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…