Système de coordonnées dans Quantum GIS Ce document fait partie d une série de tutoriels destinés au logiciel Quantum GIS dans sa version 1.8 Lisboa. Il ne remplace pas le manuel utilisateur du logiciel, il est donc conseillé de s y référer pour plus de détails sur les fonctionnalités. Auteur : Marie SILVESTRE marie.silvestre@upmc.fr CNRS FR3020 FIRE Fédération Ile-de-France de Recherche sur l Environnement Ce document est sous la licence CC BY-SA 3.0 : Creative Commons Paternité Partage des conditions initiales à l identique. Pour suivre ce document d une manière pratique, lorsque des actions sont demandées aux lecteurs, les paragraphes d instructions sont signalés par une barre verticale. Notions abordées : Définir le système de coordonnées d une carte, Définir et changer le système de coordonnées d une couche, Trouver des coordonnées sur une carte, aller à un point de coordonnées connues, Aide sur les systèmes de coordonnées. La gestion des systèmes de coordonnées de référence (SCR) se fait à deux niveaux : au niveau de la carte (un projet QGIS), contenant potentiellement plusieurs couches d information : le système de coordonnées d affichage est choisi par l utilisateur et correspond généralement à celui d une des couches du projet, au niveau d une couche d information : celle-ci est définie dans un et un seul système de coordonnées. 1 Système de coordonnées d une carte 1.1 Visualisation du système de coordonnées Pour visualiser le SCR utilisé dans le projet, il faut afficher l onglet "Système de coordonnées de référence" via le menu Préférences / Propriétés du projet... Le SCR est surligné. De plus, le code EPSG du SCR de la carte apparait à droite de la barre d état. Le bouton Statut de la projection situé à sa droite permet d ouvrir la fenêtre de définition du SCR du projet. Pour modifier le SCR d un projet il faut soit le sélectionner dans la liste complète ou dans la liste des SCR récemment utilisés soit se servir du filtre en entrant le nom ou le code EPSG du SCR. 1
Affichez la couches vectorielle des limites de la France métropolitaine. Tester différents SCR (utilisez le filtre et les codes EPSG) : - RGF93 / Lambert-93 (EPSG :2154), - WGS84 (EPSG :4326), - NSIDC Sea Ice Polar Stereographic North (EPSG :3411), Observez les déformations. 1.2 Projection à la volée Dans l onglet "Système de coordonnées de référence" vu précédemment, la case à cocher "Activez la projection à la volée" permet ensuite de superposer des couches vecteur et raster ayant différent SCR. Cependant si les couches à superposer sont de taille importante, cette option peut ralentir sérieusement l affichage des couches. Il est toujours conseillé de manipuler des couches ayant le même SCR (voir Section 2.2 Changement de système de coordonnées, page 3). Ajoutez la couche des départements d Ile de France. Cochez et décochez l option de projection à la volée et constatez que les couches ne se superposent que lorsque que la case est cochée. 1.3 Projection par défaut d un projet QGIS permet de définir un SCR à appliquer par défaut à tous nouveaux projets créés. L option se trouve dans l onglet SCR du menu "Préférences / Options...". On peut également choisir d "Activer la reprojection à la volée par défaut". Définissez la projection RGF93/Lambert 93 comme projection par défaut de tous nouveaux projets. 2 Système de coordonnées d une couche Pour les couches au format Shapefile, QGIS lit les fichiers de projection.prj (générés par ArcGIS notamment) mais également des fichiers.qpj générés par QGIS. 2.1 Visualisation du système de coordonnées Le système de coordonnées dans lequel une couche est définie se consulte via l onglet Général de la fenêtre de Propriétés de la couche (affichage par un clic-droit sur le nom de la couche puis sélection de Propriétés). Cet onglet donne le code EPSG et le nom du système de coordonnées. 2
Figure 1 Définition du système de coordonnées dans l onglet Général L onglet Métadonnées permet de visualiser les paramètres détaillés du système de projection. Figure 2 Paramètres du système de coordonnées dans l onglet Métadonnées Chargez la couche ecomos de l Orgeval et consultez son système de coordonnées. 2.2 Changement de système de coordonnées Pour exporter une couche vecteur dans une nouvelle projection, il faut passer par l outil Sauvegarder sous... accessible par clic-droit sur le nom de la couche puis choisir SCR de la sélection dans la liste déroulante SCR et cliquer sur le bouton Parcourir pour choisir le nouveau système de coordonnées. Regardez le SCR de la couche des départements d Ile-de-France puis reprojetez-la en RGF93/Lambert 93 (EPSG :2154). Affichez la couche kml "marre Gobart1", regardez son SCR puis exportez là en RGF93/Lambert 93 (elle est issue d une numérisation Google Earth). Pour exporter une couche raster dans une nouvelle projection, il faut passer par le menu "Raster / Projections / Projection" (si le menu Raster est vide, il faut activer l extension GdalTools via le menu "Extension / Gestionnaire d extensions"). Ajoutez le MNT de l Orgeval et reprojetez la couche en RGF93/Lambert 93. 2.3 Appliquer le SCR d une couche au projet Une manière de changer le SCR du projet consiste à utiliser directement le SCR d une des couches chargées en faisant un clic-droit sur son nom puis en cliquant sur Définir le SCR du projet depuis cette couche. Utilisez une des couches en RGF93/Lambert 93 et appliquez ce SCR au projet. 3
3 Aide sur les systèmes de coordonnées Spatial Reference Le site internet Spatial Reference dresse l inventaire d un très grand nombre de systèmes de coordonnées et notamment l ensemble de ceux identifiés par un code EPSG. Voici par exemple la page de la projection "Lambert 93" : http://spatialreference.org/ref/ epsg/2154/. L URL reprend le code EPSG du SCR. La carte à droite montre la zone conseillée d utilisation du SCR entourée d un rectangle rouge. Les coordonnées du marqueur rouge (qui se replace automatiquement au centre de la carte sur laquelle on peut se déplacer) sont affichées au dessus de la carte en longitude / latitude (SCR WGS 1984 - EPSG 4326) et sont converties dans le SCR de la page. De la même manière les coordonnées des coins inférieur-gauche et supérieurdroit de la zone du SCR sont proposées dans les deux SCR. La page propose également les fichiers de définition du SCR en téléchargement dans différents formats : par exemple le fichier au format.prj Figure 3 Page du RGF93 / Lambert 93 sur http ://spatialreference.org Téléchargez le fichier de définition du SCR RGF93 / Lambert 93 ouvrez le et comparez avec celui de la couche ecomos. Wikipedia La page Wikipedia sur les systèmes de coordonnées rapelle les grands types de systèmes couramment utilisé en France : http://fr.wikipedia.org/wiki/système_de_coordonnées_ géoréférencées 4
Quelques systèmes de coordonnées courants France Europe Monde Syst. géodésique Nom Code EPSG Remarques Lambert 93 2154 Système de projection remplaçant le Lambert 2 étendu Lambert CC42 3942 Zone 1 du 41 N au 43 N (Corse) Lambert CC43 3943 Zone 2 sud du 44 N RGF93 Lambert CC44 3944 Zone 3 du 43 N au 45 N Lambert CC45 3945 Zone 4 du 44 N au 46 N Lambert CC46 3946 Zone 5 du 45 N au 47 N Lambert CC47 3947 Zone 6 du 46 N au 48 N Lambert CC48 3948 Zone 7 du 47 N au 49 N Lambert CC49 3949 Zone 8 du 48 N au 50 N Lambert CC50 3950 Zone 9 au nord du 49 N Syst. géodésique Nom Code EPSG Remarques Lambert Nord standard 27561 Lambert Centre standard 27562 Lambert Sud standard 27563 NTF (Paris) (périmés) Lambert Corse standard 27564 Corse Lambert zone I 27571 Lambert zone II 27572 = Lambert 2 étendu Lambert zone III 27573 Lambert zone IV 27574 Corse Nom Code EPSG Remarques ETRS-LAEA 3035 Utilisé pour les données de l Union Européenne Nom Code EPSG Remarques WGS 1984 4326 Très utilisé par les GPS (Longitude / Latitude) 4 Aller plus loin... 4.1 Définition ou redéfinition du système de coordonnées Il est possible qu une couche n ait pas de système de coordonnées défini ou qu il soit erroné. Dans ces cas, une fois avoir identifié le "vrai" système de coordonnées, il faut le lui affecter ou réaffecter : soit par le menu Vecteur / Outils de gestion de données / Définir la projection courante : ceci va entrainer l écrasement du fichier de projection associé à la couche. 5
Pour les couches au format Shapefile par exemple, QGIS va réécrire le fichier.prj. Le bouton Choisir permet de sélectionner un SCR parmi ceux pré-enregistrés et l on peut importer un SCR depuis une autre couche chargée dans le projet. Pour les rasters, la fonction équivalente se trouve dans le menu Raster / Assigner une projection, soit par un clic-droit sur le nom de la couche puis en allant sur Définir le SCR d une couche : dans ce cas QGIS n écrase pas le fichier de projection et seul le fichier de projet (.qgs) garde cette modification en mémoire. La fenêtre de choix du SCR se compose de quatre zones : la liste des SCR pré-enregistrés : les SCR sont répartis en trois catégories : "Système de coordonnées géographiques", ex. : WGS84 (=latitude / longitude), "Système de coordonnées projets", ex. : Lambert 93, Lambert 2 étendu, "Système de coordonnées défini par l utilisateur", les paramètres détaillés du SCR sélectionné dans la liste (au format Proj4), la recherche d un SCR par son nom, son code EPSG (liste déroulante "Autorité de certification"), etc., la liste des derniers SCR utilisés. Ajoutez la couche du département de la Seine-et-Marne. Elle est en Lambert 2 étendu mais les fichiers de projections sont manquants. Recréez-les. Assurez-vous que la couche ecomos de l Orgeval se localise bien dans le 77. Lorsqu une couche n ayant pas de SCR défini (couche nouvellement créée ou couche dont le SCR est absent) est ajoutée à QGIS, il est possible de faire afficher une fenêtre demandant de préciser le SCR. Cette option se sélectionne dans l onglet SCR du menu Préférences / Options... On peut aussi choisir d imposer le SCR du projet ou d imposer un SCR par défaut. Dans la pratique il est préférable de laisser l utilisateur choisir et donc de choisir l option "Demander le SCR". Vérifiez que l option "Demander le SCR" est bien sélectionnée. Indépendamment de QGIS et pour aider dans la recherche d un SCR, d un code EPSG, etc., le site internet Spatial Reference est présenté en section 3, page 4. 4.2 Coordonnées d un point Les coordonnées du pointeur de la souris s affichent dans la barre d état (dans le SCR du projet). Pour centrer la carte sur un point dont on connait les coordonnées, il est possible de les rentrer manuellement dans cette zone. Centrez la carte sur le point de coordonnées : E=709733m, N=6866432m. Le panneau Saisie de coordonnées permet de récupérer les coordonnées du curseur de la souris et de convertir automatiquement dans un autre SCR choisi. Si ce n est pas 6
déjà fait, il faut activer l extension Saisie de coordonnées via le menu "Extension / Gestionnaire d extensions" puis afficher le panneau via le menu "Vue / Panneaux / Saisie de coordonnées". Figure 4 Panneau de capture des coordonnées de la souris Affichez le panneau de Saisie de coordonnées. Testez la conversion depuis le RGF93 / Lambert-93 vers le WGS1984. 4.3 Création d un SCR personnalisé QGIS permet de créer "manuellement" un SCR via le menu Préférences / Projection personnalisée. Le SCR doit être défini au format Proj4. Voici par exemple les paramètres de la projection RGF93 / Lambert-93 au format Proj4 et leur signification : Paramètre Signification Valeur pour RGF93/Lambert93 proj Nom court du SCR lcc lat_1 Latitude du premier parallèle 49 lat_2 Latitude du second parallèle 44 lat_0 Latitude d origine 46.5 lon_0 Longitude d origine 3 x_0 False easting 700000 y_0 False northing 6600000 ellps Nom de l ellipsoïde GRS80 towgs84 Transformation de datum vers le WGS84 0,0,0,0,0,0,0 units Unité m La documentation de Proj4 fournit l ensemble des paramètres : http://trac.osgeo. org/proj/wiki/genparms. La fenêtre permet également de gérer les SCR personnalisés : les modifier, les renommer, les supprimer. La zone inférieure de la fenêtre permet de tester un SCR en le comparant avec des coordonnées en WGS 1984 (à rentrer en degrés décimaux). 7