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Système canadien de référence spatiale

Référence spatiale - Amélioration du Système terrestre conventionnel
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Le Canada participe activement au Service international de la rotation terrestre (IERS) (le sigle est dérivé du nom anglais du service, International Earth Rotation Service). L'IERS utilise toute une gamme d'observations de grande précision effectuées dans nombre d'endroits autour du globe pour établir et gérer un très exact système de référence terrestre conventionnel (tout comme celui que nous avons décrit ci-haut) appelé le Système international de référence terrestre (ITRS) (le sigle est dérivé du nom anglais, International Terrestrial Reference System).

Ce cadre de référence est utilisé dans le monde entier pour mettre en relation tous les autres systèmes de référence.

L'IERS utilise en autre ses observations pour mieux déterminer la position du centre de masse de la Terre, son orientation ainsi que les coordonnées des stations d'observation.

En raison de la participation de notre pays à ce service, nous obtenons une information des plus précieuse concernant la relation entre le Cadre international de référence terrestre et le Système canadien de référence spatiale.

Les sites canadiens de RILB fournissent des données à ce service, mais constituent également des points de référence critiques utilisés pour créer notre cadre de référence du NAD83. Il faut se rappeler que ces points de référence constituent les points clés servant à attribuer des valeurs du monde réel à notre système de coordonnées cartésiennes 3D.

C'est pourquoi il est réellement très avantageux d'avoir accès aux coordonnées extrêmement exactes dérivées des observations de l'IERS.

Il existe des différences fondamentales entre le plus récent système de référence, le NAD83 (SCRS) et son prédécesseur le NAD83.

Premièrement, les positions des points de canevas clés (points de référence), qui sont utilisés pour attribuer des valeurs du monde réel à notre système de coordonnées cartésiennes 3D, sont déterminées avec une beaucoup plus grande exactitude dans cette plus récente version, le NAD83 (SCRS), que dans la version précédente, le NAD83.

Les positions de ces points clés utilisées pour calculer la plus récente version du NAD83 (SCRS) et dérivées de notre participation à l'IERS sont d'une exactitude de l'ordre de 3 cm, comparativement à l'exactitude de 100 cm (1 m) pour les mêmes points dans le premier NAD83.

Deuxièmement, pour finaliser le NAD83 (CSRS) on a utilisé uniquement des points dont la position est dérivée de méthodes de positionnement depuis l'espace (c.-à-d. le GPS).

Dans la version précédente, le NAD83, tous les points du canevas de premier ordre (ou principal) avaient été utilisés, quelle que soit la méthode par laquelle leur position avait été établie. Dans la version antérieure, l'utilisation d'une technologie moins évoluée avait introduit des déformations qui rendaient le système de référence moins exact.

La version contemporaine, le NAD83 (CSRS), ne présente aucune de ces déformations, ce qui en fait un système beaucoup plus utilisable, surtout avec le GPS.

Altitudes et hauteurs

Tant le NAD27 et le NAD83 que les systèmes de référence que nous avons examinés plus haut sont des systèmes planimétriques bidimensionnels. Ils fournissent des coordonnées en latitude et en longitude sur l'ellipsoïde de référence. Il en est ainsi principalement parce que la position de la plupart des points de canevas a été déterminée à l'aide de technologies plus anciennes. Il n'existait alors pas de satellites offrant l'exactitude du GPS. Toute information relative à la hauteur devait être obtenue au niveau à bulle ou par trigonométrie (mesure d'angles verticaux et de distances).

Ces méthodes fournissent ce que nous appelons l'altitude. Nous utilisons la hauteur du niveau moyen des océans bordant le Canada comme plan de référence altimétrique de sorte que l'altitude est simplement une hauteur au-dessus de ce niveau moyen de la mer.

Pour mettre en relation la surface du niveau moyen de la mer avec l'ellipsoïde de référence, il faut utiliser un modèle du géoïde. Ce modèle fournit une approximation des variations de la hauteur du niveau moyen de la mer attribuables à la répartition irrégulière de la masse de la Terre.

Les systèmes de référence altimétrique et planimétrique classiques sont des entités distinctes qui ne sont pas directement reliées l'une à l'autre.

Géoïde et Ellipsoïde

Géoïde et Ellipsoïde

Le positionnement au moyen des satellites du GPS fournit cependant de très bonnes coordonnées tridimensionnelles. En raison des exactitudes que permet d'obtenir le GPS, tout nouveau canevas implanté par les méthodes GPS et basé sur le NAD83 (CSRS) fournirait un excellent réseau 3D sur lequel sera baser les levés futurs.


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