Urban and peri-urban drainage network representation using Geo-PUMMA in the Mercier (France) and El Guindo (Chile) catchments
Résumé
Hydrological processes in urban and peri-urban areas are significantly affected by artificial elements like channels, pipes, streets and storm water networks. We present Geo-PUMMA, a set of GIS tools programmed in Python for GRASS that uses irregular vectorial meshes to explicitly represent the components of the peri-urban terrain. Geo-PUMMA gathers spatial information maps (e.g. cadastral, soil types, geology and digital elevation models) to produce Hydrological Response Units (HRU) and Urban Hydrological Elements (UHEs), and to improve the mesh for a better representation of water pathways. Geo-PUMMA also allows the extraction of basin morphologic properties such as the width-function, the area-function and the imperviousness-function. Geo-PUMMA was applied to two peri-urban catchments: the Mercier catchment (10% urbanized) located near Lyon, France, and the El Guindo catchment (40% urbanized) located in the Andean piedmont in the Maipo River, Chile. The comparison of width and area functions between the initial and recommended meshes shows that the drainage network representation is particularly improved at small to medium spatial scales (i.e. 120-150 m for the El Guindo catchment and 80-150 m for the Mercier catchment).
Les processus hydrologiques dans les zones urbaines et péri-urbaines sont significativement affectés par des éléments artificiels comme les canaux, les tuyaux, les rues et les réseaux d'eau pluviale. Nous présentons Geo-PUMMA, un ensemble d'outils SIG en Python pour GRASS qui représentent explicitement les différentes composantes des zones périurbaines par un maillage vectoriel irrégulier. Geo-PUMMA rassemble informations spatialisées telles que le cadastre, les types de sols, la géologie et des modèles numériques de terrain. Geo-PUMMA fournit des Unités de Réponse Hydrologique (HRUs) et des Eléments Hydrologiques Urbains (UHEs) et permet d'améliorer le maillage initial pour une meilleure représentation des chemins de l'eau. Geo-PUMMA permet également l'extraction de propriétés morphologiques du bassin telles que la fonction largeur, aire drainée ou d'imperméabilisation. Geo-PUMMA est appliqué à deux bassins péri-urbains: le Mercier (10% d'urbanisation) situé près de Lyon, France, et El Guindo (40% d'urbanisation) situé dans la région du piémont andin, Chili. La comparaison des fonctions largeur et aire drainée entre les maillages initiaux et finaux montre une amélioration de la représentation de réseau de drainage à petite et moyenne échelle (120-150 m pour El Guindo et 80-150 m pour le Mercier).
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