utilisation de modèles hydrologiques. Le bassin-versant forestier choisi, l’Hermine, est situé dans les Basses-Laurentides et mesure 5 ha. Lors de la génération du MNÉ de l’Hermine, plusieurs problèmes sont posés. D’abord, les données initiales d’élévation (640 points) représentent les ruptures de pente dans le bassin et plusieurs d'entre elles consistent en des valeurs maximales (crêtes, pics) et minimales (dépressions) d’élévation. Puisque la rugosité de la surface du bassin s’accroît vers le fond du bassin, la densité de l’échantillonnage des points d’élévation s’y accroît également. Les valeurs extrêmes et la densité variable des élévations posent problème quant au choix de l’algorithme d’interpolation de génération de surface. En effet, suite à l'utilisation de divers algorithmes d'interpolation (e.g. krigeage, distance pondérée), il apparaît que chacun des MNÉ générés présente de nombreuses dépressions et que leurs caractéristiques (pente, altitude) sont variables. Ceci a pour effet de modifier les patrons d'écoulement. Afin de réduire l’impact des valeurs minimales sur la création de dépressions, un filtrage des données initiales ne s’avère pas suffisant. Le problème de génération du MNÉ est résolu par une technique alliant l’agrégation des valeurs d’élévation et un algorithme d’interpolation.

Contexte

Section :
Sciences de l'environnement, climatologie et météorologie
news icon Thème du colloque :
Sciences de l'environnement, climatologie et météorologie
host icon Hôte : Université Laval

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Titre du colloque :

Sciences de l'environnement, climatologie et météorologie
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