Un modèle numérique de terrain (MNT) est une représentation numérique de la surface de la Terre. Il contient des informations sur l’altitude, la pente, l’exposition et d’autres caractéristiques de la surface. Ces informations peuvent être utilisées pour diverses applications, telles que la planification de l’utilisation des terres, la gestion des ressources en eau et la modélisation environnementale.
Les éléments d’un MNT comprennent :
Élévation
Les MNT sont généralement composés de deux éléments principaux : les points d’échantillonnage et les valeurs d’élévation. Les points d’échantillonnage représentent des emplacements spécifiques sur la surface de la Terre, tandis que les valeurs d’élévation indiquent l’altitude de chaque point par rapport à un datum vertical.
La résolution spatiale d’un MNT, exprimée en mètres ou en pieds, détermine la densité des points d’échantillonnage. Une résolution plus élevée entraîne une représentation plus détaillée de la surface, mais également une taille de fichier plus importante.
Les valeurs d’élévation dans un MNT peuvent être interpolées à partir de points d’échantillonnage voisins à l’aide de diverses méthodes, telles que l’interpolation bilinéaire ou l’interpolation par krigeage. Le choix de la méthode d’interpolation dépend de la nature des données et du niveau de précision requis.
L’interprétation des MNT implique l’identification des caractéristiques topographiques, telles que les crêtes, les vallées et les pentes. Les crêtes sont représentées par des zones de valeurs d’élévation élevées, tandis que les vallées sont caractérisées par des zones de valeurs d’élévation faibles. Les pentes peuvent être calculées à partir des différences d’élévation entre les points d’échantillonnage voisins.
Pente
La pente est définie comme l’angle d’inclinaison d’une surface par rapport à l’horizontale. Dans les MNT, la pente est généralement exprimée en degrés ou en pourcentage. Les zones à forte pente sont caractérisées par des angles d’inclinaison élevés, tandis que les zones à faible pente ont des angles d’inclinaison faibles.
L’interprétation de la pente dans les MNT permet d’identifier les zones de relief accidenté, les pentes douces et les zones plates. Les zones à forte pente peuvent indiquer des risques d’érosion, d’instabilité des pentes et de difficultés d’accès. En revanche, les zones à faible pente peuvent être idéales pour l’agriculture, le développement urbain et les infrastructures.
Outre l’identification des zones de pente, l’interprétation de la pente dans les MNT peut également fournir des informations sur l’orientation des pentes. Les pentes orientées vers le nord reçoivent moins de rayonnement solaire et sont donc généralement plus fraîches et plus humides que les pentes orientées vers le sud. Cette information est cruciale pour la planification de l’utilisation des terres, la gestion des ressources en eau et la conservation de la biodiversité.
La pente peut être utilisée pour calculer d’autres paramètres topographiques, tels que l’exposition au soleil, l’ombrage et l’écoulement de l’eau. Ces paramètres peuvent fournir des informations précieuses sur les conditions microclimatiques, les risques d’inondation et les zones de recharge des eaux souterraines.
L’interprétation de la pente dans les MNT est un processus complexe qui nécessite une compréhension approfondie des principes topographiques et des techniques d’analyse spatiale. Cependant, avec les outils et les connaissances appropriés, les MNT peuvent fournir des informations inestimables sur la pente, permettant aux décideurs, aux planificateurs et aux scientifiques de prendre des décisions éclairées concernant l’utilisation des terres, la gestion des ressources et la protection de l’environnement.
Courbure
La courbure, un élément crucial des modèles numériques de terrain (MNT), fournit des informations précieuses sur la forme et la topographie d’une surface. Elle est calculée en mesurant la variation de l’altitude par rapport à une surface de référence plane.
La courbure peut être positive, négative ou nulle. Une courbure positive indique une surface convexe, tandis qu’une courbure négative indique une surface concave. Une courbure nulle indique une surface plane.
L’interprétation de la courbure dans un MNT permet d’identifier les caractéristiques topographiques. Les crêtes, par exemple, sont caractérisées par une courbure positive maximale, tandis que les vallées présentent une courbure négative maximale. Les pentes, quant à elles, ont une courbure positive ou négative en fonction de leur orientation.
La courbure peut être utilisée pour calculer d’autres paramètres topographiques, tels que l’inclinaison et l’aspect. L’inclinaison mesure l’angle de la surface par rapport à l’horizontale, tandis que l’aspect indique la direction de la pente. Ces informations sont essentielles pour la modélisation hydrologique, l’analyse de la stabilité des pentes et la planification de l’aménagement du territoire.
La courbure peut également être utilisée pour identifier les zones de convergence et de divergence du flux. Les zones de convergence, où la courbure est positive, sont des zones où l’eau s’accumule, tandis que les zones de divergence, où la courbure est négative, sont des zones où l’eau s’écoule. Cette information est cruciale pour la modélisation des bassins versants et la gestion des ressources en eau.
Rugosité
La rugosité, un élément clé des modèles numériques de terrain (MNT), fournit des informations précieuses sur la variation de l’altitude au sein d’une zone. Elle est calculée en mesurant les écarts verticaux entre les points de données voisins du MNT.
L’indice de rugosité (RI) est une mesure courante de la rugosité. Il représente la différence d’altitude moyenne entre les points voisins et fournit une indication générale de la pente et de la complexité du terrain. Un RI élevé indique un terrain accidenté, tandis qu’un RI faible suggère un terrain plus plat.
Outre le RI, d’autres mesures de rugosité peuvent être utilisées pour caractériser différents aspects de la variation de l’altitude. Par exemple, la rugosité quadratique moyenne (RMS) mesure l’écart-type des altitudes, fournissant une indication de la variabilité verticale. La rugosité moyenne (RA) calcule la moyenne des valeurs absolues des différences d’altitude, mettant l’accent sur les changements brusques d’altitude.
L’interprétation de la rugosité dans les MNT dépend de l’application spécifique. En géomorphologie, la rugosité peut être utilisée pour identifier les zones d’érosion ou de dépôt, ainsi que pour étudier l’évolution du paysage. En hydrologie, la rugosité influence l’écoulement de l’eau et peut être utilisée pour modéliser les bassins versants et les zones inondables.
La rugosité peut être utilisée pour analyser la végétation et les habitats fauniques. Les zones de forte rugosité peuvent fournir un habitat pour les espèces qui préfèrent les terrains accidentés, tandis que les zones de faible rugosité peuvent être plus adaptées aux espèces qui nécessitent des surfaces plus plates.
Indice topographique humide
L’indice topographique humide (ITH) est un paramètre dérivé des MNT qui permet d’identifier les zones où l’eau s’accumule et s’écoule.
L’ITH est calculé en soustrayant la profondeur de la dépression (la différence entre l’altitude d’un point et l’altitude du point le plus bas dans son voisinage) de la pente de la surface. Les valeurs positives de l’ITH indiquent des zones où l’eau s’accumule, tandis que les valeurs négatives indiquent des zones où l’eau s’écoule.
L’interprétation de l’ITH permet d’identifier les zones humides, les zones inondables et les voies d’écoulement. Les zones avec des valeurs d’ITH élevées sont susceptibles d’être des zones humides ou des zones inondables, car elles retiennent l’eau. Les zones avec des valeurs d’ITH faibles sont susceptibles d’être des voies d’écoulement, car l’eau s’y écoule.
L’ITH peut être utilisé pour modéliser les écoulements de surface et les processus d’infiltration. Les zones avec des valeurs d’ITH élevées ont une capacité d’infiltration plus faible et sont plus susceptibles de générer des écoulements de surface. Les zones avec des valeurs d’ITH faibles ont une capacité d’infiltration plus élevée et sont moins susceptibles de générer des écoulements de surface.
L’ITH est un outil précieux pour les hydrologues, les géomorphologues et les planificateurs de l’aménagement du territoire. Il fournit des informations sur la distribution de l’eau dans un paysage, ce qui permet de mieux comprendre les processus hydrologiques et de prendre des décisions éclairées concernant l’utilisation des terres et la gestion des ressources en eau.
Outre les caractéristiques topographiques, les MNT peuvent également contenir des informations sur la couverture terrestre. En intégrant des données d’imagerie satellite ou de relevés sur le terrain, les MNT peuvent fournir des informations sur les types de végétation, les zones urbaines et les plans d’eau. Ces informations sont essentielles pour la planification de l’aménagement du territoire, la gestion des ressources et la conservation de l’environnement.
Mr. Ali OUFRID
Ingénieur Topographe et Géomètre Expert.
Une référence dans le domaine de la topographie et de la cartographie au Maroc et aux nations unies.
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