Préparer la carte raster
Avant de commencer le géoréférencement, il est important de vérifier que la carte raster est de bonne qualité. L'image doit être nette, exempte de déformations dues à la numérisation et contenir des éléments cartographiques pouvant servir de points de contrôle.
Si la carte a été obtenue par numérisation, il est recommandé d'utiliser une résolution suffisante et de vérifier l'absence de plis, de déformations ou de découpes susceptibles de compromettre la précision du calibrage.
Les cartes comportant une grille kilométrique, des coordonnées géographiques en bordure ou d'autres repères cartographiques clairement identifiables sont particulièrement adaptées.
Le choix des points de contrôle influence directement la précision du géoréférencement. Lorsque plusieurs possibilités sont disponibles, il est recommandé de respecter l'ordre de priorité suivant :
- les intersections de la grille de coordonnées projetées (UTM, Gauss-Boaga, etc.) ;
- les intersections du graticule géographique (latitude et longitude) ;
- des points bien définis et facilement identifiables sur le terrain, tels que des repères géodésiques, des carrefours routiers ou des ponts, uniquement lorsque la carte ne comporte pas de grille de coordonnées.
Lorsqu'une carte comporte une grille cartographique, les intersections de cette grille constituent presque toujours les points de contrôle les plus précis. Évitez d'utiliser des symboles cartographiques tels que des refuges, des sources, des églises ou d'autres éléments représentés par des icônes, car, pour des raisons de lisibilité, ils peuvent être légèrement décalés par rapport à leur position réelle.
Dans OkMap, il est possible d'améliorer la précision du positionnement des points de contrôle en utilisant un niveau de zoom approprié ou la loupe. Cette fonctionnalité est particulièrement utile lors de la sélection des intersections de la grille cartographique.
Sélectionner les points de contrôle (Ground Control Point - GCP)
Les Ground Control Point (GCP) sont des points de la carte dont les coordonnées géographiques sont connues avec précision. Ils établissent le lien entre l'image raster et le système de référence réel et permettent au logiciel de calculer la transformation nécessaire au géoréférencement de la carte.
Lorsque la carte comporte une grille métrique ou géographique, les intersections de la grille constituent généralement les meilleurs Ground Control Points, car leurs coordonnées sont indiquées directement sur la carte. Ce n'est qu'en l'absence de grille qu'il convient d'utiliser des éléments du terrain clairement identifiables, tels que des repères géodésiques, des ponts ou des carrefours routiers.
Il est en revanche préférable d'éviter les éléments dont la position cartographique peut être approximative, tels que les refuges, les sources, les bâtiments isolés ou d'autres symboles représentés de manière conventionnelle sur la carte. Bien qu'ils soient faciles à reconnaître, ils ne coïncident pas toujours avec leur position réelle et peuvent réduire la précision du géoréférencement.
Pour obtenir un géoréférencement précis, il est important de répartir les GCP sur toute la surface de la carte, en évitant de les concentrer dans une seule zone. Une répartition homogène permet au logiciel de mieux compenser les éventuelles déformations de la cartographie d'origine.
Attribuer les coordonnées correctes
Après avoir identifié les Ground Control Points, il est nécessaire d'attribuer à chacun les coordonnées appropriées en utilisant le système de référence de la carte. Les coordonnées peuvent être exprimées, par exemple, en latitude et longitude ou dans le système UTM, à condition qu'elles soient cohérentes avec la cartographie utilisée.
Un mauvais choix de datum, de projection cartographique ou de système de coordonnées peut entraîner un décalage de l'ensemble de la carte par rapport à sa position réelle. Il est donc essentiel de toujours vérifier les informations figurant sur la carte avant de commencer le calibrage.
Une fois les points de contrôle et leurs coordonnées saisis, le logiciel calcule automatiquement la transformation géométrique nécessaire pour aligner l'image sur le système de référence sélectionné.
Vérifier la précision de la calibration
À la fin du géoréférencement, il est conseillé de vérifier la qualité de la calibration obtenue. Une bonne répartition des Ground Control Points (GCP) et de faibles valeurs d'erreur contribuent à obtenir une carte correctement alignée avec la réalité géographique.
OkMap calcule l'erreur de géoréférencement de chaque point de contrôle. Les informations de la carte indiquent l'erreur de chaque GCP, la valeur minimale, la valeur maximale et l' erreur RMS (Root Mean Square error), qui fournit une mesure globale des erreurs des points de contrôle.
Lors de la modification des GCP, OkMap affiche également l'erreur directement dans la boîte d'informations du point. Si l'erreur dépasse le seuil défini dans Préférences - Géoréférencement, le point est mis en évidence avec une icône spécifique, permettant d'identifier immédiatement les points présentant une erreur supérieure à la limite configurée.
Les valeurs d'erreur fournissent un premier contrôle quantitatif de la calibration, mais il est conseillé de les compléter par quelques vérifications visuelles. Si la carte originale comporte une grille métrique ou géographique, il est possible de superposer à la carte géoréférencée la grille générée par le système de coordonnées utilisé. La coïncidence entre les deux grilles permet de vérifier visuellement la justesse du géoréférencement dans différentes zones de la carte et de détecter d'éventuels décalages ou déformations.
Un autre contrôle consiste à comparer la carte avec des données géographiques indépendantes et fiables, telles que des traces GPX, des waypoints, des cartes déjà géoréférencées ou des images satellites. Par exemple, en affichant la carte dans Google Earth et en réglant la transparence de la superposition, il est facile de comparer des éléments reconnaissables tels que les routes, les cours d'eau, les côtes, les bâtiments ou d'autres détails du territoire.
Il est important d'effectuer ces contrôles dans différentes zones de la carte et pas seulement au niveau des GCP utilisés pour la calibration. Une bonne coïncidence au niveau des points de contrôle n'exclut pas la présence d'erreurs ou de déformations dans d'autres parties de la carte.
Des erreurs importantes ou présentant une distribution anormale peuvent indiquer un choix incorrect des points de contrôle, des coordonnées erronées, un système de référence inapproprié ou des déformations présentes sur la carte d'origine. La répartition des GCP sur l'ensemble de la zone cartographique reste donc essentielle pour obtenir une calibration fiable.
Utiliser des cartes raster géoréférencées
Les cartes calibrées peuvent être utilisées pour afficher des traces GPX, des waypoints et des itinéraires de plein air avec une précision géographique.
Cela permet d'intégrer des cartes historiques, des cartes de randonnée numérisées et des images personnalisées dans les logiciels GPS.
Géoréférencer des cartes avec OkMap
OkMap met à disposition tous les outils nécessaires pour géoréférencer des cartes raster à l'aide de Ground Control Points (GCP), en prenant en charge de nombreux systèmes de coordonnées, datums géodésiques et projections cartographiques.
Pendant le calibrage, le logiciel guide l'utilisateur lors de la saisie des points de contrôle, calcule automatiquement la transformation géométrique et permet de vérifier le résultat en superposant la carte à des traces GPX, des waypoints et d'autres données géographiques.
Une fois le géoréférencement terminé, la carte peut être utilisée pour la navigation, l'analyse de traces GPS, la planification d'itinéraires et la création de cartes personnalisées, tout en conservant un alignement correct avec les autres données géographiques.