Plannifier et construire une base de données GRASS
Vous devrez faire particulièrement attention quand vous créerez le Périmetre du Projet (PP) (l'emplacement : location). La structure est détérminée par les données utilisées.
La section suivante présente trois méthodes trois méthodes pour importer des cartes numérisées avec géoréférencement. La première est indépendante de la résolution, ceci est plus qu'utile pour compenser les erreurs de numérisation. Dans ce cas vous laisserai le calcul de la GRILL DE RESOLUTION à GRASS. Les deux autres exemples sont utilisé pour calculer l'extension et la résolution d'un emplacement, en supposant que les erreurs de numérisation sont inexistant ou pour le moins négligeables.
Il faut, pour cela, être conscient de la relation entre la longeur géometrique, l'échelle, et l'extension géographique. Cette relation cartographique générale est également valable lors de transformations de cartes analogiques en cartes digitales. Puisque il est plus probable que vous vous serviez d'un scanner (au moins pour créer un support cartographique à la future vectorisation dans le SIG), ces termes seront d'une grande importance. Par ailleurs, vous devriez garder à l'esprit les restrictions liées à la propriété légale des cartes que vous numériserez.
Lors de l'emploi de cartes digitales, qui sont non seulement scannées (par exemple par des institutions gouvernementales), mais qui ont également déjà été géocodées (ou totalement créées par digitalisation) la structure de l'information et leur import sont grandement facilités. La structure de l'information peut être déduite de l'information contenue dans la carte digitale pour ce qui est des limites géographiques et de la résolution.
Definition générale d'un Périmetre de Projet lors de l'utilisation de cartes numérisée
Pendant le processus de numérisation il est pratiquement impossible de coucher la carte de façon parfaitement droite. Par conséquent, la carte numérisée présentera toujours une légère rotation par rapport à l'azimute nord qui est inacceptable lors de travaux en SIG. Nous allons donc présenter en premier lieu une méthode qui requière un peu plus de travail et de temps, mais qui permet un import exact de cartes à travers la correction de la position avec l'aide de points de références.
Cette méthode peut être considérée comme universelle pour l'import de cartes numérisées. Toutefois, dans ce cas vous devrez définir deux PP avec des projections différentes. Premièrement, la carte numérisée est importée dans un emplacement x-y simple (sans projection) rectifié par la suite (geocodé) dans un second emplacement avec le système de coordonnées choisi :
Exemple : Vous avez numérisé une carte en 300 dpi. Nous appellons cette carte "carte brute". the Section called Definition d'un Périmetre de Projet avec une résolution géographique prédéfinieVous trouverez les méthodes de calcules nécessaires à la détérmination des parametres de numérisation exactes. Il est util de se servir d'une carte qui dispose déjà de marques aux croisement des lignes de coordonnées. Ces marques représentent des points importants pour la rectification de la carte. Vous gagnerez à numériser la carte à quelques pourcents de plus qu'il ne sera util à GRASS plus tard, afin que les marques qui sont en bordure de la zone intéressante soient clairment visibles. Nota : Le bords de la carte n'est généralement pas parrallèle aux axes de coordonnées du système de projection. Cela signifie que vous ne pouvez pas vous servir du bords de la carte en tant que limites d'emplacement (location).
Avant de rectifier la carte brute, vous devrez d'abords créer l'emplacement (location) dans le système de projection que vous aurez choisis pour votre carte, avec les frontieres géographiques et résolutions prérequises (cf the chapter called Préparer votre emplacement (location)). Toutes les projections suportées par GRASS peuvent être utilisées. Vous devrez porter votre attention sur le fait que la résolution de l'emplacement (location) cible ne devra pas être trop basse sous peine de rendre la carte illisible, selon les échelles utilisées. Il est donc util de commencer en calculant la transformation entre la résolution de numérisation et la résolution géographique.
Une fois que le nouvel emplacement (location) aura été créé, vous devrez quitter GRASS à nouveu afin de le redémarrer pour créer l'emplacement (location) en coordonnées xy (GRASS n'est pas encore en mesure de balancer entre deux emplacements (locations) à la volée). Plus tard, le modul de rectification transferera la carte importée dans cette emplacement (location) en coordonnées xy, vers le nouvel emplacement (location) et adaptera l'orientation ainsi que la résolution selon le parametrage de cette projection.
Maintenant l'emplacement (location) en xy nécessaire à la numérisation de la carte brut doit être créé. Il doit disposer d'une extension au moins égale au nombre de pixels de la carte importée dans les deux directions (x et y). La résolution sera 1 pixel, comme il est d'usage pour les emplacement (location) en xy. Il y a en fait une relation à la résolution géographique (en metres par exemple), mais cette relation n'as pas d'importance dans un emplacement (location) sans projection tel qu'un système de coordonnées xy. La "véritable" résolution (qui aura été détérminée au travers de la résolution de numérisation et l'echelle cartographique) n'est pertinente que durant la transformation vers le nouvel emplacement (location) contenant un système de projection.
Si la carte ne peut être numérisée qu'en plusieurs morceaux du fait de sa taille, les différents morceaux devronts tous être importés dans le même emplacement (location) en xy. Cet emplacement (location) doit être créé suffisament grand pour acceuillir tous les morceaux. Il faudra donc choisir sa taille en fonction du plus grand morceau numérisé. Etant donné que la taille des emplacements (locations) peut être choisi arbitrairement dans GRASS, vous pouvez même définir un emplacement (location) encore plus large just par "acquis de conscience". Afin de déterminer la taille de votre carte numérisée brut en pixels, vous pouvez vous servir du logiciel ImageMagick mentionné dans la section précédente.
Vous devriez avoir maintenant créé deux emplacement (location) : l'un en xy pour la carte brute, et l'autre contenant un système de projection dans lequel la carte brute sera rectifiée (géocodée). Vous trouverez les explications nécessaire à l'import et la rectification de la carte numérisée the chapter called Traitement des cartes numérisées.
Definition d'un Périmetre de Projet avec une résolution géographique prédéfinie
Cette méthode de créer un emplacement suppose que les limites du périmetre de projet sont connues et que les parametres de numérisation doivent être adaptés pour une carte qui doit être numérisée (et qui peut être numérisée sans erreurs autres que négligeables).
Le nombre de cellules de la trame (en mode raster) dans un emplacement (location) est lié à la longeur et à la largeur du PP ainsi qu'à sa résolution, choisis selon la precision nécessaire au résultat escompté (GRILLE DE RESOLUTION).
Exemple : Soit la longeur d'un emplacement (location) carré est d'un kilometre, avec une résolution utile de cinq metres par cellule (GRILL DE RESOLUTION), alors :
1 000m / 5m = 200 lignes (ou colonnes) => 200*200 cellules raster
Si par exemple, une carte numérisée doit étre créée pour cette region, elle devra contenir 200*200 lignes et colonnes de façon à être importée sans déformations. Ainsi, et dans ce cas, c'est l'emplacement (location) qui détermine la résolution de la numérisation puisque les longeur et largeur de la zone scannée sont détérminées par les limites de l'emplacement (location). Il en est de même pour toute autre information dont la resolution doit être adaptée (cf modèles d'élévation digitale avec largeur raster définie).
Maintenant nous avons besoin de savoir quelle résolution doit être utilisée lors de la numérisation, afin de pouvoir affecter à ce nombre de lignes et colonnes une longeur fixe. Dans cet exemple, nous supposerons une echelle de 1:25 000 pour la carte à numériser. Ainsi, la longeur de l'emplacement (location) de 1 000m devient :
100,000cm / 25,000 = 4cm,
4cm sur la carte. La résolution de numérisation de la carte à importer sera donc calculée de la façon suivante :
Nombre de lignes (ou colonnes) de la trame / longeur de la carte = 200lignes (ou colonnes) / 4cm = 50 lignes / cm
En dpi (dotes per inche : points par pouces ; equivalente au nombre de lignes ou colonnes par pouce) cela donne :
50 lignes*2,54 pouces = 127 dpi
Cette valeur doit être paramétrée dans le logiciel de numérisation, aussi bien que la section de la carte qui correspond aux limites géographiques de la zone que l'on souhaite numériser. Chaque échelle de carte donnera donc une résolution différente. Cette dernière devra être choisie suffisament grande pour permettre de conserver une définition suffisante à la lecture des toponymes les plus petits. Lors de la numérisation, il est quasiment impossible de conserver le nombre exacte de lignes et colonnes ainsi qu'une orientation parfaite de la carte. Dans cette méthode, nous devrons donc retravailler la carte numérisée à l'aide de logiciels d'imagerie (comme les outils netpbm, que vous trouverez à l'adresse suivante : http://netpbm.sourceforge.net/.
Observons maintenant une méthode alternative pour la définition d'un PP qui dépend de l'information que devra être traitée.
Definition d'un Périmetre de Projet sans résolution prédéfinie
Cette troisième méthode pour créer un emplacement est à utiliser quand la résolution de l'emplacement peut être choisi librement en fonction d'une carte numérisée ou tout autre source d'information). Ici les parametres de l'emplacement (location) sont dérivées de l'information numérisée. L'image à importer ainsi que l'emplacement (location) doivent avoir le même nombre de ligne et colonnes dans leurs trames. Vous pouvez déduire ces valeurs grâce au programme ImageMagick disponible à l'adresse http://www.imagemagick.org/. Utilisez sa commande identify ou bien ouvrez la carte numerisées, cliquez à droite dessus et choisissez "Image Info".
La question de savoir quelle distance dans la nature correspond à quelle longeur de celulle dans la trame est déterminée par la résolution de numérisation choisie. Ces valeurs doivent être fournies en entrée en tant que GRILL DE RESOULTION lors de la création de l'emplacement (location) (cf formulair d'entré des coordonnées sur la page locationform). Il est important de ne plus modifier la taille de l'image puisque cela altérerai les echelles au sein de l'image.
Il est recommandé de travailler avec une résolution de numérisation comprise entre 150 et 300 dpi (sur une palette de 256 couleurs), avec des toponymes lisibles sur la carte. La résolution du mode raster sous GRASS (GRILL DE RESOLUTION) de l'emplacement (location) est dérivé de là. Voici un exemple qui vous montre comment calculer la résolution d'un emplacement (location) carré. Supposons une résolution de numérisation de 300 dpi :
300 dpi = 300 lignes / 2,54cm = 118,11 lignes / cm
Si l'echelle de la carte numérisée est de 1:25 000, un centimetre sur la carte equivaut à 25 000 cm au sol. Maintenant calculons à quelle distance au sol correspond la longeur d'une cellule de la trame de la carte raster :
distance au sol / nombre de lignes par cm numérisées = 25 000cm / 118,11lignes = 211,6 cm / ligne = 2,12 m / lignes
Cette valeure de 2,12m doit être fournie en entrée en tant que GRILL DE RESOLUTION lors de la création de l'emplacement (location). Si vous souhaitez que la GRILL DE RESOLUTION corresponde à un nombre entier, vous devez faire le calcule inverse, et modifier la résolution de numérisation conformément. Normalement, vous devriez être en mesure doit choisir cette résolution arbitrairement jusqu'à une valeure maximale.