Projections cartographiques CommentairesCommentaires Envoyer cette rubrique par courrier électroniqueEnvoyer cette rubrique par courrier électronique Imprimer cette rubriqueImprimer cette rubrique

Tout contenu pouvant être ajouté à ArcGIS Explorer dispose d'un système de coordonnées. Ce dernier est utilisé pour intégrer le contenu aux autres données géographiques dans la structure de coordonnées commune qu'est la carte. Les systèmes de coordonnées vous permettent d'intégrer des jeux de données dans des cartes et d'effectuer plusieurs opérations analytiques intégrées, telles que la superposition de couches de données provenant de sources et de systèmes de coordonnées hétérogènes.

Qu'est-ce qu'un système de coordonnées ?

Les systèmes de coordonnées permettent aux jeux de données géographiques d'utiliser des localisations communes pour l'intégration. Un système de coordonnées est un système de référence permettant de représenter les localisations d'entités géographiques, l'imagerie et les observations telles que des positions GPS dans une structure géographique commune.

Chaque système de coordonnées est défini par :

Types de systèmes de coordonnées

Il existe deux types de systèmes de coordonnées courants utilisés dans les systèmes d'information géographique (SIG) :

Géoréférencement : Attribution de coordonnées cartographiques et de localisation spatiale

Tous les éléments d'une couche de carte ont une localisation et une étendue géographiques spécifiques qui leur permettent d'être repérés sur la surface de la terre, ou près de celle-ci. La capacité de décrire avec précision des localisations géographiques est essentielle pour la cartographie et le SIG. Ce processus s'appelle le géoréférencement.

La description correcte de l'emplacement et de la forme des entités nécessite une infrastructure permettant de définir les emplacements réels. Un système de coordonnées géographiques permet d'associer des emplacements géographiques à des objets. Un système de coordonnées longitude/latitude global est un exemple de ce type d'infrastructure. Un système de coordonnées planaire ou cartésien dérivé de l'infrastructure globale en est un autre exemple.

Les cartes représentent des emplacements à la surface de la Terre à l'aide de grilles, de graticules et de croisillons étiquetés en utilisant plusieurs localisations au sol [en degrés de longitude-latitude et en unités de systèmes de coordonnées projetées (en mètres UTM, par exemple)]. Les éléments géographiques contenus dans plusieurs couches sont affichés selon un ordre spécifique (en se superposant) pour l'étendue de carte donnée.

Les jeux de données SIG contiennent des positions dans un système de coordonnées global ou cartésien pour enregistrer des localisations et des formes géographiques.

Latitude et longitude

Les mesures sphériques de latitude et de longitude constituent une méthode pour décrire la position d'un emplacement géographique sur la surface de la Terre. Elles correspondent aux angles mesurés (en degrés) depuis le centre de la Terre vers un point de surface. Ce système de référence est souvent appelé système de coordonnées géographiques.

1. latitude
2. longitude
3, 50 degrés est
4, 40 degrés nord

Les angles de latitude sont mesurés selon un axe nord-sud. L'équateur se situe à un angle de 0. Généralement, les mesures de latitude de l'hémisphère nord sont positives et celles de l'hémisphère sud sont négatives. Les angles de longitude sont mesurés selon un axe est-ouest. Les mesures de longitude sont traditionnellement basées sur le Méridien Principal, qui est une ligne imaginaire reliant le pôle Nord au pôle Sud en passant par Greenwich, en Angleterre. Cet angle correspond à la longitude 0. Les mesures de longitude relevées à l'ouest du Méridien Principal sont généralement négatives et celles relevées à l'est sont positives. Par exemple, Los Angeles, en Californie se situe approximativement à une latitude de " + 33 degrés, 56 minutes" et à une longitude de"- 118 degrés, 24 minutes".

1. Equateur
2. Méridien principal
3. Parallèles : lignes de latitude
4. Méridiens : lignes de longitude
5. Graticule

Si la longitude et la latitude permettent de localiser des positions exactes à la surface du globe, elles ne représentent pas des unités de mesure uniformes. C'est uniquement le long de l'équateur que la distance représentée par un degré de longitude avoisine la distance représentée par un degré de latitude. En effet, l'équateur est le seul parallèle dont la largeur est égale à celle d'un méridien. (Les cercles dont le rayon est égal à celui de la terre sphérique sont appelés grands cercles. L'équateur et tous les méridiens sont des grands cercles.)

Au-dessus et au-dessous de l'équateur, les cercles définissant les parallèles de latitude rétrécissent progressivement jusqu'à devenir un seul point aux pôles Nord et Sud, à l'endroit où les méridiens convergent. Au fur et à mesure que les méridiens convergent en direction des pôles, la distance représentée par un degré de longitude diminue et est réduite à zéro. Sur l'ellipsoïde Clarke 1866, un degré de longitude au niveau de l'équateur est égal à 111,321 km, alors qu'à 60 ° de latitude, il ne représente que 55,802 km. Etant donné que la longueur des degrés de latitude et de longitude n'est pas standard, il est impossible de mesurer les distances ou les superficies de façon précise ni d'afficher les données facilement sur une carte plane ou un écran d'ordinateur. Exécuter des applications d'analyse et de cartographie SIG nécessite une structure de coordonnées plus stable, fournie par les systèmes de coordonnées projetées.

Projections cartographiques à l'aide de coordonnées cartésiennes

Les systèmes de coordonnées projetées sont des systèmes de coordonnées conçus pour des surfaces planes comme une carte imprimée ou un écran d'ordinateur.

Les systèmes de coordonnées cartésiens 2D et 3D fournissent le mécanisme permettant de décrire la localisation géographique et la forme d'entités à l'aide de valeurs x et y (de plus, comme vous lirez ultérieurement, ils utilisent les colonnes et les lignes des rasters).

Le système de coordonnées cartésien emploie deux axes : un axe horizontal est-ouest (x) et un axe vertical nord-sud (y). Le point d'intersection de ces axes s'appelle l'origine. Les emplacements des objets géographiques sont définis en fonction de l'origine à l'aide des notations (x,y), où x fait référence à la distance le long de l'axe horizontal et y à la distance le long de l'axe vertical. L'origine correspond à (0,0).

Dans l'illustration ci-dessous, la notation (4, 3) repère un point situé à quatre unités positives sur x et trois unités positives sur y, à partir de l'origine.

1. axe-x
2. axe-y
Systèmes de coordonnées 3D

Les systèmes de coordonnées projetées utilisent également, et de plus en plus, une valeur Z pour mesurer l'altitude au-dessus ou en dessous du niveau moyen de la mer.

Dans l'illustration ci-dessous, la notation (2, 3, 4) repère un point situé à deux unités positives sur x, trois unités positives sur y, à partir de l'origine, et dont l'altitude correspond à 4 unités au-dessus de la surface de la Terre (ce qui équivaut à 4 mètres au-dessus du niveau moyen de la mer).

1. axe-x
2. axe-y
3. axe-z
Propriétés et distorsion dans les projections cartographiques

Comme la Terre est sphérique, les cartographes et les professionnels du SIG doivent relever le défi qui consiste à représenter le monde réel à l'aide d'un système de coordonnées planaires. Pour comprendre ce dilemme, imaginez comment faire pour aplatir la moitié d'un ballon de basket : vous n'y parviendrez pas sans changer sa forme ou créer des surfaces de discontinuité. Le processus qui consiste à aplatir la Terre s'appelle une projection, d'où le terme projection cartographique.

1. Cette surface de la Terre doit correspondre à cette surface de la carte...
2. ...Par conséquent, la représentation de la majeure partie de la surface de la Terre doit être plus petite que l'échelle nominale.
3. Projection planaire

Un système de coordonnées projetées se définit sur une surface plane, bidimensionnelle. Des coordonnées projetées peuvent être définies pour des jeux de données en 2D (x,y) et 3D (x,y,z), où les mesures x,y représentent l'emplacement sur la surface de la Terre et z la hauteur au-dessus ou en dessous du niveau moyen de la mer.

Vous trouverez ci-dessous plusieurs exemples des différentes méthodes permettant de créer des projections cartographiques planaires.

1. Projection planaire
2. Lignes sécantes
3. Les lignes sécantes sont l'unique partie du plan de projection ne comportant pas de distorsion.
4. Les distorsions de projection à l'intérieur des lignes sécantes rendent les entités légèrement plus petites.
5. Les distorsions de projection à l'extérieur des lignes sécantes rendent les entités légèrement plus grandes.

Contrairement à un système de coordonnées géographiques, un système de coordonnées projetées possède des longueurs, des angles et des surfaces constants dans les deux dimensions. Cependant, toutes les projections cartographiques représentant la surface de la Terre sous forme de carte plane créent une distorsion de la surface, de la distance, de la forme ou de la direction.

Les utilisateurs compensent ces limitations en utilisant des projections cartographiques adaptées à l'usage prévu, à l'emplacement géographique et à l'étendue. Les logiciels SIG peuvent aussi transformer les informations entre les systèmes de coordonnées pour assurer l'intégration et des workflows importants.

De nombreuses projections cartographiques sont conçues pour des usages spécifiques. Une projection cartographique peut être utilisée pour conserver la forme, alors qu'une autre sera utilisée pour conserver la surface (projection conforme contre projection équivalente).

Ces propriétés, la projection cartographique (avec Éllipsoïde et Datum), deviennent des paramètres importants dans la définition du système de coordonnées pour chaque jeu de données SIG et chaque carte. En enregistrant des descriptions détaillées de ces propriétés pour chaque jeu de données SIG, les ordinateurs peuvent reprojeter et transformer à la volée les localisations géographiques d'éléments de jeu de données dans tout système de coordonnées approprié. Il est donc possible d'intégrer et de combiner des informations provenant de plusieurs couches SIG. C'est une fonction fondamentale du SIG. La précision de la localisation sous-tend presque toutes les opérations SIG. ArcGIS Explorer utilise la projection de type cube et l'ellipsoïde WGS 1984.

Les systèmes de coordonnées (géographiques ou projetées) fournissent une structure pour la définition des localisations du monde réel. Dans ArcGIS Explorer, le système de coordonnées est utilisé comme méthode d'intégration automatique des emplacements géographiques provenant de jeux de données différents dans une structure de coordonnées commune pour l'affichage et l'analyse.

ArcGIS Explorer intègre automatiquement des jeux de données dont les systèmes de coordonnées sont connus

Tous les jeux de données géographiques utilisés dans ArcGIS Explorer sont supposés posséder un système de coordonnées bien défini qui permet leur localisation par rapport à la surface de la Terre.

Si vos jeux de données possèdent un système de coordonnées bien défini, alors ArcGIS Explorer peut intégrer automatiquement vos jeux de données avec les autres en les projetant à la volée sur la carte.

Si vos jeux de données ne comportent pas de référence spatiale, ils ne peuvent pas être intégrés. Vous devez en définir une avant de pouvoir utiliser efficacement vos données dans ArcGIS Explorer.

Qu'est-ce qu'une référence spatiale dans ArcGIS Explorer ?

Une référence spatiale dans ArcGIS Explorer est une série de paramètres qui définissent le système de coordonnées ainsi que d'autres propriétés spatiales pour chaque jeu de données dans la géodatabase. Tous les jeux de données destinés à la même surface (et dans la même géodatabase) utilisent généralement une définition de référence spatiale commune.

Une référence spatiale pouvant être utilisée par ArcGIS Explorer inclut les paramètres pour :

Vous pouvez, ainsi que toute personne de votre entreprise, créer une référence spatiale pour les données existant dans ArcGIS.