Didacticiel : Exécution d'un ajustement d'atelier par la méthode des moindres carrés

Cette rubrique s'applique uniquement à ArcEditor et ArcInfo.

Complexité : Avancé Conditions requises pour les données ArcGIS Tutorial Data Setup Chemin d'accès aux données : \ArcGIS\ArcTutor\Parcel Editing Objectif : Réussir un ajustement d'atelier par la méthode des moindres carrés

Ce didacticiel décrit un workflow relatif à un ajustement d'atelier parcellaire par la méthode des moindres carrés. L'ajustement d'atelier utilise les relèvements et les distances stockés sur les lignes de parcelle, avec les coordonnées des points de contrôle, pour obtenir une solution optimale de toutes les informations spatiales. Dans ce didacticiel, les points de contrôle ont déjà été entrés et liés à leurs points d'atelier correspondants. Une fois l'ajustement terminé, un récapitulatif de l'ajustement est présenté. Le récapitulatif de l'ajustement permet de mieux comprendre les informations attributaires sur les lignes et d'identifier tous les problèmes éventuels avec les données qu'il peut être nécessaire de corriger. Une fois que les problèmes ont été résolus, les données des points de l'atelier sont ajustées. L'ajustement est répété jusqu'à ce que le déplacement maximal en ordonnée et en abscisse soit proche de zéro, ce qui signifie que l'ajustement a convergé vers une solution optimale.

Etapes :

1. Ouvrez ArcMap et chargez la carte de mise à jour de parcelles (ParcelEditing.mxd) à partir du dossier \ArcTutor\Parcel Editing\.
2. Effectuez un zoom sur la zone d'ajustement de l'atelier illustrée ci-dessous ou cliquez sur le menu Géosignets, puis sur Fabric Adjustment Area.

Zone d'ajustement d'atelier

3. Cliquez sur la flèche Editeur de parcelles, puis sur Ouvrir une session de mise à jour.
4. Fermez la fenêtre Créer des entités. Vous n'utiliserez pas cette fenêtre dans ce didacticiel.
Avant d'exécuter un ajustement d'atelier, vous effectuerez une vérification de l'ajustement du réseau de contrôle. Le processus de vérification de l'ajustement vérifie le degré de similitude entre le réseau de parcelles et le réseau de contrôle.

Remarque :

Il est toujours judicieux d'exécuter une vérification d'ajustement sur les points de contrôle avant d'exécuter un ajustement des moindres carrés d'un atelier. Les valeurs résiduelles de la vérification de l'ajustement indiquent le degré d'ajustement du réseau de parcelles avec son réseau de contrôle. Les lignes de parcelle devront s'ajuster au minimum selon ces valeurs dans l'ajustement des moindres carrés. Par conséquent, les valeurs résiduelles issues de la vérification de l'ajustement peuvent servir de guide pour définir les tolérances d'ajustement dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées. Si les valeurs résiduelles sont élevées et incohérentes entre elles, il est inutile d'exécuter un ajustement des moindres carrés. Les lignes de parcelle devront s'ajuster au minimum selon ces valeurs et l'ajustement sera instable. Les raisons pour lesquelles les valeurs résiduelles sont élevées et incohérentes doivent d'abord être identifiées pour pouvoir ensuite corriger les problèmes. Dans la plupart des cas, des valeurs résiduelles très élevées sont dues à des points de contrôle liés incorrectement à des points de l'atelier.

5. Cliquez sur l'outil Conserver les points de contrôle dans la barre d'outils Editeur de parcelles.
Tous les points de contrôle visibles dans l'étendue de la carte sont répertoriés dans la boîte de dialogue Contrôle.
6. Cliquez sur le bouton Vérifier l'ajustement.
Les valeurs résiduelles de la vérification de l'ajustement sont affichées à côté de chaque point de contrôle.

Valeurs résiduelles de la vérification de l'ajustement

Comme toutes les valeurs résiduelles sont nulles, le réseau de parcelles est très bien ajusté au réseau de contrôle. Les valeurs résiduelles de la vérification de l'ajustement n'ont pas besoin d'être égales à 0 pour qu'un ajustement d'atelier s'exécute, mais elles doivent être dans une plage acceptable. Dans ce cas, des valeurs résiduelles de 2 pieds ou plus feraient l'objet d'investigations avant qu'un ajustement d'atelier soit exécuté.
7. Fermez la boîte de dialogue Contrôle.
8. Cliquez sur l'outil Sélectionner les entités de parcelles dans la barre d'outils Editeur de parcelles et faites glisser un cadre pour sélectionner toutes les parcelles dans la zone d'ajustement d'atelier.

Sélectionner des parcelles d'ajustement

Astuce :

Vous n'avez pas besoin de sélectionner les points de contrôle utilisés dans l'ajustement. Les points de contrôle sont détectés automatiquement sur les parcelles sélectionnées car ils sont liés aux points d'atelier.

9. Cliquez sur la flèche Editeur de parcelles, puis sur Ajuster.

Lorsque vous effectuez pour la première fois un ajustement sur un nouvel ensemble de données de parcelle, l'étape initiale consiste à utiliser le récapitulatif de l'ajustement affiché dans la boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés pour comprendre le niveau de qualité des attributs COGO et comprendre si les données présentent des problèmes éventuels à résoudre. Le processus d'ajustement calculera les coordonnées correspondant à la position la mieux adaptée pour tous les points d'atelier ; ce calcul utilise toutes les valeurs de relèvement et de distance sur les lignes.

Remarque :

Le calcul de l'ajustement ne modifie pas les attributs COGO d'origine sur les lignes.

Le récapitulatif de l'ajustement compare les nouvelles positions des lignes de parcelle avec les valeurs COGO observées ou enregistrées d'origine et signale les différences entre les valeurs calculées et observées. Ces nombres sont appelés valeurs résiduelles ou valeurs calculées moins observées (c-o). Toutes les valeurs résiduelles qui sont élevées en comparaison de la tolérance de contrôle que vous spécifiez correspondent à des points aberrants, ce qui signifie qu'elles sont en dehors de la plage prévue. Cela signifie que la tolérance de contrôle que vous spécifiez définit votre tolérance pour les points aberrants dans les données. Si vous sélectionnez une tolérance de contrôle plus élevée, cela signifie que vous êtes disposé à accepter de plus grandes différences entre les extrémités ajustées des lignes et les valeurs COGO associées. Le rapport indiquera uniquement les valeurs (c-o) supérieures à la tolérance de contrôle de distance ou de relèvement que vous spécifiez. Tant que vous ne connaîtrez pas les données, vous ne saurez pas quelles tolérances de contrôle utiliser. L'approche décrite dans ce didacticiel montre comment interpréter les résultats dans le récapitulatif de l'ajustement, ce qui vous permet de connaître vos données de parcelle et de sélectionner des tolérances de contrôle appropriées pour les parcelles que vous ajustez.

Pour en savoir plus sur les tolérances de contrôle dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées

La tolérance de contrôle de distance est la meilleure tolérance à utiliser lorsque vous apprenez à connaître les données d'enregistrement de parcelle.
10. Dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées, modifiez le paramètre Vérifier la tolérance pour Distances. Saisissez une valeur de 0,100 pied d'arpentage US.
Dans cet exemple, vous commencez en supposant que les données sont très bonnes et vous vous attendez à ce que l'ajustement réussisse avec toutes les valeurs résiduelles au dessous de 0,3 pied (3 fois la tolérance de contrôle de distance).
Remarque :

Un ajustement d'atelier échoue si une valeur résiduelle quelconque est supérieure à trois fois la tolérance de contrôle de relèvement ou de distance.

11. Acceptez toutes les autres valeurs par défaut dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées et cliquez sur Exécuter.

Boîte de dialogue Ajuster les coordonnées

La boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés s'affiche et signale l'échec de l'ajustement.
12. Faites défiler le rapport pour rechercher l'en-tête Rapport des lignes de parcelles - Différence entre les éléments calculés et observés/enregistrés (c-o).
La capture d'écran ci-dessous illustre une partie du rapport des lignes de parcelles.

Rapport des lignes de parcelles

Les points aberrants sont indiqués dans le rapport avec un symbole ##. Notez que cinq lignes du rapport présentent ce symbole et aussi que la dernière ligne du rapport explique que le problème avec ces lignes est que la différence entre leurs valeurs de distance enregistrées et la nouvelle position calculée dépasse trois fois la tolérance que vous avez spécifiée. En d'autres termes, les différences entre les distances calculées et les distances enregistrées pour ces cinq lignes sont toutes supérieures à 0,30 pied.

Remarque :

Les valeurs résiduelles sont déterminées par un ajustement préliminaire ; aucun des points n'a vu sa position changer dans la base de données à ce stade.

Ces cinq points aberrants dans les lignes apparaissent dans deux parcelles, nommées LS 269 / LS 269 et ROS 6692 / ROS 6692. (Ces parcelles ont été stockées pour représenter les limites du plan, si bien que le nom de plan et le nom de parcelle sont les mêmes. La convention d'affectation de noms dans le rapport est [nom de parcelle]/[nom de plan].)

Le plus grand point aberrant de ces cinq lignes est de 0,622 pied. Cela signifie que pour que l'ajustement réussisse, la tolérance de contrôle Distances doit être égale au moins à un tiers de cette valeur ; en d'autres termes, après arrondi à deux décimales, au moins à 0,21.

Une approche simple permettant la réussite de l'ajustement consiste à augmenter la tolérance de contrôle. Toutefois, si la tolérance de contrôle requise pour la réussite de l'ajustement est très grande (10 pieds ou plus), ceci indique la présence probable d'une erreur dans les données. Dans ce cas, il est important de vérifier que les valeurs enregistrées pour ces lignes problématiques signalées correspondent aux valeurs d'enregistrement d'origine, telles que celles que l'on trouve dans la description légale pour la parcelle.

Notez que deux points avec les identifiants d'objet 876 et 881 sont très proches l'un de l'autre. Ces deux points sont répertoriés sous Rapport des points de fermeture. Les points de fermeture sont des points d'atelier qui sont plus proches que la tolérance Points de fermeture spécifiée et qui n'ont pas de ligne entre-eux.

Rapport des points de fermeture

Des points de fermeture indiquent qu'il est très probable que les points doivent être un seul et même point, qu'il existe une incohérence topologique et que ces points doivent être fusionnés. Il est important de fusionner des points de fermeture, car cela permet d'augmenter la redondance dans le réseau ; cela contribue à la réussite de l'ajustement. Par exemple, si deux points sont proches l'un de l'autre et que chacun a deux lignes qui définissent leurs positions, vous pouvez fusionner les points et augmenter la redondance en ayant quatre lignes qui définissent la position d'un seul point.

Le récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés vous a fourni des informations sur les actions requises pour que cet ajustement réussisse : en premier lieu, augmenter la tolérance de contrôle, puis fusionner des points de fermeture. Il est important de noter que l'augmentation de la tolérance de contrôle à 0,21 pied permettra à cet ajustement de réussir pour cet ensemble particulier de données de parcelle. Toutefois, une fois les points fusionnés, les données auront changé et des résultats différents de récapitulatif de l'ajustement seront attendus. La règle d'or, si l'ajustement précédent n'a pas réussi, consiste à utiliser trois fois la valeur précédemment utilisée. Dans ce cas, utilisez 0,3 pied. Toutefois, les points de fermeture doivent être fusionnés en premier lieu.

L'atelier ne peut pas être modifié lorsque la boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés est ouverte ; toutefois, les informations figurant dans le récapitulatif de l'ajustement sont également disponibles dans le fichier de résultats.

13. Cliquez sur le bouton Fichier de résultats pour accéder au fichier de résultats du récapitulatif de l'ajustement.
L'éditeur de texte par défaut de votre système ouvre le rapport d'ajustement complet pour cet ajustement.

Fichier de résultats du récapitulatif de l'ajustement

14. Cliquez sur Annuler pour fermer la boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés.
15. Cliquez sur Annuler pour fermer la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées.
16. Avec l'outil Sélectionner les entités de parcelles et faites glisser un cadre vide dans l'affichage cartographique pour désactiver la sélection des parcelles qui ont été ajustées.
Vous allez maintenant fusionner les points de fermeture. Pour localiser les points, vous utiliserez l'outil Point rattaché situé dans la barre d'outils Editeur de parcelles.
17. Cliquez sur l'outil Point rattaché à 1, 2 ou 3 points situé dans la barre d'outils Editeur de parcelles.
18. Si nécessaire, déplacez la boîte de dialogue Rapport de points de manière à visualiser toutes les parcelles de l'ajustement.
19. Dans la boîte de dialogue Rapport de points, cliquez sur le bouton correspondant à un point et saisissez 876 dans la zone de texte Identifiant de point.
20. Cliquez sur le bouton Rapport.
Des informations sur les coordonnées, l'échelle de points et la convergence sont affichées pour le point.

Point rattaché à un point

Pour en savoir plus sur l'outil Point rattaché
21. Cliquez sur le bouton Emplacement sur la carte.
La carte fait l'objet d'un déplacement pour être centrée sur le point concerné par le rapport et l'emplacement du point clignote brièvement dans la carte.
22. Dans la fenêtre Table des matières, cliquez avec le bouton droit sur la sous-couche de points et cliquez sur Etiqueter les entités pour activer les étiquettes d'ID de point pour les points.
23. Lorsque la boîte de dialogue Rapport de points est ouverte, cliquez sur l'outil Zoom avant situé dans la barre d'outils Outils et faites glisser un cadre pour effectuer un zoom sur l'emplacement de l'ID de point 876.
Vous devrez effectuer plusieurs fois un zoom avant pour localiser le point. Lorsque vous effectuez un zoom sur le point, vous pouvez être amené à cliquer sur le bouton Emplacement sur la carte plusieurs fois pour avoir une idée de l'emplacement où se trouve le point sur la carte.

Points de fermeture affichés dans la carte

24. Fermez la boîte de dialogue Rapport de points.
25. Cliquez sur l'outil Fusionne deux points non connectés au sein d'un rectangle donné situé dans la barre d'outils Editeur de parcelles.
26. Faites glisser un cadre autour des points de fermeture.

Fusion de points

27. Cliquez sur OK dans la boîte de dialogue Points moyens pour accepter la tolérance des points moyens par défaut.
Les points sont moyennés et fusionnés en un seul point.

Point fusionné

28. Fermez le fichier de résultats de l'ajustement.
29. Effectuez un zoom arrière pour revenir à l'étendue des parcelles de l'ajustement. Cliquez sur le menu Géosignets, puis sur Fabric Adjustment Area.
30. Ouvrez le carnet des tâches. Cliquez sur la flèche Editeur de parcelles, puis sur Carnet des tâches.
Notez qu'il existe une tâche avec une description "Points moyens". Chaque modification fait l'objet d'un suivi automatique dans le carnet des tâches et le carnet des tâches fournit un audit des mises à jour dans l'atelier.
31. Fermez le carnet des tâches.
32. Cliquez sur l'outil Sélectionner les entités de parcelles dans la barre d'outils Editeur de parcelles et faites glisser un cadre pour sélectionner toutes les parcelles dans la zone d'ajustement de l'atelier, comme vous l'avez fait à l'étape 6.
33. Cliquez sur Editeur de parcelles > Ajuster.
Comme les données de l'ajustement ont été modifiées par la fusion de deux points, vous devez vous attendre à ce que le comportement et les résultats pour le récapitulatif de l'ajustement soient légèrement différents. Il a été déterminé précédemment qu'une tolérance de distance de 0,21 pied doit être utilisée pour que l'ajustement réussisse. Pour garantir la réussite de l'ajustement, vous utiliserez trois fois le nombre précédemment utilisé et utiliserez 0,3 comme tolérance.
34. Saisissez 0,3 comme tolérance de contrôle Distances dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées.

Modifiez la tolérance de contrôle Distances.

35. Cliquez sur Exécuter.
L'ajustement se termine correctement. Notez que des informations sont maintenant affichées sur le décalage maximal de l'ajustement.

Décalage maximal

Le décalage maximal, qui correspond au plus grand décalage de coordonnées dans l'ajustement, est affiché au-dessus du bouton Accepter pour permettre un accès rapide. Les mêmes informations de décalage maximal sont affichées dans le récapitulatif de l'ajustement avec l'ID de point. Dans cet ajustement, le point avec un identifiant de 884 a été déplacé plus que tout autre point dans l'ajustement et avait un décalage en abscisse de -0,55 pied et un décalage en ordonnée de 0,139 pied.
Dans l'ajustement de l'atelier par la méthode des moindres carrés, l'objectif est de ré-exécuter ou d'itérer l'ajustement jusqu'à ce que les points ne changent plus et que le décalage maximal soit de 0,00 pied en abscisse et en ordonnée. L'ajustement de l'atelier doit être itéré manuellement ; l'itération n'est pas automatique.
36. Cliquez sur Accepter dans la boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés.
37. Dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées, cliquez sur Exécuter pour effectuer la deuxième itération de l'ajustement.
Notez que le décalage maximal est maintenant au point d'ID 1018 et que le déplacement est inférieur à un centième de pied.

Décalage maximal

Comme la valeur de décalage s'est rapprochée de zéro après le deuxième ajustement, l'ajustement de l'atelier converge. Si les valeurs de décalage augmentent après la première itération, cela indique que l'ajustement diverge. La solution est divergente si l'un des deux phénomènes suivants se produit :
1. Le jeu de données contient une erreur importante et aucune solution n'est possible tant que l'erreur n'est pas corrigée.
2. La meilleure solution pour le jeu de données fourni a déjà été atteinte et la solution converge uniquement pour diverger lors de l'itération suivante. Cela se produit lorsqu'une convergence de 0,00 en abscisse et 0,00 en ordonnée est trop stricte pour la qualité et la précision du jeu de données.
Si les données sont de bonne qualité et qu'elles ne présentent pas d'erreur majeure, un ajustement de l'atelier par la méthode des moindres carrés convergera habituellement après trois itérations.
38. Cliquez sur Accepter et exécutez l'ajustement pour la troisième itération.
Le décalage maximal de 0,001 en abscisse et 0,000 en ordonnée montre que l'ajustement a convergé.
39. Cliquez sur Accepter pour la troisième fois dans la boîte de dialogue Récapitulatif de l'ajustement des moindres carrés et cliquez sur OK.
40. Cliquez sur OK dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées pour appliquer et terminer l'ajustement.
41. Cliquez sur Editeur de parcelles > Enregistrer les mises à jour pour enregistrer la session de mise à jour et terminer le didacticiel.

Astuce :

Une fois qu'un ajustement d'atelier a convergé, vous pouvez exécuter l'ajustement une nouvelle fois pour effectuer les options de post-traitement sous Contraintes de la structure de plan dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées. Un ajustement doit converger en premier lieu ; les contraintes de la structure de plan sont effectuées ultérieurement.