Plan des cours et TD à venir PLAN - Linux, GMT, shell, … au rezufr - Initiation au SIG avec le logiciel QGIS toujours au rezufr - Statistiques et interpolation.

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1 Plan des cours et TD à venir PLAN - Linux, GMT, shell, … au rezufr - Initiation au SIG avec le logiciel QGIS toujours au rezufr - Statistiques et interpolation bien plus tard Emploi du Temps - Pas de cours mardi prochain - Vendredi 22/10: sortie terrain groupe 1 - Vendredi 05/11: sortie terrain groupe 2 Evaluation - Rapport de terrain (+ TD SIG) - Evaluation TD sur l'informatique - Examen final

2 SE REPÉRER À LA SURFACE DU GLOBE SYSTEMES DE REFERENCES PROJECTIONS

3 Système de référence géodésique Une unité de mesure angulaire (degrés décimaux ou DMS,...) Une base (un ensemble de formes géométriques permettant de repérer chaque point du domaine géographique Une origine pour caler l'unité de mesure angulaire sur la base Position exacte (à l'erreur commise par l'approximation mathématique près) à la surface du globe Unité de mesure non uniforme : La distance représentée par 1 degré varie en fonction de la position

4 Pour aller plus loin: la réalisation d'un système de référence

5 Système de référence géographique Une unité de mesure angulaire (degrés décimaux ou DMS,...) Une base (un ensemble de formes géométriques permettant de repérer chaque point du domaine géographique Une origine pour caler l'unité de mesure angulaire sur la base + Un ellipsoïde Note: Les anglo-saxons parle de datum

6 L'ELLIPSOIDE A B Applatissement F = ( A - B ) / A Excentricité E² = (A² - B²) / A² Ellipsoïde du World Geodetic System 1984 (WGS84) : A = 6378137.0 m 1/f = 298.257223563 Ellipsoïde de Clarke (1866): A = 6378206.4 m B = 6356583.8 m Exemples:

7 COMMENT CALER UN ELLIPSOIDE SUR LA TERRE ? A l'aide d'un ellipsoïde GEOCENTRE Exemples: WGS 1984 (World Geodetic System) GRS 1980 (Geodetic Reference System) A = 6378137.0 m B = 6356752.31414 m

8 COMMENT CALER UN SPHEROÏDE SUR LA TERRE ? ( 2 / 2) A l'aide d'un sphéroïde NON GEOCENTRE

9 Hauteur / altitude Altitude: On appelle altitude d'un point, la distance entre ce point et sa projection sur le géoïde le long de la verticale de pesanteur. Grandeur Physique. Hauteur: On appelle hauteur d'un point la distance entre ce point et sa projection sur l'ellipsoïde selon la normale qui y passe. Les notions d'altitude et de hauteur sont différentes. Dépend de l'ellipsoïde choisi.

10 Gravité: attraction que la terre exerce sur tout corps extérieur en vertu de la loi de la gravitation universelle Newtonienne. Pesanteur: résultante de la gravité et de l'accélération centrifuge de la terre. Géoïde: la surface de niveau qui coïncide avec la surface moyenne du niveau des mers, et qui se prolonge sous les continents. Le géoïde peut être considéré comme une surface équipotentiel de pesanteur, passant par l'origine du nivellement, c'est a dire ajustée au niveau moyen des mers. Le verticale d'un point est l'axe perpendiculaire au géoïde passant par ce point. Elle peut être matérialisée par un fil a plomb. Le Géoïde

11 Le géoïde

12 Comprendre le géoïde La Terre étant aplatie, au pôle on est bien 20 km plus près du centre de la Terre qu'à l'équateur. Que fait une goutte d'eau posée sur l'équateur? Application fondamentale du géoïde en hydrologie, aérospatiale, géologie,...

13 SYSTEME DE COORDONNEES PROJETEES ( PROJECTION CARTOGRAPHIQUE) Définition: Une projection cartographique est une formule mathématique reliant des coordonnées sphériques exprimées dans un SCG et des coordonnées planes. Cette formule a pour effet la transformation de la représentation de la terre sur un ellipsoïde en une représentation en carte.

14 SYSTEME DE COORDONNEES PROJETEES ( PROJECTION CARTOGRAPHIQUE) Une projection cartographique est définie sur une surface 2D plane. La projection cartographique permet de représenter la surface de la Terre sur une surface plane. Caractéristiques: Une projection cartographique est issue de données basées sur un datum L'unité de mesure est soit l'unité du SRG, soit une unité de distance : miles, mètres,... Le fait de projeter un ellipsoïde induit des DISTORTIONS du SCG, donc des structures représentées: FORMES, ANGLES, AIRES et DISTANCES peuvent être altérés. Il n'existe pas de projection totalement conservative.

15 PROPRIETES CONSERVATIVES DES PROJECTIONS CARTOGRAPHIQUES CONFORME AIRE EGALE AZIMUTALE EQUIDISTANTE Une projection... Préserve... Les angles Les distances Les surfaces Les azimuts Les intersections de droites perpendiculaires (méridiens et parallèles) du SCG sont préservées sur la carte projetée. Tout angle relatif est préservé. La distance entre certains points est préservée, (on parle de distance vraie) mais jamais à l'échelle de la carte. Les surfaces sont préservées au détriment des distances, formes et angles. Méridiens et parallèles se croisent obliquement. Certains chemins le plus court (arc de grand cercle) sur la sphère sont transformés en ligne droite: l'angle par rapport au Nord est préservé. Req.: Un même type de projection (conique) peut être conforme ou azimutale ou... dans certains cas.

16 LA PROJECTION CONIQUE La distortion augmente en s'éloignant du parallèle standard : la projection est généralement tronquée en des parallèles supérieur et inférieur. Pour la projection sécante, la distortion est moins forte. Projection tangente Projection sécante

17 LA PROJECTION CYLINDRIQUE MERCATOR : projection cylindrique conforme conservative pour les azimuts de lignes droites.

18 WGS84 (méridien international) Clarke80 (méridien de Paris) UTM (fuseau 31) Lambert III Lambert II

19 Résumé Systèmes de coordonnées Systèmes de référence cartésiennes (X, Y, Z) + Système de référence géographiques (Lat, Lon, Hauteur ellipsoïdale) + Système de référence + ellipsoïde planes (E, N) + Système de référence + ellipsoïde+ projection planes (E, N) + altitude+ Système de référence + ellipsoïde+ projection + géoïde

20 Concepts de base pour l'utilisation et la création de SIG C. Champollion, Géobase 2008

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25 INTRODUCTION AUX BASES DE DONNEES RELATIONNELLES

26 Une base de données est une collection de données persistantes ayant une origine commune sur laquelle les manipulateurs ont certains droits. Un Système de Gestion de Base de données (SGBD) et un logiciel qui permet:  de gérer les données de bases (ajouter, supprimer, mettre à jour,...),  de modifier les droits d'accès aux données et à leur manipulation,  de consulter et visualiser le contenu de bases. UNE ENTREE EN MATIERE... Si données simples ou peu nombreuses et pas de problème de sécurité, alors: STOCKAGE DANS UN TABLEAU UTILISATION AVEC TRAITEMENT DE TEXTE OU TABLEUR Si données nombreuses ou besoin de sécurité, alors: STOCKAGE DANS UNE BASE et GESTION PAR UN SGBD UTILISATION AVEC UN CLIENT SGBD

27 Un ensemble d'objets stockés dans un tableau: UN EXEMPLE SIMPLE Pour une collection aussi simple, il suffit d'utiliser un tableur: Si on veut ajouter des données, on ajoute des lignes; Si on veut récuperer une partie des données, on fait un rechercher et une copie;...

28 REDONDANCES Ex: Imaginez le tableau ci-dessus avec 16 millions d'enregistrements dans le même genre, recensant un maximum de 10 000 auteurs. Vous voulez simplement changer le nom “Big House” en “Big maison” !!!

29 DECOUPAGE “LOGIQUE” EN PLUSIEURS TABLES Les auteurs Les éditeurs Les livres Il reste des redondances: elles préservent les RELATIONS entre tables Le découpage a introduit une perte de relation: Les auteurs ne sont plus associés aux livres

30 DECOUPAGE COMPLET EN PLUSIEURS TABLES Pour préserver les relations, il faut maintenir certaines redondances Les éditeurs Les auteurs Les livres Relation Une Base de données RELATIONNELLE

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51 Le géoréférencement - Points d'amer mesurés sur le terrain avec un GPS - Points d'amer disponible sur une carte déjà référencée - Quadrillage de la carte (attention à la projection et au système de référence) → toujours prendre 4 points d'amer au moins.

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56 Pour télécharger et installer QGIS: http://www.qgis.org/ Quantum GIS (QGIS) is a user friendly Geographic Information System (GIS) that runs on Linux, Unix, Mac OSX, and Windows. QGIS supports vector, raster, and database formats. GIS supports plugins to do things like display tracks from your GPS. QGIS is Open Source software and its free of cost.GIS Quantum GIS (QGIS)