Les Levés géodésiques du Canada (LGC) maintiennent les normes nationales utilisées pour référencer le positionnement (latitude, longitude et altitude) et la gravité à travers le Canada. Ces normes garantissent que la cartographie, l'arpentage, l'ingénierie et d'autres activités basées sur la localisation utilisent des coordonnées cohérentes et fiables.
Les coordonnées et les valeurs de gravité peuvent changer au fil du temps. Certains changements proviennent de mises à jour des systèmes de référence ou des cadres de référence utilisés au Canada. D'autres changements sont naturels, comme les mouvements de la croûte terrestre, les tremblements de terre ou le soulèvement progressif dû à l'ajustement isostatique post-glaciaire. Afin d'aider les utilisateurs à comprendre ces changements, toutes les données des LGC comprennent des métadonnées qui identifient le système de référence, le cadre de référence et l'époque utilisés.
Cette page décrit les systèmes de référence et les cadres de référence actuellement utilisés par les LGC et les agences géodésiques provinciales. Elle explique également comment ces systèmes sont mis à jour et comment les mouvements naturels du sol terrestre affectent les coordonnées.
Définition
Un système de référence est la définition théorique de la façon dont les positions ou les altitudes sont mesurées. Il comprend l'origine, l'échelle, l'orientation et les paramètres mathématiques du système de coordonnées.
Un cadre de référence est la réalisation physique d'un système de référence. Il est défini par les coordonnées ou les valeurs de gravité publiées qui sont attribuées aux points de contrôle, ainsi que par les modèles utilisés pour étayer ces valeurs. Étant donné que les nouvelles observations, les modèles améliorés et les mouvements naturels du sol peuvent modifier ces valeurs au fil du temps, les cadres de référence sont mis à jour plus souvent que les systèmes de référence.
Un système de référence définit les règles.
Un cadre de référence applique ces règles pour estimer les coordonnées réelles.
Composante géométrique
Le Canada utilise le Système de référence nord-américain de 1983 (NAD83) comme système de référence géométrique. Ce système définit la façon dont la latitude, la longitude et les altitudes ellipsoïdales sont mesurées à travers le pays. Sa réalisation canadienne, connue sous le nom de Système canadien de référence spatiale (SCRS), établie une base au positionnement utilisé dans la cartographie, l'arpentage et d'autres applications géospatiales.
La réalisation actuelle de ce système est le NAD83(SCRS) v8. Cette version comprend les coordonnées et les vitesses mises à jour pour le Système canadien de contrôle actif (SCCA) et le Réseau de base canadien (RBC). Elle reflète les nouvelles observations GNSS, les données historiques retraitées, les améliorations apportées à la modélisation et les ajustements pour les mouvements de surface tels que les tremblements de terre. Bien que les différences entre les versions du NAD83(SCRS) soient généralement minimes, chaque mise à jour fournit une référence plus précise et plus cohérente pour les utilisateurs. Dans le cadre du maintien de ce cadre de référence, les LGC mettent à jour le NAD83(SCRS) lorsque de nouvelles versions du Cadre international de référence terrestre (ITRF) sont publiées. Chaque réalisation de l'ITRF intègre des modélisations et des observations globales améliorées. L'alignement du NAD83(SCRS) sur ces mises à jour permet au Canada de rester cohérent avec les systèmes de référence internationaux et garantit que les coordonnées nationales reflètent les meilleures données disponibles.
Les coordonnées dans le NAD83(SCRS) sont liées à des époques spécifiques afin de tenir compte du mouvement continu de la croûte terrestre. Cela inclut les changements à long terme résultant de processus tels que l'ajustement isostatique post-glaciaire, ainsi que les mouvements à court terme causés par des événements tels que les tremblements de terre. Les LGC surveillent ce mouvement à l'aide d'observations GNSS continues et de réobservations périodiques des monuments de contrôle. La publication des coordonnées à des époques définies permet de garantir la cohérence des ensembles de données produits à différents moments.
Le NAD83(SCRS) comprend également un modèle de vélocité qui décrit le déplacement des points au fil du temps. Ce modèle permet la transformation des coordonnées entre les époques et aide les utilisateurs à maintenir la précision dans les applications où les ensembles de données géospatiales ont été collectés à des moments différents. Les modèles de vélocité mis à jour sont publiés à chaque nouvelle réalisation.
Le cadre de référence géométrique s'appuie sur deux réseaux de contrôle nationaux : les stations SCCA fonctionnant en continu et le réseau RBC monumenté. Les mises à jour régulières de ces réseaux permettent d'améliorer la précision et de développer de futures réalisations.
Un nouveau système de référence géométrique, le Cadre de référence terrestre nord-américain de 2022 (NATRF2022), est en cours d'élaboration en Amérique du Nord. Les LGC collaborent avec des partenaires internationaux afin d'assurer la cohérence le long de la frontière canado-américaine. De plus amples informations sur les mises à jour du système seront fournies sur la page Web consacrée à la modernisation dès qu'elles seront disponibles.
Résumé des réalisations du NAD83 au Canada
| Version (époque) | Cadre | Adopté | Basé sur |
|---|---|---|---|
| v0 Original | 1986 - 1993 | Ajustements horizontaux | |
| v1 (1997.0) | SCRS96 | 1996 | Transformation de l’ITRF94 |
| v2 (1997.0) | SCRS98/SCRS | 1998 | Transformation de l’ITRF96* |
| v3 (1997.0) | 2000 |
Transformation de l’ITRF97 (premier RBC complet) |
|
| v4 (2002.0) | 2002 | Transformation de l’ITRF2000 | |
| v5 (2006.0) | 2009 | Transformation de l’ITRF2005 | |
| v6 (2010.0) | 2012 | Transformation de l’ITRF2008 | |
| v7 (2010.0) | 2019 | Transformation de l’ITRF2014 | |
| v8 (2010.0) | 2024 | Transformation de l’ITRF2020 |
* définition du NAD83(SCRS=SCRS98)
Composante verticale
Le système de référence altimétrique du Canada est le Système canadien de référence altimétrique de 2013 (CGVD2013). Ce système qui se rapproche du niveau moyen de la mer, définit la manière dont les altitudes sont mesurées à travers le pays. Le CGVD2013 a remplacé l'ancien système de référence altimétrique CGVD28 et a corrigé plusieurs incohérences de longue date. Contrairement aux anciens systèmes d’altitude qui reposaient sur un réseau de repères nivelés, le CGVD2013 est réalisé à l'aide d'un modèle de géoïde gravimétrique, qui permet aux utilisateurs d'obtenir des altitudes cohérentes à partir d'observations GNSS.
La version actuelle de ce système est le CGVD2013(CGG2013a), qui utilise le modèle du géoïde CGG2013a pour définir les altitudes. Ce modèle a été introduit en 2015 comme une mise à jour du modèle CGG2013 original et comprend des améliorations régionales basées sur des données gravimétriques supplémentaires et sur une modélisation affinée. Les LGC continuent de recueillir de nouvelles mesures gravimétriques et d'améliorer la modélisation du géoïde, mais les mises à jour ne sont publiées que lorsqu'elles sont recommandées par le Comité canadien du système de référence géodésique (CCSRG).
Le Canada travaille en étroite collaboration avec ses partenaires aux États-Unis et au Mexique afin d'assurer la cohérence le long des frontières communes. Un nouveau modèle du géoïde statique pour l'Amérique du Nord, connu sous le nom de SGEOID2022, a été développé afin de fournir une surface de référence commune à l'ensemble du continent. Au Canada, SGEOID2022 servira comme base à la prochaine réalisation du CGVD2013. Le système de référence altimétrique lui-même restera le CGVD2013 ; seule la réalisation sera mise à jour.
Les LGC continueront de fournir des informations et des conseils de transition à mesure que de nouveaux modèles du géoïde seront disponibles. Les utilisateurs peuvent s'attendre à ce que le système de référence altimétrique reste stable, les mises à jour visant principalement à améliorer la précision et à maintenir la cohérence entre les juridictions.
Composante gravimétrique
Le système de référence gravimétrique du Canada est maintenu par le Réseau canadien de normalisation gravimétrique (RCNG). Ce réseau fournit les valeurs de référence utilisées pour les mesures gravimétriques à travers le Canada. Le système actuel est lié au Réseau international de normalisation gravimétrique de 1971 (IGSN71), qui sert de référence gravimétrique mondiale depuis plusieurs décennies.
Les LGC s'efforcent d'améliorer le réseau national de gravité en intégrant de nouvelles mesures de gravité et une modélisation actualisée. Ces améliorations augmenteront la précision et soutiendront le développement futur du géoïde. Le prochain ajustement du réseau alignera les valeurs de gravité sur l'époque 2020.0 et inclura un modèle de vitesse qui décrit les petits changements dans le champ gravitationnel au fil du temps. Cette réalisation actualisée sera probablement connue sous le nom de RCNG2020.
Pendant que les améliorations sont en cours, le système de référence gravimétrique existant reste en service et les utilisateurs peuvent continuer à se fier aux valeurs gravimétriques actuellement publiées. Toute mise à jour du système gravimétrique ou de sa réalisation sera communiquée une fois finalisée.
Mises à jour et changements à venir
Les LGC continuent d'améliorer la précision des cadres de référence au Canada grâce à des observations actualisées, à une modélisation améliorée et à des perfectionnements apportés aux réseaux nationaux de contrôle. Parmi les mises à jour récentes, mentionnons la publication de la version 8 du NAD83(SCRS), qui fournit des coordonnées et des vitesses révisées pour de nombreuses stations de contrôle.
Les travaux se poursuivent en Amérique du Nord pour développer de nouveaux systèmes de référence géométriques et verticaux. Au Canada, tout changement futur sera communiqué à l'avance, et des informations détaillées seront fournies sur la page Web Modernisation du système de référence spatiale du Canada dès qu'elles seront disponibles.
Liens ou ressources connexes
- Service de positionnement SCRS-PPP
- Télécharger les transformations et les grilles de vélocité
- Télécharger les modèles du géoïde
- Accès aux réalisations historiques
- Lien vers les outils et données géodésiques
- Informations techniques sur le NAD83(SCRS)
- Télécharger les informations techniques sur CGVD2013