Modèles topographiques : Développement et applications

Des données spatiales fiables sont critiques pour le développement durable. La Section des applications et de l'analyse des paysages développe des modèles altimétriques numériques (MAN) le Canada et effectue des analyses du terrain aux fins de la gestion des forêts ainsi que pour des applications forestières scientifiques.

Les MAN sont des grilles à mailles régulières de positions (longitude et latitude) et d'altitudes. Dans le cadre d'une entente entre le Service canadien des forêts (SCF) et le Centre d'information topographique (CIT) nous avons créé un MAN du Canada à partir de la Base nationale de données topographiques à 1/250 000 (MAN à 3 secondes d'arc). Les MAN ont été produits par traitement des données topographiques numériques au moyen d'un logiciel spécialisé. Notre projet se déroule en partenariat avec M. Michael Hutchinson de l'Université nationale d'Australie, le créateur de l'ANUDEM, reconnue mondialement au premier plan des méthodologies pour la création rapide de MAN de très grande qualité.

Parmi les caractéristiques qui distinguent l'approche ANUDEM, mentionnons qu'elle permet l'identification et la correction des données de courbes de niveau mal étiquetées tout en assurant aux modèles une représentation de l'hydrologie dans laquelle le sens de l'écoulement et la connexion des cours d'eau sont adéquats.

Les projets des MAN nationaux ont comme objet la création de modèles altimétriques sans joints du Canada représentant fidèlement l'hydrologie. Ils peuvent être utilisés dans des applications en aménagement des paysages de systèmes d'information géographique (SIG) et servir d'assise pour un grand nombre d'applications en modélisation spatiale et du terrain.

Le projet à 1/250 000 a été complété et le MAN est vendu (par l'entremise du Centre d'information topographique de Ressources naturelles Canada) et utilisé dans des applications par les gouvernements fédéral et provinciaux ainsi que par le secteur industriel. Un rééchantillonnage du MAN à 3 secondes d'arc à des résolutions moindres a permis d'offrir d'autres produits couvrant l'ensemble du pays et convenant à certains problèmes de modélisation de l'environnement (p. ex. modélisation climatique).

Des MAN de plus grande résolution permettant l'analyse de terrain à des échelles différentes sont cependant nettement nécessaires. La Section des applications et de l'analyse des paysages a déjà entrepris la production de MAN à partir de la base de données à 1/50 000 du SNRC.

Analyse du terrain

Au delà du développement de modèles altimétriques numériques, nous entreprenons également l'examen de divers attributs du terrain utiles pour les applications en recherche et en gestion forestières.

Les attributs actuellement pris en considération sont la direction d'écoulement, l'aire d'alimentation amont, la largeur d'écoulement, l'orientation des pentes, la courbure dans le sens de la pente, la courbure de niveau, la courbure tangentielle, les résidus d'altitude, la longueur du trajet d'écoulement.

Nous tentons également de modéliser la position topographique en termes des crêtes, des dépressions, des étendues planes et du rayonnement solaire tel que modifié par les attributs topographiques, le couvert nuageux et d'autres facteurs (voir par exemple, McKenney, D.W., Zavitz, B., Mackey, B.G. Calibration and sensitivity analysis of a solar radiation model (SRAD). International J. of Geographical Information Science. Vol. 13 (1): 49-65).

Actuellement, notre effort en modélisation de terrain porte principalement sur le bassin versant des lacs Turkey, une région d'étude et de recherches au nord de Sault Ste. Marie (Ontario).

Publications

• Lawrence, K.M.; Hutchinson, M.F.; McKenney, D.W. 2008. Multi-scale digital elevation models for Canada. Frontline Technical Note 109.