Quelles stratégies, critères ou règles à utiliser pour sélectionner les systèmes de coordonnées?

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Quelles stratégies, critères ou règles utilisez-vous pour sélectionner les systèmes de coordonnées à utiliser?

(a) stocker,
(b) analyser et
(c) afficher des données SIG?

(J'apporte humblement ma réponse à une question connexe sur l'analyse des bassins versants, à titre d'exemple des considérations impliquées dans (b).)

Quels sont les pièges à surveiller?

Les liens vers des sites Web que vous trouvez particulièrement utiles à cet égard sont les bienvenus.

coordinate-system datum

— whuber
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J'anticipe un ensemble varié de réponses car la solution pourrait dépendre des objectifs de votre application SIG. N'hésitez donc pas à proposer votre réponse, même si d'autres ont été postées!

— whuber

@Kirk Kuykendall fait un excellent point dans un contexte de cartographie Web (qui pourrait servir de réponse à ce fil) dans un commentaire à l' adresse gis.stackexchange.com/q/10438/664 .

— whuber

Le système de coordonnées que vous utilisez n’a d’importance que si vous tenez à la précision. Les ingénieurs et les géomètres n'utilisent pas l'UTM.

— Jerry

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@Jerry je suis fortement en désaccord avec votre point. Les ingénieurs et les arpenteurs sont plus préoccupés par la précision que quiconque. C'est pourquoi, dans la plupart des cas, ils ont choisi d'utiliser un point de contrôle local comme origine de leur système de coordonnées. Mais cela n’a aucune importance, car votre réponse ne dit pas vraiment comment choisir un système de coordonnées.

— Devdatta Tengshe

Jerry, @Devdatta est correct pour d'autres raisons: le choix du système de coordonnées modifie également l'impression visuelle de la carte. L'enjeu est donc plus que la précision: nous devons nous préoccuper de la façon dont les lecteurs de carte donnent un sens à la sortie cartographique et qui peut être fortement influencé par les systèmes de coordonnées. Mais revenons à la précision: certains (mauvais) choix de systèmes de coordonnées créent des quantités infinies d’inexactitude, ce qui implique que, dans presque tous les cas, vous devez vous préoccuper de la précision dans une certaine mesure.

— whuber

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une. Il est recommandé de stocker une version des données dans la projection dans laquelle elles ont été capturées. La re-projection peut être un processus avec perte, et il est important d'avoir l'original. J'ai une préférence pour le stockage dans WGS84 par souci de simplicité.

b. En fonction de votre logiciel, vous devrez peut-être re-projeter dans des projections basées sur des compteurs telles que UTM. La prise en charge de la géodésique native est en cours d’ajout (PostGIS, serveur SQL). Pour l'analyse raster, il peut être préférable de conserver les données dans le format fourni afin d'éviter toute perte de données par interpolation.

c. Les systèmes de cartographie Web ont standardisé mercator sphérique et superposent les tuiles dont ils ont besoin pour cette projection. Pour superposer des vecteurs sur Google Maps, utilisez WGS84. Si vous ne ciblez pas la cartographie Web, il y aura généralement une projection locale standard.

— Matthew Snape
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J'accepte cette réponse, malgré son impopularité relative, parce qu'apparemment elle reconnaît à elle seule la distinction entre le format dans lequel les coordonnées sont stockées et les formats dans lesquels ils sont utilisés pour l'analyse et le traitement. Bien que toutes les autres réponses soient intéressantes et utiles - je les en remercie et les ai toutes votées -, la question ne pose pas de question sur les problèmes de distorsion dans la projection, qui semble être au centre de nombreuses réponses.

— whuber

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J'ai découvert FlexProjector hier. Il permet de manière interactive d' explorer diverses projections mondiales, d'ajuster leurs paramètres et même d'inventer de nouvelles projections tout en affichant les résultats à l'écran immédiatement, avec Tissot Indicatrix (bien que je ne sache pas encore si elles sont approximées ou exactes ).

texte alternatif

Flex Projector est open source (GPL2) et multiplateforme (linux, mac, windows), écrit par Bernhard Jenny, Institut de cartographie ETH Zurich. Vraiment un cadeau merveilleux pour les professions et la communauté géospatiales.

— Matt Wilkie
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+1 Merci de partager cela. C'est tellement utile que nous ne devrions pas nous soucier de la précision des indicatrices Tissot :-), mais sur les exemples de captures d'écran, elles ressemblent toutes à de vraies ellipses, ce qui est bon signe.

— whuber

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Pour des informations détaillées, belles et bien présentées sur presque tous les aspects des projections cartographiques à l'échelle mondiale, je ne saurais trop louer les pages de Map Projection de Carlos Furuti .

La grande quantité d'informations qui y est stockée peut parfois être décourageante et effrayer les gens. Voici donc deux pages de départ remarquables pour vous rendre accro: Évaluer et mesurer les distorsions avec Tissot Indicatix . Tous les cercles de l'image suivante comprennent la même zone et la même distance au sol. (Matt Perry a un court script gdal / ogr pour générer des formes tissot ici ). Deuxièmement, voir le tableau Résumé des projections avec les vignettes.

Projection Mercator avec Tissot Indicatrix

— Matt Wilkie
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Merci Matt. Bonnes références. Notez, cependant, que le script de Matt Perry ne se rapproche que des Indicatrices Tissot; dans certains cas, cela donne des valeurs terriblement déformées. Carlos Furuti et lui semblent ne pas avoir remarqué que l’on pouvait calculer une TI avec précision à l’aide d’un petit cercle (par exemple, un rayon de 10 mètres) et ensuite la redimensionner de manière constante autour de son centre pour l’afficher sur une carte. Mais dans l’ensemble, même la représentation déformée est utile.

— whuber

Merci pour l'avertissement et la correction Bill. J'avais pris les affirmations pour argent comptant. Comment détermine-t-on si une indicatrice est valide?

— Matt Wilkie

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Les formes des indicatrices fournissent un indice utile. Regardez ceux où se produisent les plus grandes distorsions, en particulier celles qui ont de fortes excentricités. S'ils ne sont plus des ellipses - par exemple, s'ils commencent à ressembler à des bananes - vous pouvez être certain que le calcul est invalide. Tissot indicatrix est une approximation du second ordre de la dérivée de la projection et, en tant que telle, est toujours nécessairement une ellipse parfaite.

— whuber

Maintenant une question à part: Créer un Tissot Indicatrix

— matt wilkie précis.

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Notre stratégie consiste à utiliser la même chose pour a, b et c. La reprojection est coûteuse.

(Nous stockons, analysons et affichons les données dans la projection la plus utilisée par nos utilisateurs - notre zone UTM nationale - ou une d’entre elles en réalité. C’est la Norvège. Toute projection de Mercator déforme beaucoup. Néanmoins, les projections WGS84 / Google EPSG: 4326 / EPSG: 900913 sont les autres questions pertinentes que nous devons traiter (YMMV)

— relouer
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Relet a tout dit. La même projection (s) est utilisée pour les trois et rarement modifiée. Lequel est utilisé? La projection locale, personne ici n’utilise autre chose - dans mon cas, la Transverse Mercator locale (pas UTM) et très très rarement la projection géographique.

— Jonatr

Lorsque vous dites que vous "utilisez la même chose pour ... c" et que "la reprojection coûte cher", vous contestez-vous l'utilisation des capacités de projection à la volée d'un SIG?

— whuber

Absolument pas. Mais il est logique de stocker dans la projection les données qui seront le plus utilisées, s’il existe une nette disparité.

— relance

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Sans entrer dans de nombreux détails (qui peuvent être obtenus à partir de certaines des ressources mentionnées dans les réponses précédentes), la réponse cartographique standard est "cela dépend de votre utilisation et de votre public". Toutes les projections déforment au moins l’un des éléments suivants: forme, surface ou direction. Par exemple, si votre analyse nécessite des mesures précises de la surface, vous devez utiliser une projection qui préserve la surface. Votre choix dépendra également de la zone géographique d’intérêt: est-il vaste (la terre entière, un continent entier) ou relativement petit (une ville, un comté ou même une région dans certains cas). Les systèmes de coordonnées UTM et State Plane (basés sur des projections) peuvent bien fonctionner dans ces zones, mais ils sont inutiles sur tout un continent. Votre public est également important car il peut avoir une projection particulière qu’il est habitué à voir (même s’il ne le sait pas), ou une norme particulière à laquelle il s’attend. Une chose est sûre cependant, même si vous stockez votre jeu de données en coordonnées géographiques, je ne vous recommanderais jamais d'utiliser GC pour une représentation cartographique réelle, sauf si vous devez absolument: la forme, la surface et la direction sont TOUTES distorées la carte résultante est susceptible d’être laide.

— Kathi Hannaford
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+1 Merci d'avoir introduit des considérations importantes et d'avoir abordé les trois parties (a, b et c) de la question. J'espérais voir plus de réponses comme celle-ci.

— whuber

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Comme avec Relet et Jonatr, nous utilisons autant que possible un système de coordonnées local, qui dans notre cas est Albers. Notre raisonnement :

Tous les systèmes de coordonnées sont arbitraires. Par système de coordonnées, nous entendons simplement un système alphanumérique par lequel les positions d'objets géographiques peuvent être décrites sans ambiguïté. Par arbitraire, nous entendons qu'il n'y a pas de magie dans la façon dont ces systèmes ont été développés ... ils sont complètement artificiels. Leur seul objectif est de permettre aux utilisateurs de décrire sans ambiguïté la position d'un objet dans l'espace géographique. Le système que vous utilisez n'a pas d'importance: sphérique (Système de référence global) ou planaire (Albers, Lambert, UTM, Plan d'état, etc., etc.), tant que vous pouvez placer des objets au bon emplacement.

En résumé:

un système de coordonnées vous permet de décrire la position géographique d'un objet,

la position de l'objet est importante,

la manière dont la position de l'objet est décrite (c.-à-d. les coordonnées) n'a pas d'importance.

Le seul véritable problème pour nous est que, si nous voulons que des données provenant de sources différentes soient intégrées, elles doivent toutes résider dans le même plan de coordonnées. En raison des limitations théoriques de l'UTM:

Les zones UTM sont limitées à 3 ° de part et d’autre du méridien central,

la cartographie au-delà de la limite de 3 ° entraîne une distorsion aérienne inacceptable

le Yukon s'étend sur 4 zones UTM ...

... et le simple fait que nos utilisateurs souhaitent pouvoir:

intégrer une variété de données spatiales,

créer des cartes couvrant plusieurs zones UTM

... mais n'aimez pas les coordonnées réelles, nous avons abandonné UTM pour Albers.

La norme pour l’utilisation des projections cartographiques en Colombie-Britannique pour les inventaires des ressources, de la culture et du patrimoine du ministère de l’Environnement, des Terres et des Parcs et du ministère des Forêts pour le Comité d’inventaire des ressources du Groupe de travail sur les données numériques " (lien) (comment que pour un titre difficile à manier? :)

— Matt Wilkie
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C'est un titre impressionnant et difficile à manier.

— relancer

Votre affirmation selon laquelle "tous les systèmes de coordonnées sont arbitraires" semble contredire la plupart des ouvrages modernes sur les projections, qui montrent comment on peut choisir une projection pour obtenir un compromis optimal entre les effets des distorsions pour vos analyses envisagées. . Cela semble également suggérer que presque toute projection conviendrait à n'importe quel travail, ce qui - pour le moins que l'on puisse dire - est une position non conventionnelle. Ai-je peut-être mal interprété ce que vous dites ici?

— whuber

@ Whuber: le mot "arbitraire" signifie ici que nous, les humains, imposons une construction mentale à la réalité. Si nous utilisions par exemple un système à 12 chiffres de base, le système de coordonnées serait complètement différent, mais pourrait tout aussi bien décrire le monde. Je ne veux nullement dire que le système utilisé importe peu. En fait, le choix du coord-sys est souvent la décision la plus fondamentale à prendre.

— Matt Wilkie

Le point central à cet égard est que l'interrogation du même emplacement dans Albers et UTM donne des numéros différents, mais l'emplacement par rapport aux autres est si similaire que la différence n'a plus de sens. De même, les calculs de surface et de distance comparés entre Albers et UTM sont suffisamment proches pour que les différences puissent être considérées comme du bruit statistique à cette échelle. (Nous traitons couramment des caractéristiques de centaines et de milliers de kilomètres: parcs, zones de gestion de gibier, etc.)

— matt wilkie

Merci pour la clarification. Votre vision globale des systèmes de coordonnées, bien que correcte, semble ignorer le fait que de nombreux calculs ne sont possibles que dans certains systèmes de coordonnées ou sont beaucoup plus efficaces dans certains systèmes. En tant que tels, même si certains systèmes positionnent les points avec une précision appropriée, ils ne décrivent pas comment nous voulons raisonner le monde aussi bien, à aucun prix. ( Par exemple, la base 12 ne fait aucune différence, mais projeté vs géographique le fait.) Cela explique peut-être pourquoi il n’est pas paradoxal que le choix d’un système de coordonnées soit une décision importante.

— whuber

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J'ai répondu à une question non :) sans rapport sur le forum qgis plus tôt ...

Cela dépend du CRS que vous utilisez. Tous les systèmes de coordonnées déforment la réalité d'une manière ou d'une autre. soit ils déforment la représentation graphique pour que la mesure soit localisée et plus précise pour une zone "réduite", soit ils déforment la mesure pour que nous aimions ce que nous voyons. Comme aux États-Unis48, albers est une "image" commune des États-Unis avec une belle courbe à la frontière canadienne et un Maine plus grand que le Texas, courbe bien centrée quelque part dans le Midwest. Cependant, il existe une zone relativement petite (au centre) où les mesures peuvent être effectuées avec précision. UTM et Stateplane sont conçus pour que les États-Unis localisent et permettent des mesures précises. Oui, la mesure géodésique sera toujours différente de la longueur de l'objet, sauf si vous construisez l'objet avec des mesures en 3D. Je ne connais pas bien les méthodes de mesure des qgis, mais vous voudriez utiliser une mesure géodésique comme mesure exacte. Cela viendra le plus près (comprenez que le système de coordonnées que vous utilisez utilise une approximation de l'ellipse de la Terre où vous vous trouvez, ce qui pourrait comporter un peu de + ou - intégré) pour être la même mesure que le monde réel. J'espère que cela vous aidera également. N'oubliez pas non plus que lat long n'est pas un système de coordonnées, mais un système angulaire (donc un nombre d'unités).

21/10/2010 Frederick Löbig

Masquer le texte cité - Hey list,

lorsque je calcule la longueur d'une polyligne avec le calculateur de champs, la valeur est différente de celle mesurée avec l'outil de mesure. Je pense que c’est un problème avec la différence géodésique entre la longueur réelle et le lent projeté.

Ma question est la suivante: laquelle des deux valeurs est la valeur exacte?

Cordialement, Freddy

En utilisant le site Web ESPG, vous devriez être capable de localiser un système local qui donnera à la fois une qualité graphique et une facilité d’utilisation des mesures. Référence spatiale

EPSG Org point

Une discussion plus approfondie sur lat, lon devrait suivre maintenant ... Wiki de Lat Lon

J'ai donné l'exemple que vous prenez un ballon de basket et tenez un bâton pointant directement vers le centre (du ballon). Lorsque vous imaginez le bâton traversant le centre de la Terre et l'intersection de la médiane équator / greenwich, il serait de 0, 0 ou 0. Le déplacement de la cheville à l'est ou à l'ouest augmente l'angle à partir de 0,0, soit par des nombres positifs. ou dans le cas de l'hémisphère occidental par - ou des nombres négatifs -100 lon, 52 lat. c'est 100 degrés mesurés à partir du centre de la terre à l'ouest de la moyenne médiane de Greenwich et 52 degrés au nord de l'équateur (médiane). Prenez un ballon de basket et une tige et faites-le vous-même. Il est vraiment utile de comprendre lat lon.

texte alternatif

— Brad Nesom
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