Cours 6 Flashcards
Comment passer de la Terre à une carte ?
- On choisit une forme mathématique (cela se traduit par la sélection d’un ellipsoïde)
- On établit comment positionner cet ellipsoïde par rapport à la Terre et d’un lieu d’intérêt (comme le Canada)
> cela se traduit par la sélection d’un système de référence communément nommée un NADNorth American Datum
> Si l’altimétrie est importante, alors on doit aussi sélectionner une surface de référence altimétrique (cela se traduit par la sélection d’un géoïde) et un système de référence (un datum vertical) - On sélectionne un système de projection pour passer d’une surface ronde à une surface planimétrique
Ellipsoïde
Représentation mathématique simplifiée de la forme de la Terre
Il existe plusieurs ellipsoïdes! Au Canada, nommez-en? > GRS80 (Geodetic Reference System 1980) > WGS84 (World Geodetic System 1984) > Avant: Clarke 1866
Système de référence
Sert à positionner cet ellipsoïde par rapport à la Terre
On parle alors de système de référence ou NAD (North American Datum) ou datum.
> On le matérialise par un canevas de repères géodésiques
–> Au Québec, il en existe 57 000
Nommez des systèmes de référence planimétrique?
❖ NAD27 (NAD de 1927)
• construit à partir de l’ellipsoïde de Clarke 1866
❖ NAD83 (NAD de 1983)
• Construit à partir de l’ellipsoïde GRS 1980
❖ NAD83 CSRS (Canadian Spatial Reference System) ou NAD83 SCRS (Système canadien de référence spatiale)
• mise à jour du NAD83 réalisé à partir du positionnement par GPS. Son ellipsoïde de référence est aussi GRS80
WGS84
WGS84 est un ellipsoïde, mais aussi un système de référence planimétrique
Ellipsoïde versus Géoïde?
❖ L’ellipsoïde une forme simplifiée, facilement représentée par une formule…
❖ Le Géoïde, c’est une surface irrégulière (une patatoïde!), proche du niveau moyen des mers (NMM)
> Il varie dans le temps
Mouvement des plaques tectoniques, tremblements de terre, rebond postglaciaire, et autres mouvements naturels!
Actuellement, c’est le CGG2013 (Canadian Gravimetric Geoid)
❖ Le Géoïde ajoute le concept d’élévation terrain (le H – hauteur)
❖ On va aussi parler de l’ondulation du géoïde (N) pour faire référence à la différence entre l’altitude ellipsoïdale et l’altitude terrain (soit l’altitude orthométrique).
Le système de référence altimétrique
❖ Tout comme il y avait un système de référence planimétrique pour un ellipsoïde, il existe aussi un système de référence altimétrique!
Nommez un système de référence altimétrique?
❖ CGVD2013 (Canadian Geodetic Vertical Datum)
> Il remplace le CGVD28 (qui lui avait été établi uniquement avec des
marégraphes et des niveaux). Il était très proche du NMM.
❖ Il existe donc aussi des repères altimétriques (repères au sol)
Ellipsoïde – NAD – Géoïde
C’est quoi le système de coordonnées (les unités)?
Des angles!
> On parle de coordonnées curvilignes ou coordonnées géographiques
Latitude/longitude
Longitude: Angle entre deux méridiens
Latitude: Angle entre deux parallèles
Méridien universel: Greenwich (Angleterre)
Parallèle universel: L’équateur
Comment nomme-t-on le passage de l’ellipsoïde et NAD vers une surface planimétrique (une carte!) ?
i.e. comment passer d’une surface courbe à une surface plane
Le concept de projection ! On projette les données
Il en existe plusieurs et les résultats diffèrent
Trois grandes classes de projection
❖ les projections cylindriques (cylindre): On place le cylindre autour de l’ellipsoïde. Les parallèles et les méridiens deviennent des lignes droites.
❖ les projections coniques (cône) : Les méridiens sont des droites concourantes et les parallèles des arcs de cercle centrés sur le point de convergence des méridiens.
❖ les projections azimutales (plan) : On projette l’ellipsoïde sur un plan tangent en un point.
Ce sont des formes, des figures pour le développement de la sphère i.e. cylindre, cône, plan
Trois orientations de cette forme
❖ projection droite : l’axe de symétrie se confond avec l’axe z du sphéroïde, c.-à-d. qu’il passe par les pôles;
❖ projection transverse : l’axe de symétrie est perpendiculaire à l’axe z, c.-à-d. qu’il est dans le plan équatorial;
❖ projection oblique : l’axe de symétrie a une orientation quelconque.
Propriétés des projections
❖ Projections conformes : conservent localement les angles et donc les formes sont conservées sur de petites surfaces.
Ex : Conique conforme Lambert, UTM, Mercator.
❖ Projections équidistantes : conservent les distances le long des méridiens.
Ex : Polyconique, Projection cylindrique et plate carrée
❖ Projections équivalentes : conservent les superficies, mais ont des distorsions angulaires.
Ex : Azimutale équivalente Lambert, Eckert IV
❖ Projections aphylactiques : hybrides, c.-à-d. compromis compensant au mieux les diverses altérations.
Ex : Robinson
Comment choisir une projection?
La plupart des Pays propose une sélection de projection adaptée à la configuration du Pays.
Dépend de:
- Où nous sommes sur la planète Terre
- Superficie du territoire à projeter
- Orientation générale du territoire à projeter
- De nos besoins.. (voir exemples dans notes de cours)
Il faut mettre en correspondance ces informations avec les propriétés des projections
> Conserve les angles, les superficies, les distances ou un mixte!
Nommez des systèmes de projection en vigueur au Québec?
❖ UTM (Universal Transverse Mercator)
❖ MTM (Modified Transverse Mercator)
❖ Conique conforme de Lambert
Mercator Transverse
Projection cylindrique transverse conforme (conserve les ?)
Deux cas intéressants pour nous au Québec
- UTM - Universel Transverse de Mercator
- MTM- Modified Transverse Mercator
UTM
❖ Système de projection en fuseaux (zones)
❖ UTM - Universelle Transverse de Mercator
> Constituée de 60 fuseaux de 6 degrés d’amplitude en longitude.
> seize zones numérotées d’ouest en est de 7 à 22 couvrent le Canada
> Les coordonnées sont exprimées en mètres
MTM
La projection Modified Transverse Mercator (MTM)
> Fuseaux de 3° de longitude
> Les fuseaux sont numérotés de 2 à 10, de l’est vers l’ouest
> Les coordonnées sont exprimées en mètres
Le facteur échelle, c’est quoi?
❖ Facteur d’échelle (k) –> Distance de projection/Distance ellipsoïde
❖ Une estimation des altérations qui se produisent lorsqu’on passe d’une surface courbe à une surface plane
❖ Il varie d’une projection à une autre
❖ k0 = facteur échelle au méridien central
❖ UTM, k0= 0.9996
❖ MTM, k0 =0.9999
Quel est le système de coordonnées des données en projection?
❖ Système de coordonnées planes (en projection)
❖ Les unités sont des mètres
❖ Les équations de projection sont planaires, dont pas de Z (même si effectivement, la coordonnées Z peut exister….)
Et SCOPQ, c’est quoi?
❖ SCOPQ (Système de COordonnées Planes du Québec)
❖ C’est un système officiel de coordonnées planimétriques basé sur la projection Mercator transverse modifiée (MTM), du système de référence géodésique NAD83, et de l’ellipsoïde GRS80
❖ En d’autres mots, SCOPQ correspond à l’utilisation spécifique de MTM, NAD83 et GRS80
C’est quoi un code EPSG?
❖ EPSG = European Petroleum Survey Group
❖ Registre : EPSG Geodetic Parameter Registry
❖ Un registre qui contient un large ensemble de formules permettant la conversion d’un système de référence vers un autre.
> Par exemple, le système de coordonnées géographiques NAD 1983 porte le numéro EPSG 4269
Vous avez un fichier texte décrivant des arbres avec des coordonnées en latitude et longitude NAD83. Vous souhaiteriez créer un fichier de points en Shapefile dans le système de coordonnées MTM NAD83 Zone 7.
Quelles sont les étapes, parmi les suivantes, que vous aurez à réaliser ?
- Créer une classe d’entités à partir des latitudes et longitudes du fichier texte
- Définir le système de coordonnées en lat/long NAD83
- Projeter les coordonnées en MTM NAD83 Zone 7
La différence entre carte et plan?
La Carte
> tient compte de la distorsion produite par le passage du globe terrestre sur une surface planimétrique.
Le Plan
> ne tient pas compte de cette distorsion produite par le passage du globe terrestre au plan qui est considérée comme négligeable à cette échelle.
• Les plans sont pour la plupart produits en coordonnées locales (donc pas lié à un système de projection).
• petites étendues (les grandes échelles cartographiques en général).
