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#1 Thu 10 April 2008 17:33

rayer_mag
Participant occasionnel
Date d'inscription: 20 Sep 2007
Messages: 13

Passer du WGS84 à un système local

Bonjour,

Dans le cadre d'une étude sur la surveillance d'un barrage je teste les précisions que l'on pourrait atteindre lors d'une auscultation par GPS. Toutefois afin d'assurer une continuité entre les campagnes GPS et les campagnes antérieures effectuées en topographie classique je dois changer de système de référence: là est tout le problème.

Les coordonnées issues des mesures GPS sur les repères de surveillance sont en WGS 84 (normal me direz-vous).
Par contre les coordonnées de ces mêmes repères lors des campagnes précédentes sont dans un système local défini par 2 points initialement, arbitrairement:

P1: x = 515.231    y=236.204    z=50.00
P2: x = 419.953    y=244.488    z= 33.136
Je connais ces 2 points en WGS84 (plus 2 autres dans les 2 systèmes).

Mon soucis est le suivant (ou plutôt mes soucis):

-les coordonnées dans le repère local sont-elles des coordonnées planes ? Si tel est le cas qu'elle projection dois-je "appliquer" pour pouvoir passer en coordonnées géographiques ? 

-Où alors est-ce que je dois les considérer comme coordonnées cartésiennes et réaliser une similitude 3D pour revenir en WGS84 ?

-Autre soucis: ce système local n'est pas orienté au nord (écart de plus de 100g !) : cela pose-t'il problème pour changer de système de référence ? si oui une rotation selon l'axe des z suffit-elle (combien de points me faut-il alors ?)?

Existe-t-il des logiciels gratuits qui permettent de faire ce changement de systèmes ?

La géomètrie dans l'espace n'étant pas mon fort, j'avoue que j'ai du mal. Si jamais vous avez une des réponses à mes questions je vous en remercie d'avance.

Cordialement,

Magalie

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#2 Thu 10 April 2008 19:16

christian
Participant assidu
Lieu: Isère
Date d'inscription: 20 Sep 2005
Messages: 207
Site web

Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonsoir,

Si ce sont des coordonnées locales, je suppose que les distances entre les points extrèmes ne dépassent pas 2 km. De toutes manières, il s'agit à coup sur de coordonnées planes en conséquence tu pourras passer de n'importe quel système en projection vers ce système local par une similitude 3D et encore, suivant la précision attendue, c'est peut être prendre un marteau-pilon pour enfoncer un clou.
La terre fait à peu près 40000km de circonférence, alors pour 2km, je te laisse calculer l'approximation que tu fais sur l'arc de cercle... wink

Bon allez, pour compléter la réponse, et si tu veux chinoiser, la similitude 3D n'est pas la meilleure méthode, car souvent en topographie, la détermination de l'altitude est de précision différente de celle de la planimétrie, en conséquence, il est préférable d'utiliser des transformations tridimensionnelles qui traitent ces deux données différemment (par ex la Stepwise), mais ce genre de transformations ne se trouvent que sur des logiciels spécialisés de GPS (ex SKI: Static Kinematic Software de ex-Wild)

Ce que je te conseille si tu travailles en WGS84 c'est de transformer en Lambert zone qui te donnera le moins de déformations par rapport à un levé terrain (n'utilises pas le Lambert93 qui introduit de fortes déformations) : c'est pour cela que le Lambert zone a été créé à l'origine : pour ressembler le plus possible à des mesurages terrain. Ensuite effectue la similitude 3D pour passer de l'un à l'autre.

cordialement

Dernière modification par christian (Thu 10 April 2008 19:23)

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#3 Thu 10 April 2008 21:17

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3170
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour,

Christian, la seule remarque que je me permettrais est le pb de la transfo WGS84 Lambert Zone qui n'a pas une grande précision, les cinq centimètres sont amha beaucoup trop pour la surveillance d'un ouvrage d'art.
Et honnêtement utiliser un GPS pour cela c'est trop imprécis, le Z à lui tout seul fait exploser le reste. Reste la solution de la mesure relative avec deux stations mais là ça fait cher pour pas grand chose. Bref la solution topo classique améliorée par une solution laser me paraît plus judicieuse.

A+

Christophe


Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#4 Fri 11 April 2008 00:16

christian
Participant assidu
Lieu: Isère
Date d'inscription: 20 Sep 2005
Messages: 207
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonsoir christophe,

En position absolue je suis d'accord avec toi, mais je ne pense pas que ce soit pour avoir des coordonnées absolues, mais simplement un différentiel puisqu'elle a des points de repère à proximité... non?

Quant au GPS, je n'ai même pas pensé qu'il puisse s'agir d'un GPS non différentiel, car ce dernier dans le meilleur des cas a une précision de 5 à 7 m.  Je pense donc que là aussi, Magalie faisait référence à un GPS différentiel digne de ce nom...

Ou alors, j'ai tout faux, car l'idée ne m'a pas effleurer que l'on puisse utiliser une seule antenne pour surveiller un ouvrage d'art où je pense que la précision doit etre le cm

Pour information, un livre trés sérieux sur le sujet (GPS-Serge Botton,Francois Duquesne) donne une précision pour du différentiel statique bifréquence 2mm + D/1000000 ce qui donne une précision inférieure au cm pour le km, non ? (tout dépend évidemment du GPS utilisé, mode opératoire, conditions... mais c'est quand même à voir suivant précision souhaitée)

Dernière modification par christian (Fri 11 April 2008 00:44)

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#5 Fri 11 April 2008 06:28

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3170
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour,

La seule expérience que j'ai dans le domaine c'est une rencontre avec un topographe chargé de surveiller le petit barrage pas loin de chez moi, et les jolis escargots que forment les positions des points de contrôle au cours du temps qu'il m'a montrés étaient à l'échelle du mm.

Je suis d'accord sur la partie GPS, avec les vieux bi-fréquences (ceux d'avant le temps réel) j'avais fait un chantier avec une stepwise avec de l'IGN ordre 2 et 3 pour le X,Y et du NTF pour le Z, qui donnait des précisions millimétriques, ce pour des vecteurs de qq Kilomètres. Mais comme tu le dis si bien n'est-ce pas utiliser un marteau pilon pour écraser une mouche ? En terme économique deux trépieds et une station laser, permettent de travailler seul et pour les distances indiquées (100 m environs) ne demande pas un investissement énorme. A mon sens le GPS devient intéressant à partir des deux Kilomètres.

A+

Christophe


Christophe
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#6 Fri 11 April 2008 08:16

rayer_mag
Participant occasionnel
Date d'inscription: 20 Sep 2007
Messages: 13

Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour ,

Que de discution autour de ce thème !

Je vous dois quelques précisions à mon avis.

J'ai un un point fixe de référence parfaitement connu à environ 900m de l'ouvrage. Puis 2 pivots qui se situent à moins de 200m du barrage (et par conséquent des repères d'auscultation). Il s'agit d'un petit ouvrage (224m de long, 24m de haut sur fondation).
Sinon on fonctionne avec 4 récepteurs bi fréquence (Topcon dont 2 hipper pro): 3 fixes sur le point fixe et les 2 pivots et un mobile qui ira de repère en repère.

Le Z actuellement ne m'intéresse pas puisque l'auscultation altimétrique se fait par un autre moyen: nivellement direct par aller-retour.

Les tests n'ont pas débuté mais je ferai les essais en restant stationné 1h sur un repère, puis 15mim (puis 10min et 5 min) mais avec réoccupation du point (au moins 3 fois dans la journée). Le but étant de déterminer par quel procédé et le temps d'occupation minimal nécessaire pour atteindre la précision maximale.
La précision recherchée est de 2 à 1.5mm en planimétrie (par rapport au point fixe de référence).

Merci en tout cas pour vos conseils.

Magalie

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#7 Fri 11 April 2008 08:41

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3170
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour,

C'est ça votre matériel ?

A+

Christophe


Christophe
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#8 Fri 11 April 2008 09:27

rayer_mag
Participant occasionnel
Date d'inscription: 20 Sep 2007
Messages: 13

Re: Passer du WGS84 à un système local

Oui . Cela pose-t-il problème ?

Magalie

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#9 Fri 11 April 2008 09:30

rima_YIC
Participant occasionnel
Lieu: Tunis
Date d'inscription: 6 Mar 2008
Messages: 40
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour
« Toujours le problème de transformation des coordonnées !!! »Même pour moi je trouve une certaine difficultés à propos ce sujet.
1. Bref concernant le premier souci ; je n’ai pas une réponse mais je te conseille de voir ceci avec une personne qui travaille la géodésie. Je pense qu’il va vous aidez beaucoup … et si vous trouvez la solution  merci de la publier la réponse.
2. Maintenant pour la question 2, si vous avez les coordonnées planimétriques (planes) vous pouvez utiliser n’importe qu’elle type de projection (conique, cylindrique..) afin d’avoir les cordonnées géographiques. C’est à votre choix…Mais normalement vous trouverez les même résultats peu être avec un intervalle de tolérance de quelques centimes … Vous pouvez faire des tests de comparaison.
3. Oui il existe des outils open source qui permettent la transformation des coordonnées sans faire des calcules manuels….
A travers d’un simple recherche sur le web vous pouvez  trouvez plusieurs. wink.
Bon courage
@+

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#10 Fri 11 April 2008 09:31

rayer_mag
Participant occasionnel
Date d'inscription: 20 Sep 2007
Messages: 13

Re: Passer du WGS84 à un système local

Pradon je n'avais pas vu le lien.

Non les GPS que nous avons sont plutôt ça:
http://www.topconpositioning.com/produc … r-pro.html

Magalie

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#11 Fri 11 April 2008 13:14

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3170
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Re: Passer du WGS84 à un système local

Bonjour,

Je suppose que vous avez aussi un logiciel de post-traitement des données. Je pense que de la statique rapide (environ 10 mm occupation avec une constellation > 4 sat. ) vous donnera de bons résultats. Je ne connais pas l'interface de votre matériel mais avec celui que j'utilise ce mode est pré-programmé et affiche en % le temps d'occupation nécessaire, la règle consiste à monter à 120% pour avoir une marge de sécurité.

Une remarque, le fait que vous possédiez une maille réalisée en nivellement direct vous permettra de l'inclure dans le calcul de transformation car la qualité du Z influe sur la qualité de la position x,y dans le cas d'une similitude 3D. Les trois stations statiques vous permettent de définir la figure de base du topographe, le nivellement direct une maille Z millimétrique, la longueur des vecteurs GPS est faible, donc une similitude 3D (WGS vers local) vous donnera de trés bon résultats et une méthode type stepwise encore mieux.
Il faut aussi souligner une chose, compte tenu de la précision attendue, si vous voulez comparer le résultat au cours des années, il vous faudra toujours remesurer les 3 points de base, et recalculer une transfo, car la dérive des continents doit amha devenir perceptible à cette échelle.

A+

Christophe


Christophe
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