La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 SYS-866 Système dinformation géographique Système dinformation géographique et télédétection.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 SYS-866 Système dinformation géographique Système dinformation géographique et télédétection."— Transcription de la présentation:

1 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 SYS-866 Système dinformation géographique Système dinformation géographique et télédétection

2 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Au menu - Cours 4 Localisation Géoréférences

3 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Localisation Un projet de SIG doit utiliser un système adapté pour préciser la localisation des entités : géoréférence Exemple de géoréférence: Adresse civique Code Postal Coordonnée de la grille cadastrale Coordonnée géomatique Localisation

4 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Besoin de règle strictes dencodage des positions Souvent le seul lien possible entre les diverses couches de données thématiques et spatiales. Types de géoréférence: Nominale Ordinale Numérique Localisation

5 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence nominales et ordinales Ensemble fini déléments Partition de lespace selon un découpage quelconque Nominale = positionnement toponymique tel : nom de municipalité, quartier, code postal, numéro de lot, numéro de cadastre Ordinale = utilise un système de référence systématique tel une grille régulière Les deux sont normalement associés à une table de référence avec coordonnées Localisation

6 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence nominales et ordinales Localisation NominaleOrdinale Source : Thériault 1996

7 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence numérique Coordonnées mesurées directement dans un système cartésien Pour une plus grande précision on utilise des nombres réels Il est possible de convertir des références nominales ou ordinales en numériques –Pas nécessairement de gain de précision Économies importantes avec les références ordinales et nominales –Si la précision est suffisante pour lapplication Localisation

8 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence numérique Localisation Source : Thériault 1996

9 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence numérique Fondement du système vectoriel Coordonnées dans un espace à 2 (X,Y) ou 3 (X, Y, Z) dimensions Bonne précision de localisation Nombre réel en précision simple (4 octets) –Division des axes de la carte en 10 7 –Peut situer une maison dans la carte dune ville Nombre réel en précision double (8 octets) –Division des axes de la carte en –Peut situer une maison dans la carte du pays! Localisation

10 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence numérique Importance de la précision ? Certains algorithmes permettent de situer (interpoler/extrapoler) un point à lintérieur dun polygone Les opérations de projection cartographique sont basées sur des calculs trigonométriques engendrant des erreurs de troncature –Des données à 14 chiffres significatifs produisent souvent des valeurs précises à 10 chiffres –Des données à 7 chiffres significatifs produisent des valeurs inutilisables Localisation

11 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Géoréférence numérique Les coordonnées sont des mesures de déplacement par rapport à une référence (origine) Deux type de coordonnées: Planes (cartographiques ou projetées) –Les cartes représentent lespace selon un plan X,Y Géographique (globales) –La Terre est sphérique (quasi sphérique) –Latitude et longitude sont utilisées Localisation

12 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques La longitude (λ) varie de –180°(W) à +180°(E) relativement à Greenwich –Un méridien est de longitude constante La latitude (φ) varie de de –90°(S) à +90 °(N) relativement à léquateur –Un parallèle est de latitude constante Géoréférence numérique Source : Thériault 1996 grand cercle petit cercle

13 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques Un grand cercle coupe la Terre en deux portions égales Un petit cercle la coupe en deux portions inégales Géoréférence numérique Source : Thériault 1996 grand cercle petit cercle

14 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques Une minute darc dun grand cercle est un mile nautique (un nœud) Puisque la latitude est mesurée le long dun méridien (toujours un grand cercle) une minute de latitude est toujours un mile nautique Géoréférence numérique Source : Thériault 1996 grand cercle petit cercle

15 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques Puisque la longitude est mesurée le long dun parallèle, une minute de longitude est un mile nautique seulement à léquateur La longitude varie donc de une minute par mile nautique à léquateur jusquà zéro aux pôles! Géoréférence numérique Source : Thériault 1996 grand cercle petit cercle

16 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques Mile nautique = 6076 pieds; 1852 mètres Un mile = 5280 pieds; 1609 mètres La Terre mesure 21,600 miles nautiques en circonférence Un mile nautique = mile = km Géoréférence numérique Source : Thériault 1996 grand cercle petit cercle

17 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques Bien que ces coordonnées soient universelles, elles sont imprécises! La Terre nest pas sphérique La trigonométrie sphérique est complexe et peu performante Déformations excessives des angles, des superficies et des distances (surtout dans les régions polaires) Géoréférence numérique

18 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Mercator (1596) –Proposée comme aide à la navigation –Longitudes et latitude à angle droit –Déformation des surfaces –Conserve les directions –La plus utilisée Géoréférence numérique Source : geography.about.com Groenland (2,175,000 km 2 ) Amérique du sud (17,833,000 km 2 )

19 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Mercator (1596) Géoréférence numérique Source : worldatlas.com Groenland (2,175,000 km 2 ) Amérique du sud (17,833,000 km 2 )

20 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Robinson (depuis 1980) –Surfaces mieux représentés –Distorsion des directions Géoréférence numérique Source : mapquest.com Groenland (2,175,000 km 2 ) Amérique du sud (17,833,000 km 2 )

21 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Mollweide (1805) –Ancêtre de Robinson Géoréférence numérique Groenland (2,175,000 km 2 ) Amérique du sud (17,833,000 km 2 ) Source : worldatlas.com

22 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Buckminster Fuller –Pas de distorsion apparentes –La Terre est une grande île dans un océan Géoréférence numérique Source : /www.odt.org

23 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Buckminster Fuller –Code public (Chris Rywalt) –Unfold.mov Géoréférence numérique Source : jubal.westnet.com/~crywalt

24 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Projections Effet déchelle - Robinson Géoréférence numérique Source : mapquest.com Groenland (2,175,000 km 2 ) Mexique (1,972,546 km2)

25 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Coordonnées géographiques On utilise des projections cartographiques pour convertir les coordonnées géographiques en coordonnées planes Deux types de coordonnées planes: Cartésiennes Polaires Géoréférence numérique

26 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Systèmes cartésien et polaire Géoréférence numérique

27 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Conversion entre géographiques et planes Géoréférence numérique Source : Thériault 1996

28 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Conversion entre géographiques et planes Projection Transformation des coordonnées géographiques vers un système cartésien –On doit calculer « tous » les points dune ligne ou dune zone –Implique des modifications de forme, de distance et de superficie Déprojection Transformation des coordonnées cartésiennes vers des coordonnées géographiques Géoréférence numérique

29 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Les projections Depuis le début du 18 iem siècle Trois propriétés fondamentales: Conformité –Préserve les directions locales et ne déforme pas les angles Équivalence –Rapport entre les superficies des zones est préservé Équidistance –Rapport déchelle linéaire le long de certaines lignes choisies Géoréférence numérique

30 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Les projections Trois propriétés fondamentales: Conformité, Équivalence, Équidistance Impossible de rencontrer ces trois exigences! Les projections tentent de « minimiser » certains types daltérations identifiés ou propriétés jugées fondamentales Géoréférence numérique

31 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Systèmes ellipsoïdaux et géodésique La Terre est « quasi sphérique » On considère leffet de laplatissement de la Terre Un ellipsoïde est défini selon des mesures de la différence entre le rayon moyen équatorial et le rayon polaire Erreur de ~ 200 mètres entre Clarke et GRS au Québec méridional Géoréférence numérique EllipsoïdesRayon équatorial (m)Rayon polaire (m) Clarke 18666,378,206.46,356,583.8 GRS806,378,137.06,356,752.3 Le GRS80 provient de mesures satellitaires

32 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Systèmes ellipsoïdaux et géodésique Pour ne pas refaire le travail tout le temps : Réseaux de repères géodésiques distribués sur le territoire –Position précises connues (latitude et longitude) –Fin 19 iem siècle »NAD27 pour « North American Datum 1927 » –Révision au 20 iem siècle »NAD83 pour « North American Datum 1983 » –Erreur de 20 à 60 mètres entre NAD27 et NAD83 au Québec méridional –OK pour 1:500,000 –Mais pas pour 1:100,000 ou SIG Géoréférence numérique

33 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Normes canadiennes et québécoises Système de coordonnées uniformes Permet de superposer des cartes à différentes échelles et de raccorder les feuillets adjacents Au Canada –UTM (Transverse de Mercator Universelle) –Erreur de 0,9996 Au Québec –MTM (Transverse de Mercator Modifiée) –Erreur de 0,9999 Les deux réfèrent au NAD27 ou NAD83 Géoréférence numérique

34 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence UTM (Transverse de Mercator Universelle) Cartes canadiennes, 1:50,000 et 1:250,000 Monde en 60 fuseaux de 6 deg. en longitude De 1 en Alaska à 60 en Sibérie Géoréférence numérique Source : Thériault 1996

35 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence MTM (Transverse de Mercator Modifiée) Cartes québécoises Largeur des fuseaux de 3 deg. de longitude De la Basse Côte Nord vers lAbitibi Géoréférence numérique Source : Thériault 1996

36 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Chevauchement des fuseaux Géoréférence numérique Source : Thériault 1996

37 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Chevauchement des fuseaux Les même axes cartésiens sont utilisés pour marquer des positions différentes Distance du début de la carte pour augmenter la précision Si on associe les 2 cartes sans corrections, elles se superposent! On doit donc convertir chaque carte en coordonnées géographiques (longitude et latitude) avant de les associer Géoréférence numérique

38 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Pour obtenir une localisation GPS Sextant Arpentage Géoréférence numérique

39 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence GPS (Global Positionning System) Le GPS consiste en une constellation de 24 satellites qui orbitent à environ 20,000 km de la terre. Géoréférence numérique Source :

40 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence GPS (Global Positionning System) Ces satellites émettent des signaux contenant des données d'heure, d'orbites et des données d'almanach. Les récepteurs (au sol, en mer et dans les airs) reçoivent les signaux des satellites. Au moins trois satellites pour pouvoir déterminer une position en 2D (X,Y). Un quatrième satellite est nécessaire pour obtenir une position en 3D (X,Y,Z) qui détermine la hauteur ou l'altitude. Géoréférence numérique

41 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Sextant Géoréférence numérique Source :

42 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Sextant – Procédure On mesure l'altitude de l'objet (et le temps) On calcule la position de cet objet à ce temps selon un Almanach Nautique On utilise la position estimée (selon les positions précédentes, la vitesse, la dérive, le compas...) et calcule l'altitude et l'azimut selon cette position estimée On compare la valeur mesurée et la valeur estimée et trace une ligne des positions possibles (ligne des erreurs) Un grand nombre (au moins 2!) de lectures nous permet de trouver notre position puisque ces lignes se rencontre... malheureusement nous sommes en déplacement! Géoréférence numérique

43 SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 Géoréférence Arpentage Niveau Eau (boyau darrosage) Repère géodésique Géoréférence numérique Source :


Télécharger ppt "SYS-866 SIG et télédétection © LANDRY 2005 SYS-866 Système dinformation géographique Système dinformation géographique et télédétection."

Présentations similaires


Annonces Google