L'adoption de la référence nord-américaine de 1983 impose de stocker et d'utiliser les données cartographiques dans un système de coordonnées reposant sur le datum NAD83. Toutefois, comme certaines données source sont recueillies à partir de cartes établies selon le datum NAD27, on peut supposer que de nombreux utilisateurs ont automatisé les couches de données d'origine en fonction du datum NAD27 et qu'il en est encore ainsi.
Compte tenu des différences dans la méthode de définition de chaque datum, et des variations dans la distorsion, il est difficile de définir la relation entre le datum NAD27 et le datum NAD83 à chaque emplacement par une seule équation mathématique. Plusieurs méthodes ont été proposées pour ajuster les datum. La méthode actuellement acceptée consiste en l'approche de l'étirement caoutchouté. On utilise une grille standard de points de contrôle dont les décalages de datum sont connus pour calculer la différence entre les véritables emplacements et les emplacements transformés.
Il existe deux méthodes de ce type pour la conversion entre NAD27 et NAD83, développées et utilisées respectivement par les Etats-Unis et le Canada.
Méthode développée par les Etats-Unis (NADCON)
La méthode NADCON, acronyme pour North American Datum Conversion, est un programme de transformation de datum créé par le NGS (National Geodetic Survey) américain. L'utilisation de cette méthode convient aux Etats-Unis, à Puerto Rico et aux Iles Vierges mais uniquement pour la conversion entre NAD27, NAD83, HPGN (High Precision GPS Network) amélioration du datum NAD83, et de certains systèmes de coordonnées d'îlots locaux décrits plus bas. Cette méthode a été implémentée dans l'outil Projet. Une surface dérivée par courbure minimale selon le système de référence géodésique national détermine la transformation de points avec un niveau de précision compris entre 0,15 et 0,5 mètres. La méthode NADCON est une norme nationale. Cette méthode de conversion entre les datum est la plus rapide, la plus simple, et la plus précise pour la réalisation de cartes à l'échelle 1:200 ou à une plus petite échelle.
Pour convertir les données des datum, spécifiez les différentes données en entrée et en sortie avec la sous-commande DATUM dans un fichier de projection. Le fichier de projection suivant convertit un jeu de données NAD27 en un jeu de données NAD83 :
INPUT PROJECTION STATEPLANE UNITS FEET ZONE 3426 DATUM NAD27 NADCON PARAMETERS OUTPUT PROJECTION STATEPLANE UNITS METERS ZONE 3426 DATUM NAD83 NADCON PARAMETERS END
Les mots-clé suivants (et la couverture de régions associée) correspondent à des noms de datum valides pour l'utilisation de la méthode NADCON pour effectuer une conversion entre les datum.
| Mot-clé | Région | Latitude | Longitude |
|---|---|---|---|
| NAD27 | Etats limitrophes des Etats-Unis | 20 à 50 | -63 à -131 |
| Alaska | 46 à 77 | -128 à 166 | |
| Porto Rico et les îles Vierges | 17 à 19 | -64 à -68 | |
| OLD_HAWAIIAN | Hawaï | 18 à 23 | -154 à -161 |
| ALASKAN_ISLAND | St George | 56 à 57 | -169 à -171 |
| St Lawrence | 62 à 64 | -168 à -172 | |
| St Paul | 57 à 58 | -169 à -171 | |
| NAD83 | Englobe toutes les zones précitées | ||
| HPGN | Liste des états pris en charge dans Précision et incertitude |
Utilisez les mots clé OLD_HAWAIIAN et ALASKAN_ISLAND pour effectuer une transformation entre les anciens datum des îles Hawaï et d'Alaska et le datum NAD83. Si vos données figurent déjà dans le datum NAD27, n'utilisez pas ces options. Ni Hawaï, ni les îles de l'Alaska n'ont officiellement figuré dans le datum NAD27. Vous ne pouvez pas effectuer de conversion entre les anciens datum des îles Hawaï ou d'Alaska et le datum NAD27 car la méthode NADCON ne contient pas les informations requises. La projection d'un plan ne permet pas d'utiliser les mots clé OLD_HAWAIIAN ou ALASKAN_ISLAND. Si vous effectuez une conversion depuis un plan d'état ou vers celui-ci, utilisez le mot clé NAD27. Exemple : Les données en entrée figurent dans l'ancien datum des îles Hawaï.
input projection stateplane units meters datum nad27 fipszone 5102 parameters output projection state units meters fipszone 5102 datum nad83 parameters end
Précision et incertitude
L'instruction suivante est extraite des notes de mise à jour de NADCON Version 2.1 d'octobre 1993 :
"Le niveau de précision de la transformation doit être considéré avec une certaine prudence. Au taux de confiance de 67 pourcent, cette méthode présente un niveau de précision à 0,15 m près pour les états limitrophes des Etats-Unis, à 0,50 pour l'Alaska, à 0,20 pour Hawaï et à 0,50 m pour Porto Rico et les îles Vierges. Dans les zones où les données géodésiques sont rares, la méthode NADCON peut donner des résultats moins précis mais le niveau de précision dépassera rarement le mètre près. Les transformations HARN (High Accuracy Reference Networks) entre le datum NAD83 et les états ou les régions ont un degré de précision à 0,05 mètre près. Les transformations entre les anciens datum (NAD27, anciens datum des îles Hawaï, Puerto Rico, etc.) et HARN pourraient combiner les niveaux d'incertitude. Ainsi, la transformation entre NAD27 et HARN donne un niveau d'incertitude à 0,20 m près (0,15 m + 0,05 m). Dans les régions côtières proches, les résultats sont moins précis mais la marge d'erreur est rarement supérieure à 5 m. Le datum NAD27 n'a pas été défini pour des mesures plus loin vers le large. Par conséquent, les calculs de transformation avec la méthode NADCON sont des extrapolations dont on ne peut garantir la précision".
Révisions régionales (HPGN/HARN)
Au niveau des états, un effort constant est réalisé pour améliorer le niveau de précision du datum NAD83 en utilisant des techniques d'arpentage sophistiquées qui n'étaient pas couramment disponibles lorsque le datum NAD83 a été développé. Cet effort, désigné sous le sigle HARN ou HPGN, est un projet de collaboration mené par le National Geodetic Survey et chacun des états.
Actuellement, tous les état ont fait l'objet d'un nouvel arpentage. En septembre 2000, les quadrillages de 44 états et de deux territoires étaient publiés.
Raison pour laquelle les coordonnées y peuvent sembler plus grandes de 200 mètres
Presque toutes les instructions publiées sur le niveau de translation entre les datum NAD27 et NAD83 correspondent à des translations exprimées en mètres sur des données non projetées (latitude-longitude). Lorsque deux jeux de données sont projetés dans des coordonnées planaires (tel qu'UTM ou plan d'état) et que les différences entre des emplacements dans le datum NAD27 et le datum NAD83 sont mesurées, la coordonnée dépasse souvent de 200 mètres la valeur attendue. Cela provient de la différence mesurée entre la taille et l'origine des deux sphéroïdes sur lesquels les données sont projetées.
Pour s'en rendre compte, il suffit de créer une couverture d'un seul arc, qui longe un méridien depuis l'équateur jusqu'au point choisi dans les Etats-Unis limitrophes. Par défaut, il est créé dans la sphéroïde de Clarke 1866. Il suffit ensuite de projeter l'arc et de modifier le datum en NAD83. L'arc ainsi obtenu devrait être plus long de 200 mètres environ.
Méthode canadienne (CNT)
Le programme de transformation de la norme canadienne entre le NAD27 et le NAD83 a été développé par le Canadian Geodetic Survey. Au Canada, cette méthode est désignée par National Transformation, qui devient Canadian National Transformation dans le présent document et dans le logiciel.
La méthode Canadian National Transformation prévoit des valeurs de précision pouvant aller de 0,01 mètre dans 74 % des cas, à 0,5 m pour 93 % des cas.
Pour plus d'informations sur l'obtention d'une transformation plus fiable dans les principaux centres urbains ou dans d'autres zones de haute densité, nous vous invitons à contacter ESRI Canada Limited.
ESRI Canada
12 Place de la Concorde
Suite 900
Toronto, Ontario M3C 3R8
CANADA
Tel.: +416-441-6035
Fax: +416-441-6838
Le fichier de projection suivant convertit un jeu de données NAD27 en un jeu de données NAD83 au Canada :
INPUT PROJECTION UTM UNITS METERS DATUM NAD27 CNT ZONE 15 PARAMETERS OUTPUT PROJECTION UTM UNITS METERS DATUM NAD83 CNT ZONE 15 PARAMETERS END