DTM - Ngi

DTM Product Specification
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--- DTM --v1.3 (2011)
SPECIFICATION DE PRODUIT
DTM Product Specification
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Spécification de produit DTM
V1.3 (2011)
1. APERÇU
1.1. Information sur l’élaboration de la spécification du produit
Titre : Spécification de produit DTM
Date de référence : 30/06/2011
Contacts :
Institut géographique national
Abbaye de la Cambre 13
1000 Bruxelles
Tél. : NL : +32 2 629 82 90
E-mail : NL : [email protected]
URL: http://www.ign.be
Langues disponibles : Français, néerlandais
Format de distribution : PDF
FR: +32 2 629 82 80
FR: [email protected]
1.2. Terminologie et définitions
Dans le cadre de la présente spécification de produit, les définitions suivantes sont d’application.
Altitude (hauteur orthométrique)
Distance verticale entre un point à la surface de la terre et le géoïde utilisé comme surface de
référence. Le géoïde utilisé par l'IGN comme surface de référence pour déterminer l'altitude d'un
point, est la surface zéro-D fictif, qui fut établie lors du Deuxième Nivellement Général (DNG) et est de
ce fait également appelée surface DNG. Cette surface zéro-D fictif correspond, à peu de choses près,
au niveau moyen des mers à marée basse à Ostende.
Remarque
L'altitude d'un point à la surface de la terre peut être positive, nulle ou négative.
DTM
Digital Terrain Model, en français, modèle numérique de terrain (MNT). Créé à partir de données
altimétriques, il représente la surface du sol nu (c-à-d sans végétation ni constructions) par le biais
d'une grille de points régulièrement espacés et indiquant la valeur de l'altitude.
1.3. Abréviations utilisées
DEDS:
DNG:
DTM:
IGN:
ITGI:
MSL:
WGS:
UTM:
ETRS:
Digital Elevation dataset
Deuxième nivellement général
Digital Terrain Model
Institut géographique national
Inventaire Topo-Géographique/Topo-Geografische Inventaris
Mean Sea Level
World Geodetic system
Universal Transverse Mercator
European Terrestrial Reference System
1.4. Nom et acronymes du produit
Digital Terrain Model - DTM10k – DTM
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1.5. Description informelle du produit
Le produit “DTM10.000”, abrégé DTM10k ou encore DTM, donne la hauteur du niveau du sol par
rapport au niveau zéro belge (zéro D fictif d'Uccle). Il s'agit donc de la hauteur orthométrique,
communément appelée: altitude.
Le produit DTM recouvre la totalité du territoire belge.
Divers données sources sont utilisées afin de produire ce DTM.
1. des relevés photogrammétriques directs de points et de lignes de structures sur base de prises de
vues aériennes;
2. laserscanning aéroporté (nuage de points);
3. relevés de terrain (points), éventuellement complétés de structures linéaires;
4. courbes de niveau: filées par relevé photogrammétrique sur base de prises de vues aériennes,
digitalisées, retravaillées et éventuellement complétées de lignes de structures.
Ces données sources sont rassemblées et traitées afin d'obtenir une grille homogène et régulière
avec tous les 20m en X et en Y un point qui indique la hauteur du niveau du sol.
Le DTM est issu d'une compilation des meilleures données disponibles, et celles-ci sont
continuellement mise à jour et améliorée.
Lors de l'élaboration du DTM, la plus haute priorité est donnée à l'obtention d'une couverture
complète.
La seconde priorité étant que le DTM reproduise le véritable niveau du sol et aucune autre surface
(canopée, toitures,...).
Ces deux priorités rencontrent une exigence importante, aussi bien pour les applications internes de
l'IGN que pour la plupart des clients externes.
De plus, la disponibilité du DTM sous la forme d'un produit standard (grille de points tous les 20, 40 ou
80m en XY) dans un format générique (ascii) utilisable par toutes les différentes suites logicielles
représente une commodité particulière pour les applications, aussi bien internes qu'externes.
Et, vu l'utilisation de différentes sources de données dont la qualité varie, on tente également de
rendre la qualité globale aussi homogène que possible.
Le but, ici, est d'obtenir une déviation standard comprise entre 0,5 et 2,0 mètres, de façon à ce que le
niveau de précision du DTM corresponde à celui des autres produits IGN à l'échelle 1:10.000.
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2. TABLE DES MATIÈRES
1.
Aperçu .............................................................................................................................................. 2
1.1.
Information sur l’élaboration de la spécification du produit ...................................................... 2
1.2.
Terminologie et définitions ....................................................................................................... 2
1.3.
Abréviations utilisées ............................................................................................................... 2
1.4.
Nom et acronymes du produit .................................................................................................. 2
1.5.
Description informelle du produit.............................................................................................. 3
2. Table des matières ........................................................................................................................... 4
3. Identification du produit .................................................................................................................... 5
3.1.
Titre .......................................................................................................................................... 5
3.2.
Brève description ..................................................................................................................... 5
3.3.
Champ d’application ................................................................................................................. 5
3.4.
Thèmes .................................................................................................................................... 5
3.5.
Type de représentation spatiale ............................................................................................... 5
3.6.
Résolution spatiale ................................................................................................................... 5
3.7.
Délimitation géographique ....................................................................................................... 5
4. Contenu et structure des données ................................................................................................... 6
4.1.
Description du contenu ............................................................................................................ 6
4.2.
Description du 'coverage' ......................................................................................................... 6
4.3.
Type de 'coverage' ................................................................................................................... 6
4.4.
Spécification du 'coverage' ....................................................................................................... 6
5. SYSTEMES DE REFERENCE ........................................................................................................ 7
5.1.
Systèmes géographiques de référence ................................................................................... 7
5.1.1. Systèmes de coordonnées disponibles .............................................................................. 7
5.1.1.1.
Systèmes géodésiques de référence ........................................................................7
5.1.1.2.
Systèmes de projection cartographique ....................................................................8
6. INFORMATIONS DE LIVRAISON ................................................................................................... 9
6.1.
Formats de données disponibles ............................................................................................. 9
6.2.
Unités de livraison et supports de diffusion ............................................................................. 9
6.2.1. Unités de livraison ............................................................................................................... 9
6.2.2. Supports de diffusion .......................................................................................................... 9
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3. IDENTIFICATION DU PRODUIT
3.1. Titre
Digital Terrain Model
DTM
3.2. Brève description
Le DTM est une grille homogène et régulière de points indiquant la hauteur du niveau du sol afin d’en
modéliser sa surface. Le DTM est obtenu par interpolation (adaptable prediction) des données
altimétriques brutes regroupant des courbes de niveau, des lignes de structure et des points cotés.
3.3. Champ d’application
Le DTM est, en première instance, utilisé en interne comme surface de référence pour des
applications à l'échelle 1:10.000. Il est aussi utilisé comme base pour la production interne
d'orthophotos. En tant que produit, il est destiné aux clients ayant besoin d'un modèle du terrain, où
que ce soit en Belgique et avec une résolution à un niveau d'échelle équivalent de 1:10.000.
Le DTM étant une interpolation de la surface du sol, sa précision est hétérogène ; elle pourra diminuer
par endroit, notamment là où les données altimétriques brutes sont peu denses ou absentes.
3.4. Thèmes
−
Hauteur terrain (modèle numérique de terrain).
3.5. Type de représentation spatiale
−
Grid: un quadrillage est utilisé pour représenter les données altimétriques.
3.6. Résolution spatiale
−
−
Résolution: 20m (produit standard), 40 ou 80m (produits dérivés)
Niveau d’échelle équivalent : 1:10 000 (pour le produit standard à 20m de résolution)
3.7. Délimitation géographique
DTM est disponible pour l’ensemble du territoire belge.
Les coordonnées ci-dessous délimitent une zone rectangulaire à l’intérieur de laquelle se trouvent
toutes les données.
Exprimé en degrés décimaux ETRS89 :
− degré de longitude côté ouest : 2,2° O,
− degré de longitude côté est : 6,45° O,
− degré de latitude côté sud : 49,45° N,
− degré de latitude côté nord : 51,9° N.
Exprimé en coordonnées Lambert 2008 :
− coordonnée x côté ouest : 500 000 m,
− coordonnée x côté est : 800 000 m,
− coordonnée y côté sud : 515 000 m,
− coordonnée y côtés nord : 790 000 m.
Exprimé en coordonnées Lambert 72 :
− coordonnée x côté ouest : 0 m,
− coordonnée x côté est : 300 000 m,
− coordonnée y côté sud : 15 000 m,
− coordonnée y côtés nord : 290 000 m.
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4. CONTENU ET STRUCTURE DES DONNÉES
4.1. Description du contenu
Le DTM fournit la liste des hauteurs orthométriques du niveau du sol (altitudes ; Z) pour chaque nœud
de la grille homogène et régulière composée d’axes correspondant aux axes du système de
coordonnées. Le pas en X et en Y est de 20m pour le produit standard et de 40 ou 80m pour les
produits dérivés. Le produit DTM standard est donc disponible avec une résolution de 20m. Les
produits dérivés à 40m (DTM40m) et à 80m (DTM80m) de résolution, sont obtenus par réinterpolation-généralisation du produit standard.
4.2. Description du 'coverage'
Les coordonnées sont rondes en Lambert 2008
4.3. Type de 'coverage'
Maillage régulier carré rectifié.
4.4. Spécification du 'coverage'
Ce 'coverage' est constitué de points se trouvant à l'intersection de lignes horizontales et de colonnes
verticales respectivement de même coordonnée Y et X ; les axes de la grille correspondent donc aux
axes du système de référence qui est, en standard, le Lambert 2008.
C’est donc une grille de dimension = 2 et le nom des axes sont X et Y.
L’enveloppe pour l’ensemble du territoire belge est comprise entre le point de coordonnées minimum :
X :500010, Y :515010 et le point de coordonnées maximum : X :799990,Y :789990.
Le pas en colonne et le pas en ligne sont identiques, soit : 20 mètres pour DTM10k, 40m et 80m pour
DTM40m et DTM80m.
C’est donc une grille rectifiée avec pour origine le point de coordonnées : X :500010, Y :515010 et
comme vecteurs offset : +20, +20 ou +40, +40 ou encore +80, +80, suivant la résolution.
Le DTM fournit la liste des altitudes pour chaque nœud de la grille.
Cette valeur varie de -210 à 694m.
L'unité est le mètre et le nombre de décimales est égal à 3.
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5. SYSTEMES DE REFERENCE
5.1. Systèmes géographiques de référence
5.1.1. Systèmes de coordonnées disponibles
DTM est disponible dans les systèmes de coordonnées projetées ou géographiques suivants :
Lambert 72 belge (coordonnées cartésiennes),
Lambert 2008 belge (coordonnées cartésiennes),
UTM31 (coordonnées cartésiennes),
UTM32 (coordonnées cartésiennes),
ETRS89 (coordonnées géographiques).
Toutes les coordonnées cartésiennes dans le plan sont dérivées de coordonnées géographiques
auxquelles on a appliqué une projection cartographique donnée. Les valeurs des coordonnées
géographiques d’un même point sont différentes selon le système géodésique de référence utilisé.
Attention: Les DTM sont, d'origine, en Lambert 2008. Ceci implique que les points du DTM n'ont des
coordonnées rondes que dans ce système de coordonnées!
5.1.1.1. Systèmes géodésiques de référence
Dans le contexte de ce produit, les systèmes géodésiques de référence suivants sont importants :
- WGS84 (World Geodetic system 1984)
Le système de référence “par défaut” utilisé par les appareils GPS.
- ETRS89 (European Terrestrial Refference System 1989)
Le format d’échange international officiel en Europe.
C’est la base de la projection belge Lambert 2008.
C’est également la base des coordonnées UTM fournies par l’IGN.
- BD72 (Belgian Datum 1972)
C’est la base de la projection belge Lambert 72.
Chacun de ces systèmes géodésiques de référence est décrit en détail, et notamment l’ellipsoïde
associé et ses paramètres, sur la page web suivante :
http://www.ign.be/FR/FR2-1-5.shtm
REMARQUES :
- différence entre WGS84 et ETRS89
WGS84 est un système géodésique de référence présentant l’inconvénient d’être dynamique.
En raison de la tectonique des plaques, les coordonnées de tous les points à la surface de la Terre
évoluent dans le temps. L’Europe se trouve presque entièrement sur une même plaque tectonique, la
plaque eurasiatique. Cela signifie que tous les points du continent se déplacent ensemble par rapport
à WGS84, mais pas les uns par rapport aux autres. C’est pourquoi il a été décidé de continuer à
utiliser, comme si on les gelait, les coordonnées WGS84 qui étaient valables le 1er janvier 1989 pour
chaque point. C’est à l’origine du système de référence ETRS1989. La différence entre WGS84 et
ETRS89 est de plus en grande, à un rythme de 1,5 à 2 cm/an (tant pour la composante nord que la
composante est).
- références altimétriques
Le géoïde utilisé par l'IGN comme surface de référence pour déterminer l'altitude d'un point, est la
surface zéro-D fictif, qui fut établie lors du Deuxième Nivellement Général (DNG) et est de ce fait
également appelée surface DNG. Cette surface zéro-D fictif correspond, à peu de choses près, au
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niveau moyen des mers à marée basse à Ostende. Ce niveau se situe environ 2m32 plus bas que le
MSL (Mean Sea Level).
5.1.1.2. Systèmes de projection cartographique
Dans le contexte de ce produit, les systèmes de projection cartographique suivants sont d’application :
Lambert 2008 : dans toute la Belgique,
Lambert 72 : dans toute la Belgique,
UTM31 : dans toute la Belgique,
UTM32 : à l’est de 5°30’ E.
Tous les détails concernant ces systèmes de projection sont disponibles sur les pages web suivantes :
http://www.ign.be/FR/FR2-1-4.shtm
http://www.ign.be/FR/FR2-1-7.shtm
REMARQUE : remarque importante concernant les coordonnées UTM
Sur la page web précitée, il est question de coordonnées UTM dérivées du système géodésique de
référence ED50 (European Datum 1950). Ces coordonnées ne sont plus fournies; seules les
coordonnées UTM basées sur ETRS89 sont disponibles.
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6. INFORMATIONS DE LIVRAISON
6.1. Formats de données disponibles
Nom
Version
Spécification
Langue
Tiff
A la demande
eng
Nom
Version
Spécification
Langue
ASCII (.xyz - .txt)
XYZ triplet per line – separator: tab
-
Nom
Version
Spécification
Langue
DWG
À la demande
eng
Nom
Version
Spécification
Langue
SHP
Shapefile
eng
6.2. Unités de livraison et supports de diffusion
6.2.1. Unités de livraison
DTM existe pour l’ensemble du territoire belge.
Les données peuvent être fournies pour une zone d’une superficie minimale de 5km² pour le produit
standard de résolution 20m; 1000km² pour le DTM40m et 2000km² pour le DTM80m.
La zone à fournir peut être définie de différentes manières, comme décrit dans le tableau ci-dessous.
Délimitation d’une zone rectangulaire à l’aide des
coordonnées xy du centre, de la largeur (a) et
hauteur (b) du rectangle, éventuellement
complétée par un buffer supplémentaire de
largeur (c).
c
(x,y)
b
a
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Délimitation d’une zone rectangulaire à l’aide des
coordonnées xy de deux angles opposés du
rectangle, éventuellement complétée par un
buffer supplémentaire de largeur (c).
c
(x,y)
(x,y)
Délimitation d’une zone rectangulaire à l’aide
d’une unité issue du découpage standard des
produits cartographiques de l’IGN.
32
Pour la délimitation de la zone à fournir à l’aide de coordonnées ou de shapefiles, il faut toujours
utiliser un des systèmes de coordonnées supportés pour ce produit (voir Error! Reference source
not found. Systèmes géographiques de référence).
6.2.2. Supports de diffusion
Les supports suivants sont disponibles pour la diffusion de DTM :
DVD
File transfer system