La définition du système de référence spatiale correct pour les données raster est importante. Les applications ArcGIS, telles que ArcMap, ou les jeux de données, tels que les jeux de données mosaïque, peuvent être reprojetés à la volée. Cela est utile ; toutefois, chaque fois qu’un jeu de données raster est transformé, les cellules sont modifiées lorsqu’elles sont rééchantillonnées. Cela doit être minimisé pour maintenir la meilleure qualité d’image et de données.
Lorsque vous définissez un système de référence spatiale pour un jeu de données raster, vous définissez la projection utilisée pour stocker les données. Cela a un effet direct sur les cellules, car elles sont rééchantillonnées en permanence pour correspondre à cette projection. Lorsque vous définissez un système de référence spatiale pour un catalogue d’images ou un jeu de données mosaïque, vous ne définissez pas, en général, la projection utilisée pour stocker les données raster, mais la projection utilisée pour gérer les données et créer les emprises, les limites ou d’autres entités.
Une référence spatiale est le géoréférencement et le système de coordonnées affecté à toutes données géographiques, y compris les jeux de données raster, les catalogues d’images et les jeux de données mosaïques. Les termes système de coordonnées et système de référence spatiale peuvent être utilisés indifféremment. En général, dans ArcGIS, lorsque vous utilisez un système de référence spatiale, cela comprend à la fois les systèmes de coordonnées géographiques et projetées. Il existe de nombreux types de systèmes de coordonnées. Chaque système de coordonnées est défini par les éléments suivants :
- sa structure de mesure, qui est soit géographique soit planimétrique,
- l’unité de mesure (généralement les pieds ou les mètres pour les systèmes de coordonnées projetées, ou les degrés décimaux pour la latitude-longitude),
- la définition de la projection cartographique pour les systèmes de coordonnées projetées,
- d’autres propriétés de système de mesure telles qu’un sphéroïde de référence ; un datum ; et des paramètres de projection, comme une ou plusieurs parallèles de référence, un méridien central et d’éventuelles translations dans les directions x et y.
Il existe deux types courants de systèmes de coordonnées utilisés dans les SIG :
- Un système de coordonnées géographiques fait appel à une surface sphérique en trois dimensions pour définir des emplacements sur la Terre (dont les coordonnées sont mesurées à partir du centre de la Terre). La latitude et la longitude définissent un système de coordonnées globales ou sphériques.
- Un système de coordonnées projetées est défini sur une surface plate, bidimensionnelle, comme une carte imprimée ou affichée. C’est pourquoi, il est également désigné sous le nom de projection cartographique. Une projection cartographique utilise des formules mathématiques pour relier les coordonnées sphériques du globe à des coordonnées planaires plates.
Certaines données raster peuvent avoir un système de coordonnées verticales (ou système de coordonnées z) en plus d’un système de coordonnées géographique horizontale ou d’un systèmes de coordonnées projetées. Un système de coordonnées verticales est basé sur un datum différent de son système de coordonnées horizontales correspondant. Sa mesure verticale est définie soit par un globe ellipsoïdal soit par un globe basé sur la gravité, également appelée hauteur orthométrique ou géoïdale. En principe, un système de coordonnées verticales définit également l’unité linéaire et la translation verticale par rapport à la surface terrestre définit.
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. Toutefois, toutes les projections cartographiques qui représentent la surface de la Terre sous forme de carte plane créent des distorsions sur certains aspects de distance, surface, forme ou direction, puisque vous essayez de placer des données tridimensionnelles sur un plan bidimensionnel. Lorsque vous sélectionnez une référence spatiale pour le stockage et le rééchantillonnage des données raster, vous devez sélectionner la projection qui minimise le type de distorsion qui vous préoccupe le plus.
Les différentes projections ont pour effet des types différents de distorsions ; par conséquent, elles sont conçues à des fins spécifiques. Une projection cartographique peut être utilisée pour des données à grande échelle sur une surface limitée, alors qu’une autre peut être utilisée pour réaliser une carte du monde à petite échelle. Certaines projections sont conçues pour minimiser la distorsion d’une ou deux caractéristiques des données (distance, surface, forme ou direction). Une projection peut ainsi conserver la surface d’une entité mais en modifier sa forme. Par exemple, la projection de Mercator est une projection cylindrique qui projette les données de la manière la plus précise le long de son méridien central (l’équateur). En revanche, plus vous allez vers le nord ou vers le sud, plus la distorsion est importante (environ 80° nord ou sud). Par conséquent, si vous devez projeter des données sur le monde, vous pouvez utiliser la projection de Robinson ou les degrés décimaux. Si vous créez des jeux de données mosaïque dont l’étendue est mondiale ou qui seront intégrés à des services web, vous pouvez utiliser la projection WGS 1984 Web Mercator.
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En savoir plus sur les projections cartographiques
Vous pouvez compenser ces limitations en utilisant des projections cartographiques adaptées à l’usage prévu, à l’emplacement géographique et à l’étendue.
Lorsque vous définissez un système de référence spatiale pour vos données raster, vous devez définir un système de référence spatiale conçu pour couvrir le contenu de données entier. Par exemple, vous pouvez utiliser la projection de Mercator du monde pour un jeu de données mosaïque. C’est une valeur par défaut raisonnable pour une petite surface qui ne s’étend pas trop dans les latitudes du nord ou du sud. Toutefois, il peut y avoir de meilleures projections, selon l’emplacement de vos données. Par exemple, lorsque vous cartographiez les États-Unis limitrophes, vous pouvez obtenir de meilleurs résultats à l’aide de la projection équidistante conique d’Albers. De nombreux pays ont leurs propres projections, voire possèdent des projections spécifiques pour leurs territoires ou États pour obtenir une meilleure précision. Par exemple, les États-Unis ont au moins une projection pour chaque État et souvent plus en fonction de la taille de l’État.
Lorsque vous prévoyez de créer un seul jeu de données à partir de plusieurs jeux de données raster, il se peut que les jeux de données raster couvrent plusieurs projections. Par exemple, ces jeux de données peuvent exister dans plusieurs zones UTM. Il vaut mieux définir le nouveau jeu de données (que ce soit un jeu de données raster, un jeu de données mosaïque ou un catalogue d’images) à l’aide d’un système de référence spatiale pouvant couvrir les différentes zones UTM plutôt que choisir une zone UTM unique, telle que la zone centrale, parce que la distorsion augmente lorsque vous vous éloignez de la longitude centrale de cette zone UTM.
Si vous créez un jeu de données mosaïque ou un catalogue d’images à partir de données raster tuilées, telles que des orthophotographies ou les cartes topographiques USGS, il est recommandé d’utiliser la même projection pour le jeu de données mosaïque ou le catalogue d’images que celle utilisée pour les données stockées. Si c’est impossible à cause d’un mélange de projections, essayez d’utiliser une projection basée sur le même datum. Par exemple, les cartes topographiques USGS ont été créées en utilisant NAD27 à l’origine. Lorsque vous utilisez une projection avec ce datum, les tuiles s’alignent le long des arêtes et les intersections d’angle. En revanche, si vous utilisez une projection basée sur NAD83, vous verrez que les angles et les arêtes ne s’alignent plus parfaitement.
La section Spatial Reference (Référence spatiale) de la boîte de dialogue Properties (Propriétés) du jeu de données raster, du jeu de données mosaïque ou du catalogue d’images affiche la projection cartographique du jeu de données et répertorie les paramètres de la projection.
Si un jeu de données raster n’a pas de système de coordonnées, vous pouvez en affecter un en cliquant sur le bouton de mise à jour dans la boîte de dialogue Raster Dataset Properties (Propriétés du jeu de données raster). Vous pouvez également cliquer sur le bouton de mise à jour pour afficher davantage d’informations sur le système de coordonnées existant (le cas échéant).
La conversion d’une projection en une autre peut également modifier la forme et la surface qu’une cellule représente sur la surface de la Terre. Chaque projection traite différemment la relation entre un monde tridimensionnel et un monde bidimensionnel. Vous devez connaître les propriétés et les implications de chaque projection avant d’en sélectionner une.
Une projection pour un catalogue d’images ou un jeu de données mosaïque est définie lors de sa création et elle ne peut pas être altérée. Si vous devez modifier la projection, vous devez recréer le jeu de données mosaïque ou le catalogue d’images.