Le but de cette étude est de calculer les surfaces d'enneigementmalgré la présence de nuages
On va prendre comme eemple le bassin de la tinée et les cartes Fractional snow cover du 15 mai 2018 noté FSC20180515
Methode
La carte FSC20180515 est une photo satellite au format raster en bande unique grise en projection WGS84. Pour calculer les surface dans QGIS il faut une representation métrique identique pour toutes les cartes calculées on prendra la projection Lambert 93
polygoniser une courbe de niveau
Sur la carte FSC20180515 on determinera visuellement la courbe de niveau qui représente le mieux la limite de la neige dans les secteurs en ciel clair.
On va ensuite isoler cette courbe de niveau '(ici 2000m) et transformer cette ligne en polygone noté poly2000alpes.shp
on découpe ce polygone aux limites du bassin versant noté dans l'esemple poly2000Tinee.shp
On va ensuite calculer l'intersection poly2000Tinée avec l'enveloppe des nuages du bassin pour obtenir les nuages qui sont dans la zone enneigée.
Calcul de l'emprise des nuages
Le code de la bande raster qui caractérisise lezs nuages a la valeur 30.
On va utiliser la calculatrice raster por isoler les nuages par la formule 30*(bande1=30)+ 0*(bande1!=30)
On va ensuite polygoniser, filtrer les valeurs 30 decouper au dimensions du bassin pour obtenir les polygones nuages de la Tinée noté PolynuageTinee.shp
Nuages sur Neige
Cette étape consiste a séparer la couche des nuages pour ne retenir que celle qui couvre la partie enneigée puis calculer la surface.
On va cercher l'intersection des 2 polygones Poly2000Tinee et NuageTinee.
Fusionner les polygones de la couche rsultante en un seul et calculer la surface. pour l'esemple 90 km2
Calcul de l'étendue de la neige
cette section se fait de la même manière que le calcul de l'emprise des nuages en prenant comme valeur de la bande raster les nombres 82 (forets enneigées et 100 à 200 pour les différentes couches de neige.
dans la calculatrice raster la formule donne 200*(bande1=82)+ 200*(bande1>99)
Comme il y a beaucoup de fichier à traiter j'ai élaboré un script en python qui calcule ces surfaces
le script python pour ce calcul a utiliser dans qgis 2.14
Script python neige et masque des nuages sur neige
Le calcul de surface peut paraitre simple mais les traitements séquentiels pour aboutir à la dernière étape du calcul des surfaces est plus complexe qu'il n'y paraît. L'élaboration du script python qui va traiter des situations variées necessite quelques arrangement par rapport à la vidéo précédente.
Tout dabord le calcul des polygones de lignes de niveau ne donne pas de résultats satisfaisant : Qgis va fermer les lignes de niveaux en rejoignant le 1er et le dernier point ce qui va parfois couper un bassin en 2 parties ce qui n'est pas souhaitable.
Pour contourner le probleme on utilise le calculatrice raster et on selectionne simplement les valeurs supérieures à une altitude dans le DEM (Data Elevation Model ou MNT en francais Mouvement Naturel de Terrain) puis on vectorise et on coupe au niveau d'un bassin.
Comme cette opération est assez longue sur l'ensemble des Alpes et revient assez souvent j'ai précalculé ces fichiers entre 1000 et 3000m et stocké dans le répertoire QGis/alpes/Poly100//demalpes+altitude+.tif. Je vais m'en servir par la suite dans le script.
le script pour la délimitation des polygones des Alpes
D'autre part la réduction de plusieurs entités en un multipolygone ne se passe pas toujours très bien quand lla représentation des nuages est morcelée en de multiples cumulus . j'ai répété l'opération fusion de polygone en un seul 3 fois de suite pour limiter ce problème .
Enfin la quantité de fichier à trater est limitée. Chez moi il ne faut pas exploiter plus de 25 fichier FSC (fractional snow Cover) par serie. Pour cela il suffit de les isoler dans un répertoire à part. Et même si l'erreur intervient, les fichiers déjà traités restent valables.
Le fichier de traitement de la neige en présence de nuage est ici Neigenuage.py
les versions des programmes utilisés sont python2.7 et QGIS 2.14 ESSEN
Les surfaces d'enneigement caculées du bassin de la Tinée au cours de l'hiver 2017-2018