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Projet de Datum Nad27 à WGS84

Projet de Datum Nad27 à WGS84


Cela devrait être simple: avoir un fichier de formes dans UTM z16 DatumNad27 et vouloir le transformer en Datum WGS84 latlon J'utilise Qgis 2.6

Désolé, je vais préciser, avec les mesures prises :

1- Les données XY d'un landfarm, je les ai converties en forme et chargées dans Qgis. (NAD27_UTM 16N)

2- J'ai enregistré des données gpx, un chemin vers un volcan (incroyable d'ailleurs). Charger les données gpx dans Qgis. (WGS84)

3- Lors du chargement de google satellite ou OSM Landscape (WGS 84/Pseudo Mercator), les données gpx s'alignent très bien. Mais la ligne dérivée de XY n'est pas alignée.

4- Bien sûr, j'utilise la "transformation à la volée". Mais il n'est pas aligné.

5- Lors de la projection de la ligne XY, en utilisant l'algorithme SAGA et en spécifiant WGS84 comme targetCRS, cela ne produit aucun changement (voir image)


Dans ce cas, vous devez connaître le CRS exact que représentent vos données XY. Pour cela, utilisez des données de référence telles que l'imaginaire, la photographie aérienne et comparez les données XY avec des emplacements connus. Pour cela, vous pouvez utiliser la capture des coordonnées pluggin est utile.

Veuillez vous référer lorsque vous utilisez des transformations de données aux valeurs de paramètres, comme l'a souligné @Gerardo Jimenez : http://earth-info.nga.mil/GandG/publications/tr8350.2/wgs84fin.pdf

Enfin, les projections à la volée fonctionnent très bien chaque fois que vous avez le bon CRS spécifié dans vos données.


Comment changer une carte de NAD27 en WGS84 (NAD83) avec AutoCAD

Avant de parler de pourquoi dans notre environnement, la plupart de l'ancienne cartographie est sur NAD 27, alors que la tendance internationale est l'utilisation de NAD83, ou comme beaucoup l'appellent WGS84 Bien que les deux soient en fait dans la même projection, la différence n'est que Datum ( ne diffèrent que dans la grille UTM).

Beaucoup entrent dans une terrible confusion en croyant que la carte ne nécessite d'être déplacé qu'un vecteur, qui dans le cas du Honduras dans les feuilles cartographiques dit qu'il est de 202 mètres au nord et 6 mètres à l'est Bien sûr, cela peut s'appliquer à travaux locaux, cependant lors d'une reprojection comme il se doit, les programmes informatiques effectuent une série d'opérations géodésiques sur le changement d'ellipsoïde résultant en une carte où tous les sommets ont été déplacés dans la grille une valeur Pas constant, pour que je ne me connecte jamais avec une carte "simplement déplacée"

Cela peut être fait avec Microstation Geographcis, ARCGis ou avec Manifold dans ce cas nous verrons comment le faire avec AutoCAD Map3D. Je vais utiliser ce que j'ai (Map3D) en anglais donc nous allons essayer de garder certains noms tels qu'ils sont dans les menus et les boutons et comme l'ami CADGEEK l'a initialement proposé. Vous devez savoir qu'AutoCAD Land Desktop et AutoCAD Civil 3D, auparavant la carte AutoCAD, finissaient par être cette application qu'AutoCAD appelle Map3D, la procédure n'a pas changé pour les différentes versions.

On commence par le faire avec une carte vierge :

Attribuer la projection à la carte d'origine

1. Nous commençons un dessin vierge

2. A partir de l'espace de travail « map classic », allons dans map / tools / assigner le système de coordonnées global. De cette façon, notre dwg a déjà un système de référence, beaucoup ici se trompent car ils n'assignent que le nouveau système, ce qui provoquerait des données erronées. Dans le bouton «sélectionner le système de coordonnées», nous choisissons le système d'origine.

3. Dans cet exemple, j'ai une carte en NAD27, donc on choisit ce système dans le bouton « sélectionner le système de coordonnées » Je veux le passer au NAD83, je l'affecte au bouton suivant sur le même panneau (dessin source). Avec le bouton « sélectionner les dessins » vous pouvez choisir le ou les fichiers à reprojeter.

4. Maintenant que notre carte a un système de coordonnées, nous ouvrons le panneau des tâches s'il n'est pas activé. Cela peut être fait avec la barre de commande MAPWSPACE, puis entrez.

5. Maintenant depuis "l'explorateur de carte", nous faisons un clic droit sur "dessins" et sélectionnons "attacher"

6. La boîte de dialogue qui apparaît nous permet de rechercher le fichier d'origine dans le navigateur, une fois que nous l'avons trouvé, nous appliquons le bouton "ajouter"

7. Le dessin étant ajouté, nous allons maintenant mettre en place une requête. Pour ce faire, nous faisons un clic droit sur "requête actuelle" dans le panneau de l'explorateur de cartes, et sélectionnons "définir".

8. À partir des résultats du panneau de requête, nous cliquons sur "emplacement" sous "type de requête", puis nous cliquons sur "ok" pour accepter "tout type de limite". Cela implique que si nous allons consulter le dessin original dans ses entités, avec le «type de requête» défini, nous sélectionnons l'option «dessiner» comme «mode de requête».

9. Après avoir défini la requête, nous appuyons sur le bouton « executer la requête ». Une fois qu'AutoCAD Map 3D a terminé le processus, nous effectuons un zoom sur l'étendue et vous pouvez voir le dessin reprojeté.

Il convient de mentionner que certains objets Civil 3D n'aiment pas se déplacer aussi facilement, comme c'est le cas des tracés complexes (plusieurs chiffres, un enregistrement) ou ceux qui sont comme des îles (des tracés dans les tracés) ceux qui sont topologiquement sales tels que ceux construits avec smartline et d'autres aberrations. Ce sont généralement des blocs ou des regroupements qui doivent être exploités avant la reprojection.


Collecte de données d'informations WGS 84 - ou est-ce?

Emplacement, emplacement, emplacement. Ce n'est pas seulement le slogan de l'immobilier et des ventes, il s'agit de nous tous, tout le temps.

Grâce à la technologie, tout tourne autour de l'emplacement de nos jours. C'est dans nos voitures, nos smartphones, nos trackers d'exercice et même nos forfaits. Le GPS a révolutionné tant de choses dans nos vies, mais la plupart des gens ne savent pas vraiment comment il fonctionne. Ils ont l'idée générale de satellites émettant des signaux radio vers la Terre et traduits en une position sur Terre, mais c'est tout ce qu'il y a pour la plupart.

Comprendre la relation de localisation par des points sur la surface de la Terre est quelque chose de beaucoup plus complexe et devient assez compliqué. Grâce à des ordinateurs sophistiqués et à une puissance de programmation, cet ensemble complexe de formules et de calculs est résolu en coulisse avec peu d'effort. Tout ce que nous savons, c'est que lorsque notre position s'affiche sur notre téléphone, nous pouvons la partager avec nos amis et notre famille, rechercher le café le plus proche ou lui demander combien de temps avant de rentrer à la maison.

Cela affecte également les géomètres professionnels plus que beaucoup d'entre eux ne le comprennent vraiment. L'introduction du GPS a permis à de nombreuses personnes de produire des produits de travail avec une plus grande efficacité, mais sans comprendre la véritable géodésie, les mathématiques et la précision de positionnement derrière la technologie.

Remontons le temps pour comprendre où nous en sommes, pour mieux comprendre pourquoi connaître la base des références est si important :

AU DÉBUT

Jusqu'au début des années 1900, les géomètres ne mesuraient que ce qu'ils pouvaient voir et n'autorisaient aucune courbure de la Terre (elle est ronde d'ailleurs...). Ce n'est qu'après l'introduction de projets de relevés à long terme que l'on a envisagé d'ajuster les mesures du relevé.

Des observations d'arpentage approfondies ont été effectuées à l'échelle nationale pour établir un réseau de positions horizontales normalisées à travers le pays. En utilisant des méthodes d'ajustement des moindres carrés développées à l'origine par Carl Friedrich Gauss pour aider à estimer le mouvement orbital des planètes, ce réseau a été développé en utilisant l'ellipsoïde de Clarke de 1866 avec un point de base de Meade's Ranch, Kansas.

L'emplacement observé du point initial a été déterminé à 39°13'26.686" de latitude nord, 98°32'30,506" de longitude ouest à partir d'ici, toutes les latitudes et longitudes sont mesurées à l'aide de l'ellipsoïde de Clarke comme référence.

Ce système de référence, appelé système de référence nord-américain de 1927 (NAD27), a été largement utilisé par les géomètres et géodésiens gouvernementaux pendant de nombreuses décennies, mais en raison des mathématiques très impliquées dans les calculs, très peu de géomètres privés ont été formés pour travailler dans le système de référence.

Plus de 26 000 stations d'enquête ont été utilisées dans le calcul du NAD27, toutes observées et mesurées manuellement. Le télémètre électronique et le théodolite à longue portée aident à multiplier les points de référence au fil du temps, mais nécessitaient toujours des calculs intensifs pour déterminer les résultats pour les nouvelles positions.

L'ÈRE DE L'ORDINATEUR

La mise en œuvre d'ordinateurs, à la fois des ordinateurs centraux et des ordinateurs personnels, a permis de développer davantage la programmation qui a analysé les données d'enquête plus rapidement et plus précisément qu'il n'est humainement possible. Cette technologie permettait aux géodésiens de calculer des positions avec des résultats plus fiables, mais manquait encore d'une implication significative des géomètres professionnels.

Comme je l'ai couvert dans les articles précédents, le développement d'un système de positionnement global par le ministère de la Défense a créé la possibilité d'établir des emplacements presque n'importe où. Leur travail a commencé à la fin des années 1950 avec le développement d'un système géodésique intercontinental (World Geodetic System 1960 ou WGS 60) pour travailler avec d'autres nations. Le raffinement continu des données WGS a permis le développement d'un nouveau système de référence géodésique qui serait centré sur la Terre plutôt que la méthode à station fixe utilisée par NAD27.

En plus de la méthode de mesure, il y avait aussi un nombre beaucoup plus grand de monuments maintenant disponibles pour la mise en œuvre dans le nouveau système. Environ 250 000 points ont été inclus dans la base de données initiale pour le nouveau système de référence ainsi que des données satellites terrestres et Doppler supplémentaires pour créer le système de référence nord-américain de 1983 (NAD83). Les améliorations avec NAD83 par rapport à NAD27 comprenaient la correction et l'amélioration de la distorsion des données des observations antérieures grâce à la densification accrue des informations.

Une grande différence par rapport à la référence précédente était l'utilisation du système de référence géodésique de 1980 (GRS80) au lieu de l'ellipsoïde de Clarke précédemment mis en œuvre. Il offrait également une projection globale plutôt qu'une réalisation localisée des données. En raison de ces grandes différences basées sur les méthodes de projection, l'utilisation d'un ellipsoïde plus grand et la base de valeurs de coordonnées, il est assez facile de distinguer la différence entre les deux références. Mais comme la vie elle-même, tout est sujet à changement.

MAIS LE CHANGEMENT EST INÉVITABLE

La National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) a publié un document de normalisation en juillet 2014 décrivant le WGS 84, ses paramètres et son histoire, ainsi que la relation envisagée avec les systèmes géodésiques locaux.

Les normes couvertes dans le document comprenaient :

  • Systèmes de coordonnées
  • L'utilisation du GPS dans le développement du cadre de référence WGS84
  • Ellipsoïde et ses paramètres de définition
  • Formule de gravité ellipsoïdale
  • Modèle gravitationnel de la Terre 2008 (EGM2008)
  • Modèle du géoïde EGM2008
  • Le modèle magnétique mondial (WMM)
  • Relations WGS 84 avec d'autres systèmes géodésiques
  • Précision du WGS 84 et de ses modèles
  • Directives de mise en œuvre

NGA continue d'améliorer et d'affiner le cadre de référence WGS 84 afin de normaliser toutes les futures mesures GNSS. Intéressons-nous à quelques caractéristiques plus spécifiques de nos référentiels actuels.

BASE WGS 84

Le système de coordonnées WGS 84 est un système de référence terrestre conventionnel (CTRS). Il a un format de coordonnées orthogonales fixées par la Terre pour droitiers. L'origine du système sert également de centre géométrique de l'ellipsoïde WGS 84, et l'axe Z sert d'axe de rotation de cet ellipsoïde de révolution.

Il a été créé en 1987 dans le but de s'aligner sur le système terrestre du Bureau International de l'Heure (BIH), également connu sous le nom de référentiel BTS. Les précisions initiales du cadre de référence étaient de 1 à 2 mètres. Le raffinement continu était important pour l'équipe NGA et le développement s'est poursuivi.

Le cadre de référence WGS 84 a été mis à jour six fois, avec des révisions ayant eu lieu en 1994, 1997, 2002, 2012 et 2013. Ces mises à jour visent à intégrer les conventions internationales et à s'aligner sur le cadre de référence terrestre international 2008 (ITRF2008).

Les changements environnementaux dans les modèles et les méthodes mis à jour ont commencé à créer des divergences dans la relation entre les cadres de référence, des améliorations ont donc été apportées pour provoquer ces changements périodiques dans le cadre WGS 84. L'intention et le résultat de chaque révision ont été d'améliorer son exactitude et sa précision, en appliquant ainsi des contraintes au WGS 84 afin de l'aligner sur les résultats de l'ITRF en maintenant la continuité avec les autres GNSS dans le monde.

Avec cette dernière révision du cadre de référence WGS 84, WGS 84 (G1762), les différences de transformation avec le service GNSS international (IGb08) sont pratiquement nulles. Cela signifie que les utilisateurs de la dernière version de WGS 84 peuvent utiliser les données dans leur état d'origine pour les traduire en mesures internationales si nécessaire.

L'ITRF2008 a été récemment mis à jour vers l'ITRF2014, mais maintient sa relation cohérente avec le WGS 84 (G1762) avec une précision centimétrique.

Le cadre de référence d'origine WGS 84 est toujours utilisé par la plupart des appareils GPS grand public (smartphones, navigation automobile, etc.). Il a conservé la valeur originale de l'axe principal pour éliminer le besoin de diverses mises à jour et modifications pour ces appareils et logiciels de cartographie. Cela permet aux collections existantes de données géospatiales de conserver leurs valeurs et de ne pas faire l'objet de transformations ou de calculs supplémentaires.

NAD83 BASES

Le système de référence de coordonnées NAD83 est un ajustement horizontal des données existantes des relevés précédents, des données Doppler et de l'interférométrie à très longue base (VLBI). Le système de référence géocentrique est centré sur la Terre/fixe sur la Terre, utilise l'ellipsoïde GRS80 et est destiné à être identique au cadre de référence WGS 84 d'origine avec l'origine au centre de la masse de la Terre.

La mise en œuvre de la collecte de données par GPS a révélé un écart avec le centre calculé à l'origine du cadre de référence allant jusqu'à 2 mètres. Cette révélation a rendu le cadre de référence défectueux dans sa configuration d'origine, des erreurs de position allant jusqu'à 1 à 2 mètres étant monnaie courante.

En 1997, des données d'observation supplémentaires ont été introduites avec l'application d'informations de réseau de référence de haute précision (HARN) pour augmenter considérablement la précision horizontale. Cela a été suivi par l'ajout de données de station de référence fonctionnant en continu (CORS) jusqu'en 2002, puis par la mise en œuvre du Système national de référence spatiale (SNRS) en 2007. Le dernier réajustement majeur a eu lieu en 2011 avec plus d'observations et de données CORS. .

C'est à partir de ce cadre que les systèmes State Plane Coordinate (SPC) ont été développés pour une utilisation localisée. Les paramètres de transformation ont été créés pour permettre des valeurs de coordonnées plus petites pour une utilisation plus facile dans tous les types pour la cartographie et la collecte de données. C'est également là que la plupart des géomètres ont été initiés à une forme simplifiée de géodésie, mais sans les formules compliquées généralement associées à son utilisation.

Les améliorations matérielles et logicielles ont rendu la mise en œuvre des systèmes SPC beaucoup plus facile que les calculs antérieurs. Le raffinement continu du système NAD83 grâce à des ajustements importants et à des mises à niveau de l'équipement a donné au géomètre une grande confiance dans ce système, mais je mets toujours en garde notre profession pour promouvoir les programmes d'AQ/CQ pour vérifier les informations recueillies. Les techniques d'acquisition de données GPS ne sont pas infaillibles et une prudence appropriée lors de l'utilisation est toujours requise.

COMPARAISON DES SYSTÈMES

Le concept d'un système géodésique mondial est de fournir un système de référence dédié à l'échelle mondiale et de minimiser ou d'éliminer le besoin de systèmes locaux. La raison habituelle d'un système de coordonnées locales était de répondre aux besoins d'une zone avant que la mise en œuvre d'un système plus large ne soit possible. Très souvent, la pire partie d'avoir et de maintenir un système horizontal séparé d'un système mondial est les moyens et les méthodes de transformation/traduction des données.

En attendant, voici quelques-unes des principales différences entre le WGS 84 et le NAD83 :

  • Bien que les deux utilisent un ellipsoïde similaire, ils diffèrent légèrement et créent donc des résultats différents.
  • Le système de coordonnées du WGS 84 est géographique et le système NAD83 est projeté.
  • Les valeurs WGS 84 sont des points dans l'espace, tandis que les coordonnées NAD83 sont des emplacements physiques sur Terre.
  • Le WGS 84 est basé sur le système satellitaire NAVSTAR et le système NAD83 est basé sur un réseau de points au sol, de données d'observation et de CORS.
  • L'ellipsoïde WGS 84 est défini comme un référentiel géocentrique et équipotentiel, tandis que le NAD83 considère la collecte de données GRAV-D et les vitesses des plaques tectoniques.
  • Alors que le système WGS 84 d'origine s'aligne sur l'ajustement NAD83 (1986), d'autres améliorations du WGS 84 ont été effectuées pour maintenir la similitude avec les réalisations de l'ITRF.

Jusqu'à ce qu'il y ait un réaménagement du système GPS (y compris le matériel), nous devons réaliser les limites de chaque système et travailler ensemble pour nous assurer que la relation est comprise par tous ceux qui travaillent avec.

REMARQUES SUR LA COLLECTE DE DONNÉES

Avec les progrès des récepteurs GNSS, des collecteurs de données et des opportunités de réseau RTK, les données GPS ont considérablement proliféré au cours des 20 dernières années. Ce qui a commencé comme une simple collecte de données avec des calculs complexes nécessaires pour déterminer les valeurs de position s'est maintenant transformé en une pléthore de systèmes disponibles à portée de main. Les géomètres sont désormais considérés comme un « expert » en géodésie du jour au lendemain, avec très peu d'éducation ou de connaissances sur ce qu'ils mesurent et publient réellement pour les valeurs de coordonnées et géodésiques.

La majorité de la collecte de données GPS se produit dans un scénario de réseau en temps réel (RTN) : (1) avec une station de base sur un point de coordonnées publié ou une valeur dérivée d'OPUS, ou (2) avec un RTN cellulaire. Les deux situations sont généralement limitées par les paramètres NAD83 intégrés dans le logiciel de collecte de données pour produire des valeurs de coordonnées localisées ou de plan d'état. Pour les projets qui reposent sur ces coordonnées, ces méthodes sont parfaitement acceptables.

Là où la bifurcation apparaît, c'est lorsque les valeurs géodésiques sont requises pour la collecte de données de la création de la base de données du système d'information géographique (SIG). De nombreux utilisateurs de SIG comprennent la différence entre les données WGS 84 et NAD83, contrairement au géomètre professionnel typique. Les données requises pour l'utilisation du SIG (telles qu'Esri, Google Earth et Microsoft Virtual Earth) sont généralement par défaut WGS 84 car la plupart des cartographies sont destinées à ceux qui ont les besoins les plus simples : le consommateur. Les consommateurs utilisent le GPS dans de nombreux appareils personnels, et garder les exigences de programmation et de cartographie simples est la clé de leur succès. Une précision excessive n'est pas nécessaire lorsqu'il s'agit de ces appareils, donc un mètre ou deux variations sont parfaitement acceptables. C'est pourquoi le cadre de référence WGS 84 d'origine est programmé dans ces appareils et est toujours utilisé pour la plupart des besoins de cartographie à grande échelle. Mais que se passe-t-il lorsque la cartographie doit être plus précise ?

La nécessité d'une collecte de données précise nous ramène à la communauté des arpenteurs. Les informations collectées par la plupart des géomètres sont supposées être dans le WGS 84 car « C'est ce que mon collecteur de données m'a dit que c'était ». Idéalement, le meilleur moyen de collecter les valeurs WGS 84 réelles est d'occuper les emplacements requis et de collecter des données satellite à l'aide d'un récepteur GPS stationnaire à double fréquence et de noter l'époque correcte et les données de coordonnées GPS de station fixe associées utilisées. Les emplacements dérivés des données collectées dans les systèmes de coordonnées locaux et transformés en valeurs WGS 84 seront soumis à des caractéristiques et des distorsions affectant potentiellement le système local. Cela conduit vos données de sujet sur une voie d'incertitude qui peut ne pas être acceptable pour votre produit livré.

En règle générale, les données collectées dans NAD83 (2011) se situent dans la plage de précision de 1 à 2 mètres du WGS 84, comme indiqué précédemment. Ces précisions ne sont généralement pas acceptables dans le monde de l'arpentage et, espérons-le, pas non plus dans la plupart des situations de couche de base SIG.

L'une des meilleures solutions pour une collecte de données de haute précision qui sera plus compatible avec les besoins des bases de données SIG est de commencer votre collecte de données avec des points basés sur l'ITRF, si possible. Cette méthode maintient vos données cohérentes avec les paramètres actuels du cadre de référence WGS 84 et s'intégrera parfaitement dans la plupart des systèmes selon les besoins. La plupart des systèmes matériels et logiciels permettent sa mise en œuvre en tant qu'option de système de coordonnées et sont tout aussi faciles à utiliser que nos systèmes normaux basés sur le NAD83. Cela permet de réduire les maux de tête avec la corrélation des données avec les exigences du client et de maintenir les règles du jeu plus proches du niveau.

Pour les géomètres, voici l'essentiel : notre responsabilité est de fournir les données du client dans les conditions les plus exactes et précises possibles. Notre profession a besoin de se rééduquer pour mieux comprendre ce que le collecteur de données produit vraiment plutôt que de s'appuyer sur une aile et une prière pour qu'il réponde aux besoins du client.

Souvenez-vous de vos premiers jours de classe de mathématiques, nous avons passé de nombreuses heures à apprendre les fonctions de trigonométrie à la main avant de nous perdre avec une calculatrice avec des boutons sin, cos et tan. Apprendre à la main ce qui était produit nous a aidés à comprendre comment ces calculs complexes étaient effectués.

Nous devons penser à ce processus de collecte de données GPS de la même manière, et pas seulement espérer que le « fantôme dans la machine » crache les bons chiffres pour le projet. La pire chose que vous puissiez dire à un client est que vous « pensez » que les données sont correctes parce que vous n'êtes tout simplement pas sûr…

MAIS IL Y A UNE BONNE NOUVELLE…

La bonne nouvelle pour les utilisateurs de données géographiques aux États-Unis est que le National Geodetic Survey (NGS) travaille sur un nouveau système de référence qui intégrera de nouveaux changements radicaux dans la combinaison des systèmes de référence horizontaux et verticaux. Visitez le site Web de NGS pour plus d'informations. Le cadre initial semble très robuste et convivial, alors gardez les yeux et les oreilles ouverts pour plus de détails au fur et à mesure de leur développement. J'attends avec impatience le nouveau système et les géomètres du monde entier devraient aussi le faire.

Le problème parfois avec la technologie est qu'elle avance si rapidement que les bonnes innovations sont ignorées en raison de l'acceptation antérieure et de la réticence à mettre à niveau (comme Sony Betamax, Microsoft Zune, etc.). Cela a été vrai avec les systèmes géodésiques et l'introduction du GPS pour une utilisation courante. Ce sera un problème de longue date, mais j'attends avec impatience des jours meilleurs et plus radieux.


Projet de Datum Nad27 à WGS84 - Systèmes d'Information Géographique

Avec des parallèles standard de 29,5 et 45,5 degrés, cette projection est couramment utilisée pour représenter les États-Unis. Il a été utilisé par l'USGS dans son Atlas national de 1970. L'équipe de conception de l'atlas a décidé que cette projection était préférable car il s'agit d'une projection équivalente, elle est simple à construire, facile à segmenter et à réassembler, contient de petites erreurs d'échelle et est un choix populaire pour cartographier les États-Unis qui s'étendent largement d'est en ouest. . L'analyse de la projection montre peu de distorsion dans une zone de la taille des États-Unis. La figure ci-dessous montre la projection conique à surface égale d'Albers du monde avec des rivages sur un graticule de 15 degrés. Les parallèles standard sont de 20 et 60 degrés N. Le méridien central est de 90 degrés W. Pour plus d'informations sur ces paramètres et d'autres projections, voir Map Projection Basics.

Système de grille de Mercator transversal universel (UTM)

Ce système est une application spécialisée de la projection transversale de Mercator qui est à la fois cylindrique et conforme. Il divise le monde en 60 zones numérotées, au nord et au sud, séparées par l'équateur. Chaque zone s'étend sur six degrés de longitude et possède son propre méridien central. Ce système a été adopté par le US Army Map Service en 1947 pour son utilisation dans la cartographie mondiale et continue d'être utilisé dans le monde entier. La Floride fait partie des zones UTM 16 et 17.

Lors de l'utilisation du système UTM, des paramètres linéaires sont établis. L'origine de chaque zone UTM est l'intersection de son méridien central et de l'équateur, et les paramètres sont appliqués à cette origine pour faciliter le travail en rendant toutes les valeurs x et y positives, ou en réduisant leur plage. Le premier paramètre est la fausse abscisse - une valeur linéaire appliquée à l'origine des abscisses - ou le méridien central. Le deuxième paramètre est la fausse ordonnée - une valeur linéaire appliquée à l'origine des coordonnées y - ou l'équateur. Le dernier paramètre utilisé dans un système de grille UTM est un paramètre fixe appelé facteur d'échelle. Le facteur d'échelle est une valeur sans unité (généralement inférieure à un) qui est appliquée au point central ou à la ligne d'une projection cartographique pour réduire la distorsion de la projection dans la zone d'intérêt. La valeur du facteur d'échelle pour le système UTM est de 0,9996. Pour en savoir plus sur cette projection et sur d'autres, consultez la rubrique Principes de base de la projection cartographique.

Système de coordonnées dans le plan d'état (SPCS)

Il ne s'agit pas d'une projection mais d'un système de coordonnées qui a été utilisé aux États-Unis dans les années 1930 lorsque le United States Coast and Geodetic Survey l'a utilisé pour fournir un système de référence commun aux arpenteurs et aux cartographes. Dans les années 1950, le US Geological Survey a également commencé à y fonder de nouveaux dilemmes topographiques. SPCS divise les 50 États, Porto Rico et les îles Vierges américaines en plus de 120 sections numérotées. Ces sections, appelées zones, ont des numéros de code attribués qui définissent les paramètres de projection pour cette région.

Le système SPCS est basé en grande partie (l'Alaska est basé sur une autre projection) sur deux projections différentes selon la forme de la région cartographiée. Dans le cas des États qui ont une vaste étendue est-ouest, la projection conique conforme de Lambert est utilisée. Dans le cas d'un état avec une étendue nord-sud, la projection transverse de Mercator est utilisée. De nombreuses organisations gouvernementales de comté et municipales utilisent SPCS dans des projets de cartographie locale.

Il existe deux phases du système SPCS, SPCS27 et SPCS83, et elles sont assez différentes. Alors que SPCS 27 est basé sur le système de référence local NAD27 et est mesuré en pieds, SPCS83 est basé sur le système de référence géocentrique NAD83 mis à jour et est mesuré en mètres. Pour en savoir plus sur cette projection et sur d'autres, consultez la rubrique Principes de base de la projection cartographique.

Système de référence nord-américain (NAD)

Il y a deux phases du système de référence nord-américain - NAD27 et NAD83 - l'une locale l'autre géocentrique. Les données locales alignent un sphéroïde pour s'adapter étroitement à la surface de la terre dans une zone particulière. Un point sur la surface du sphéroïde correspond à un point sur la surface de la terre - ce point est l'origine de la référence et a des coordonnées fixes. Tous les autres points sont calculés à partir de l'origine. Le système de référence nord-américain de 1927 est un système de référence local basé sur le sphéroïde Clarke 1866 et centré sur une zone nommée « Meades Ranch » au Kansas.

Les données géocentriques relient les coordonnées au centre de masse de la Terre. Ces données ont été améliorées par les données satellitaires modernes. Le système de référence nord-américain de 1983 est basé sur l'ellipsoïde moderne GRS 1980 - presque identique à l'ellipsoïde WGS 1984 le plus largement utilisé qui est également géocentrique. Les données terrestres et satellitaires sont entrées dans la détermination de cette donnée. Étant donné que les données GPS brutes sont basées sur l'ellipsoïde WGS 1984, les données sont également compatibles avec le NAD83. Pour plus d'informations à ce sujet et sur les projections cartographiques, consultez Principes de base de la projection cartographique.

Réseau de référence de haute précision (HARN) ou réseau géodésique de haute précision (HPGN)

HARN et HPGN sont deux noms pour le même projet qui se concentre sur le réajustement du système de référence NAD83 à un niveau de précision supérieur état par état. Il s'agit d'une forme encore plus précise du système de référence nord-américain. Pour plus d'informations à ce sujet et sur les projections cartographiques, consultez Principes de base de la projection cartographique.

Paramètres

Paramètres linéaires

Pour une explication des paramètres linéaires, veuillez lire la section ci-dessus dans le système Universal Transverse Mercator Grid System (UTM) où ils sont expliqués. Pour plus d'informations sur les paramètres, consultez Principes de base de la projection cartographique.

Paramètres angulaires

Ces paramètres sont utilisés pour définir et définir l'origine du système de coordonnées utilisé. Il existe plusieurs paramètres différents, notamment les azimuts, les méridiens centraux, les parallèles centraux, les longitudes et latitudes d'origine et de centre, et les parallèles standard 1 et 2. Pour plus d'informations sur les paramètres, consultez la rubrique Principes de la projection cartographique.


Exemple de paramètres de projection :

SAISIR:
Nom de la projection : NAD_1983_California_III
Unités : pieds d'arpentage américains
Projection : avion de l'État de Californie
Système de coordonnées géographiques : NAD27
Zone : 3

PRODUCTION:
Nom de la projection : NAD_1927_California_III
Unités : pieds d'arpentage américains
Projection : avion de l'État de Californie
Projection : NAD83
Zone : 3

    Démarrez ArcView 3.x et cliquez sur Fichier > ArcView Projection Utility pour démarrer Projection Utility.

Dans la boîte de dialogue 'Étape 1' :
A. Naviguez pour sélectionner le(s) shapefile(s) à projeter. Si le fichier de formes est affiché dans la vue, le fichier de formes est automatiquement répertorié.

D. Cochez la case 'Afficher les options avancées' et sélectionnez l'onglet 'Datum'.
E, Sélectionnez, dans la liste déroulante Transformation géographique : NAD_1927_To_NAD_1983_NADCON.


Paramètres du système de cartographie à l'échelle de l'État du Texas (Datum NAD27)

Deg Min.MinDegrés décimaux
Méridien central-100° 00'-100.00°
Latitude d'origine31° 10'31.17°
Parallèle standard #127° 25'27.42°
Parallèle standard #234° 55'34.92°
Fausse Est3000000 mètres
Faux Nord3000000 mètres

Le Texas Statewide Mapping System utilise une projection Lambert.


Méthode canadienne (CNT)

Le programme de transformation standard du Canada entre le NAD27 et le NAD83 a été développé par le Canadian Geodetic Survey. Elle est connue localement sous le nom de Transformation nationale et sera désignée dans ce document et le logiciel sous le nom de Transformation nationale canadienne.

Le Canadian National Transformation prédit à moins de 0,01 mètre de la différence réelle pour 74 pour cent des cas, et à moins de 0,5 mètre pour 93 pour cent des cas.

Si vous avez des questions sur l'obtention d'une transformation plus fiable dans les grands centres urbains ou d'autres zones densifiées, contactez ESRI Canada Limited pour plus de détails.

Le fichier de projection suivant convertit un jeu de données NAD27 en un jeu de données NAD83 au Canada :


Paramètres Nevada East FIPS 2701 (référence NAD27)

Deg Min.MinDegrés décimaux
Méridien central-115° 35'-115.58°
Latitude d'origine34° 45'34.75°
Facteur d'échelle0.999900
Fausse Est500000 mètres
Faux Nord0 mètres

Nevada East utilise une projection de Mercator transverse.


Travailler avec les coordonnées du plan de l'État du Nord de Washington

La première étape de l'utilisation ou de la conversion des coordonnées du plan d'état Washington North FIPS 4601 dans ExpertGPS consiste à ajouter le format de coordonnées et les données appropriés pour votre projet. Dans le menu Edition d'ExpertGPS, cliquez sur Préférences. Clique sur le Mes formats de coordonnées onglet et cliquez sur le Ajouter un format bouton.

Dans le Boîte de dialogue Ajouter un format de coordonnées, modifiez l'emplacement, sur le côté gauche de la boîte de dialogue, en Monde/Amérique du Nord/États-Unis/Washington. Une liste de tous les formats de coordonnées utilisés à Washington apparaîtra dans le volet Format en haut à droite. Sélectionnez Washington North FIPS 4601, Meters (ou Feet, si vous souhaitez utiliser US Survey Feet comme unité de base). Sélectionnez maintenant NAD83 ou NAD27 dans le volet inférieur droit, intitulé Datum. (Remarque : le WGS84 est identique au NAD83 à Washington, alors sélectionnez le datum NAD 83 si vous essayez de convertir à partir des coordonnées du plan d'état WGS84.)

Conversion de WA Nord en UTM

Vous pouvez utiliser ExpertGPS Pro comme convertisseur d'avion de l'État de Washington vers UTM. Voici comment convertir les coordonnées de Washington North en UTM :
Tout d'abord, ajoutez le WA North SPCS, comme décrit ci-dessus.
Entrez vos données dans Washington North, collez-les à partir d'Excel ou importez un fichier de formes ou un dessin CAO en cliquant sur Importer dans le menu Fichier. ExpertGPS Pro convertira les coordonnées de votre avion d'état et les affichera sur une carte topographique ou une photo aérienne de Washington.
Ajoutez maintenant le format de coordonnées UTM et le système de référence de votre choix en revenant à la boîte de dialogue Ajouter un format de coordonnées. Lorsque vous sélectionnez UTM dans la liste Mes formats de coordonnées, toutes vos données seront instantanément reprojetées de l'avion de l'État de Washington vers UTM.
Vous pouvez maintenant exporter les données UTM reprojetées en cliquant sur Exporter dans le menu Fichier, ou copier et coller dans une feuille de calcul.

Comment convertir les coordonnées du plan de l'État de Washington en latitude/longitude

Follow the instructions above, but instead of choosing UTM as your output format, choose one of ExpertGPS Pro's latitude and longitude formats. ExpertGPS can convert your Washington North coordinates to lat-lon in decimal degrees, degrees and minutes (deg min.min), or degrees, minutes, and seconds (DMS).

Sending Washington North coordinates to your Garmin or Magellan GPS

Your GPS receiver can't display your location using the US state plane coordinate system, but you can use ExpertGPS Pro to send X,Y points or polyline data from your GIS or CAD software to your GPS receiver. Import or enter your data as described above. There's no need to select an output format like UTM or lat/long, unless you want ExpertGPS to display the same values that will be displayed on your GPS. Just click Send to GPS on the GPS menu. ExpertGPS will reproject the Eastings and Northings in your Washington North coordinates into the native format used by your GPS receiver, and upload them directly to the GPS. Now you can view all of your GIS or CAD data in the field on any Garmin, Magellan, Lowrance, or Eagle GPS!

Viewing Washington North State Plane GIS Data in Google Earth

Another option you have once you've imported GIS or CAD data in WA North SPCS into ExpertGPS is to convert it to KML or view it directly in Google Earth. To convert state plane to KML, simply click Export on the File menu, and select the Google Earth KML file type. If you just want to view your WA North SPCS data in Google Earth, simply press F7, the View in Google Earth command in ExpertGPS.

Using ExpertGPS as a UTM to Washington North Converter

Add the UTM coordinate format to ExpertGPS, and then import or enter your UTM data. To convert UTM to state plane, add and select the Washington SPCS, as described above, and your UTM Northings and Eastings will be converted to state plane coordinates.

Converting lat/lon or GPS data to Washington North

Use the technique above to convert latitude and longitude data to Washington Northings and Eastings. To convert Garmin, Magellan, or Lowrance GPS waypoints or tracks to Washington North state plane is even easier - just click Receive from GPS. ExpertGPS Pro automatically reprojects your GPS data into whatever coordinate format you select: Washington state plane, UTM, or lat/long. You can then export your reprojected data into a GIS in shapefile format, export a DXF for your CAD software, or copy and paste into Excel or a CSV file.

How to Display Washington North Coordinates on your GPS

Most handheld GPS receivers can't display Washington state plane coordinates natively. But if you've got an older Magellan GPS receiver that allows you to set up a User Grid (check your GPS manual for compatibility), you can use the settings for the Washington North Transverse Mercator projection listed below to trick your GPS into displaying Washington coordinates in meters. On Magellan GPS receivers, go to the SETUP screen, and then click COORD SYSTEM, PRIMARY, USER GRID. If you want to use US Survey Feet instead of Meters, click UNITS TO METERS CONV and enter 0.30480061.


Contenu

Informally, specifying a geographic location usually means giving the location's latitude and longitude. The numerical values for latitude and longitude can occur in a number of different units or formats: [2]

    : degrees, minutes, and seconds : 40° 26′ 46″ N 79° 58′ 56″ W
  • degrees and decimal minutes: 40° 26.767′ N 79° 58.933′ W
  • decimal degrees: +40.446 -79.982

There are 60 minutes in a degree and 60 seconds in a minute. Therefore, to convert from a degrees minutes seconds format to a decimal degrees format, one may use the formula

To convert back from decimal degree format to degrees minutes seconds format,

A coordinate system conversion is a conversion from one coordinate system to another, with both coordinate systems based on the same geodetic datum. Common conversion tasks include conversion between geodetic and earth-centered, earth-fixed (ECEF) coordinates and conversion from one type of map projection to another.

From geodetic to ECEF coordinates Edit

The following equation holds for the longitude in the same way as in the geocentric coordinates system:

And the following equation holds for the latitude:

The orthogonality of the coordinates is confirmed via differentiation:

From ECEF to geodetic coordinates Edit

The conversion of ECEF coordinates to geodetic coordinates (such WGS84) is the same as that of the geocentric one for the longitude:

The conversion for the latitude involves a bit complicated calculation and is known to be solved by using several methods shown as below. It is, however, sensitive to small accuracy due to R n and h being maybe 10 6 apart. [4] [5]

Newton–Raphson method Edit

The following Bowring's irrational geodetic-latitude equation [6] is efficient to be solved by Newton–Raphson iteration method: [7] [8]

The iteration can be transformed into the following calculation:

Ferrari's solution Edit

The application of Ferrari's solution Edit

A number of techniques and algorithms are available but the most accurate, according to Zhu, [11] is the following procedure established by Heikkinen, [12] as cited by Zhu. It is assumed that geodetic parameters < a , b , e >> are known

Note: arctan2[Y, X] is the four-quadrant inverse tangent function.

Série de puissance Modifier

For small e 2 the power series

Geodetic to/from ENU coordinates Edit

To convert from geodetic coordinates to local tangent plane (ENU) coordinates is a two-stage process:

  1. Convert geodetic coordinates to ECEF coordinates
  2. Convert ECEF coordinates to local ENU coordinates

From ECEF to ENU Edit

Obtaining geodetic latitude from geocentric coordinates from this relationship requires an iterative solution approach otherwise, the geodetic coordinates may be computed via the approach in the section above labeled "From ECEF to geodetic coordinates."

The geocentric and geodetic longitude have the same value. This is true for Earth and other similar shaped planets because they have a large amount of rotational symmetry around their spin axis.

From ENU to ECEF Edit

This is just the inversion of the ECEF to ENU transformation so

Conversion across map projections Edit

Conversion of coordinates and map positions among different map projections reference to the same datum may be accomplished either through direct translation formulas from one projection to another, or by first converting from a projection A to an intermediate coordinate system, such as ECEF, then converting from ECEF to projection B . The formulas involved can be complex and in some cases, such as in the ECEF to geodetic conversion above, the conversion has no closed-form solution and approximate methods must be used. References such as the DMA Technical Manual 8358.1 [13] and the USGS paper Map Projections: A Working Manual [14] contain formulas for conversion of map projections. It is common to use computer programs to perform coordinate conversion tasks, such as with the DoD and NGA supported GEOTRANS program. [15]

Transformations among datums can be accomplished in a number of ways. There are transformations that directly convert geodetic coordinates from one datum to another. There are more indirect transforms that convert from geodetic coordinates to ECEF coordinates, transform the ECEF coordinates from one datum to the another, then transform ECEF coordinates of the new datum back to geodetic coordinates. There are also grid-based transformations that directly transform from one (datum, map projection) pair to another (datum, map projection) pair.

Helmert transformation Edit

In terms of ECEF XYZ vectors, the Helmert transform has the form [16]

A fourteen-parameter Helmert transform, with linear time dependence for each parameter, [17] : 131-133 can be used to capture the time evolution of geographic coordinates dues to geomorphic processes, such as continental drift. [18] and earthquakes. [19] This has been incorporated into software, such as the Horizontal Time Dependent Positioning (HTDP) tool from the U.S. NGS. [20]

Molodensky-Badekas transformation Edit

To eliminate the coupling between the rotations and translations of the Helmert transform, three additional parameters can be introduced to give a new XYZ center of rotation closer to coordinates being transformed. This ten-parameter model is called the Molodensky-Badekas transformation and should not be confused with the more basic Molodensky transform. [17] : 133-134

Like the Helmert transform, using the Molodensky-Badekas transform is a three-step process:

The transform has the form [21]

The Molodensky-Badekas transform is used to transform local geodetic datums to a global geodetic datum, such as WGS 84. Unlike the Helmert transform, the Molodensky-Badekas transform is not reversible due to the rotational origin being associated with the original datum. [17] : 134

Molodensky transformation Edit

The Molodensky transformation converts directly between geodetic coordinate systems of different datums without the intermediate step of converting to geocentric coordinates (ECEF). [22] It requires the three shifts between the datum centers and the differences between the reference ellipsoid semi-major axes and flattening parameters.

The Molodensky transform is used by the National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) in their standard TR8350.2 and the NGA supported GEOTRANS program. [23] The Molodensky method was popular before the advent of modern computers and the method is part of many geodetic programs.

Grid-based method Edit

Grid-based transformations directly convert map coordinates from one (map-projection, geodetic datum) pair to map coordinates of another (map-projection, geodetic datum) pair. An example is the NADCON method for transforming from the North American Datum (NAD) 1927 to the NAD 1983 datum. [24] The High Accuracy Reference Network (HARN), a high accuracy version of the NADCON transforms, have an accuracy of approximately 5 centimeters. The National Transformation version 2 (NTv2) is a Canadian version of NADCON for transforming between NAD 1927 and NAD 1983. HARNs are also known as NAD 83/91 and High Precision Grid Networks (HPGN). [25] Subsequently, Australia and New Zealand adopted the NTv2 format to create grid-based methods for transforming among their own local datums.

Like the multiple regression equation transform, grid-based methods use a low-order interpolation method for converting map coordinates, but in two dimensions instead of three. The NOAA provides a software tool (as part of the NGS Geodetic Toolkit) for performing NADCON transformations. [26] [27]

Multiple regression equations Edit

Datum transformations through the use of empirical multiple regression methods were created to achieve higher accuracy results over small geographic regions than the standard Molodensky transformations. MRE transforms are used to transform local datums over continent-sized or smaller regions to global datums, such as WGS 84. [28] The standard NIMA TM 8350.2, Appendix D, [29] lists MRE transforms from several local datums to WGS 84, with accuracies of about 2 meters. [30]


Voir la vidéo: Qgis 3 - Trasformacion de Coordenadas CRTM-WGS84