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Tutoriel PDF - Comment réaliser une carte de bassin versant sur QGIS

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Comment réaliser une carte de Bassin Versant
sur le logiciel Open Source QGIS ?
Travail réalisé par :
NDONG NGUEMA B.
[email protected]
Etudiant au Département des SGEM
Géographie physique
Université Omar Bongo
Libreville – Gabon
Année de réalisation : Avril 2020
Note :
 Ce tutoriel sous forme de PDF a été mis en place pour pallier aux éventuelles difficultés
rencontrées lors de la conception et la réalisation des cartes de bassins versants ou
encore de cartes hydrographiques. A cet effet, deux méthodes de conceptions nous
seront présentées tout au long de ce document avec une relativement plus rapide qui
constituera notre seconde approche.
 Pour réaliser nos cartes de bassins versants, il nous faut disposer principalement d’une
version du logiciel libre Quantum Gis (QGIS), ensuite, à cette version il faut disposer
de l’outil Grass et SAGA intégrés et enfin l’élément le plus important “le MNT’’. C’est
à partir de l’analyse et le traitement de cette donnée SRTM que nous aboutirons à la
conception finale de nos cartes.
 La démonstration faite tout au long de ce document s’articule autour d’une étude de
cas réalisée à partir d’un Bassin Versant de Libreville au Gabon en l’occurrence le
Bassin Versant d’Indongui.
Bonne lecture …
SOMMAIRE
I – Ière méthode (avec l’outil GRASS puis SAGA)
1. Délimitation d’un Bassin Versant
2. Extraction du Réseau Hydrographique
3. Conception finale de la carte (Mise en page)
II – IIième méthode (avec l’outil SAGA uniquement)
1. Délimitation du Bassin Versant et Mise en valeur du réseau hydrographique
I – Ière méthode (avec l’outil GRASS puis SAGA)
1. Délimitation d’un Bassin Versant
Etape 1 : Ajouter MNT/ DEM/ SRTM (du pays) + Shp (de la zone étudiée)
Shp de la zone étudiée
MNT
Etape 1.1 : Clipper = Raster
Extraction
Découper selon une couche de masque
(remplir la couche source avec notre MNT
Appuyer sur Exécuter)
Résultat 1 :
+
Ouvrir l’outil GRASS
r.watershed (Définir les paramètres du r.watershed)
Etape 2 : Aller à Boite à outils de traitement
Raster
Cliquer sur
 Sélectionner Couche élévation et renseigner notre couche de masque
obtenue + Minimum size… (entrer une valeur) + Tout décrocher
sauf (ouvrir le fichier…stream segments) + Exécuter.
NB1 : Au niveau de Minimum size…il faut savoir que plus la valeur entrée est moindre plus
on obtient une multitude bassins versants.
NB2 : Pour notre étude de cas, nous allons travailler avec la valeur 5000.
Démonstration :
C
A
B
2
1
Résultat
Etape 3 : Conversion en vecteur (Toujours dans l’outil GRASS
cliquer sur r.to.vect
(Définir les paramètres du r.to.vect)
 S’assurer au préalable que la couche contenant l’ensemble des bassins versants est chargée
dans Input raster layer
+
sélectionner la couche type d’entités et opter pour area
aller à type v.out ogr en sortie (Sélectionner area) + Exécuter.
Démonstration :
B
A
2
1
Résultat
+
Etape 4 : Extraire un Bassin Versant d’un ensemble de Bassins Versants.
a
b
Etape 4.1 : Enregistrer le Bassin Versant sélectionné = Click droit sur la couche « Vectorisé
» + Exporter
Sauvegarder les entités sélectionnés sous… Remplir (Nom du fichier)
Ok (une nouvelle couche apparait alors avec notre bassin versant sélectionné).
+
Etape 5 : Pour changer le rendu de notre Bassin Versant
+
Décrocher la couche « Vectorisé »
Click droit sur la nouvelle couche Zoomer sur la
couche + Click droit à nouveau Propriétés
Symbologie (cliquer sur Remplissage simple
Couleur de remplissage = remplissage transparent) - style de remplissage (Pas de
remplissage) + Sélectionner couleur de trait
Appliquer
Ok.
b
b
a
2
1
d
c
NB : Pour donner un nom à son Bassin Versant, il faut :
Click droit sur la couche de notre Bassin Versant
Ouvrir la table d’attributs +
le mode édition (petit crayon jaune) + Ecrire le nom à la case Label
Activer
+ Enregistrer avec le
mode édition (petit crayon jaune) + Refermer la fenêtre de la table d’attributs
Click droit
+ Aller à Propriétés + Etiquettes (Sélectionner Etiquettes simples +
Étiqueter avec… (Label)) Appliquer + Ok.
sur la couche du B.V
Résultat :
Délimitation d’un Bassin Versant
2. Extraction du Réseau Hydrographique
Etape 1 : Rajouter le MNT (d’origine)
Clipper (Raster Extraction
couche source (le MNT))
+
+ la délimitation de notre Bassin Versant
Découper selon une couche de masque (Entrer juste la
Exécuter.
Etape 2 : Aller à Boite à Outil de Traitements Ouvrir SAGA
Ouvrir Fill Sinks (wang…Liu)
« Terrain Analysis-hydrology »
avec notre couche récemment crée (le MNT (d’origine)
Bassin Versant)
+
Décrocher les deux (2) derniers
Cliquer sur
Remplir le DEM
+ la délimitation de notre
Cliquer sur Exécuter.
NB : Ca génère une couche nommée « Filled DEM »
Démonstration :
3
Couche
Filled
DEM
1
4
2
A
B
Résultat
C
5
6
Etape 3 : Générer des cours d’eaux (On travaille désormais avec la couche «Filled DEM»)
Rouvrir SAGA
Aller à Terrain Analysis-Channels Cliquer sur Channel network and
drainage basins
Sélectionner la couche élévation (Charger notre « Filled DEM») + La
couche Threshold (Modifier le seuil et savoir que plus la valeur est grand moins notre réseau
hydro sera dense et vice versa) Tout décrocher sauf « Ouvrir le fichier en sortie…Drainage
bassins » + Exécuter.
Démonstration :
2
3
4
1
A
B
C
NB : Pour notre étude de cas, nous allons attribuer une valeur de 4 au Threshold et non 5
comme le laisse paraitre l’Image B. Après avoir “Exécuté’’, on obtient une couche nommée
Channels.
Résultat :
NB : Pour changer le rendu de notre couche, il faut tout
simplement : Click droit sur notre couche (Filled DEM) et la
modifier avec les propriétés (Symbologie + Type de rendu «
Sélectionner pseudo-couleur à bandes uniques » et jouer avec
« Palette de couleurs » selon ses aspirations.
A
B
Etape 4 : Pour hiérarchiser les cours d’eaux
Click droit sur la couche « Channels »
Aller à Propriétés (Sélectionner « Catégorisé »)
Colonne (Sélectionner « Order »)
Appuyer en bas à gauche sur Classer (Modifier les
couleurs et l’épaisseur)
Appliquer + Ok.
3
2
1
Modifier les couleurs et l’épaisseur de chaque
élément tout en procédant à une classification.
5
A
B
4
7
6
3. Conception finale de la carte (Mise en page)
Cette dernière partie concerne la mise en page de notre carte et pour ce faire nous travaillons
désormais avec le gestionnaire de mise en page.
A
B
Avec les classes d’Altitude
La Carte hydrographique du Bassin Versant d’Indongui
Ainsi s’achève la première partie de notre étude place désormais à la deuxième
méthode de réalisation de carte de bassin versant.
II – IIième méthode (avec l’outil SAGA uniquement)
Note : Cette deuxième méthode très rapide s’effectue uniquement avec l’outil SAGA (elle est
recommandée aux utilisateurs qui maitrisent plus ou moins les rouages de la méthode
précédente car nous allons désormais travailler avec « la rubrique recherche contenue dans la
Boite à outils de traitements ».).
1. Délimitation du Bassin Versant et Mise en valeur du réseau
hydrographique
Etape 1 : (Cf. Etape 1 et Etape 1.1 de la Ière Méthode)
Etape 2 : Aller dans la rubrique Recherche de Boite à outils de traitement et saisir « Fill
Sinks (wang…Liu) et Remplir (Décrocher les deux dernières colonnes + Exécuter)
NB : Ca génère une couche nommée « Filled DEM ».
Démonstration :
2
a
1
Décrocher ces deux
(2) dernières cases.
4
b
3
c
1
2
Etape 3 : Retourner dans la rubrique Recherche de Boite à outils de traitement et
saisir «Channel network…and drainage basins » et Remplir (Charger la couche
« Filled DEM » dans Elévation + Tout décrocher sauf « ouvrir le fichier en
sortie…l’algorithme channels », « ouvrir le fichier en sortie…Drainage Basins » et
enfin « ouvrir le fichier…l’algorithme junctions » + Exécuter)
NB1: Le principe avec le Threshold est toujours le même. Nous allons toujours
maintenir la valeur 4 comme dans la Ière Méthode.
NB2 : Après Exécution, on obtient 3 couches (2 couches Drainage Basins (raster et
vecteur) et 1 couche channels.
 Il faut désactiver la couche raster (Drainage Basins) nous allons juste travailler
avec la couche vecteur Drainage Basins et la couche channels.
Démonstration :
B
A
C
E
F
D
1
2
Décrocher
puis
supprimer
cette
couche
raster
Résultat
G
3
Etape 4 : Extraction de notre Bassin Versant (Cf. Etape 4 et 4.1 de la Ière Partie) + Changer
le rendu avec les propriétés (Cf. Etape 5 de la Ière Partie) + Délimitation du réseau
hydrographique assigné à notre bassin (vecteur
outil de geotraitement couper)
A
B
3
1
2
Résultat
C
Etape 5 : Hiérarchiser les cours d’eau (Cf. Etape 4 de la Ière Partie)
Etape 6 : (Cf. Conception finale de la carte (Mise en page)).
Fin
Bonne application…
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