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

Cette rubrique s'applique uniquement à ArcGIS for Desktop Standard et ArcGIS for Desktop Advanced.

Complexité : Avancé Exigences en matière de données : Données du didacticiel ArcGIS for Desktop Chemin des données : \ArcGIS\ArcTutor\Parcel Editing Objectif : Réussir un ajustement d'atelier par la méthode des moindres carrés

Ce didacticiel décrit un workflow général relatif à un ajustement d'atelier parcellaire par la méthode des moindres carrés. L'ajustement 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 tous les points dans le réseau sélectionné. Dans ce didacticiel, les points de contrôle ont déjà été entrés et liés à leurs points d'atelier correspondants. Lors de l'exécution d'un ajustement d'atelier, un récapitulatif de l'ajustement s'affiche. Ce récapitulatif affiche des informations concernant la façon dont les côtes linéaires (attributs COGO) se sont ajustées à la solution optimale. Il permet aussi d'identifier tous les problèmes ou erreurs éventuels avec les données parcellaires qu'il peut être nécessaire de corriger. Une fois les erreurs corrigées, l'ajustement peut s'appliquer aux points d'atelier dans le réseau sélectionné. 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.
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. Par exemple, le réseau de contrôle peur être décalé de 20 pieds par rapport au réseau de l'atelier, mais il n'est pas nécessaire d'avoir des tolérances d'ajustement de 20 pieds pour que l'ajustement réussisse.

4. 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.
5. 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.
6. Fermez la boîte de dialogue Contrôle.
7. Cliquez sur l'outil Sélectionner les entités 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.
Remarque :
La sélection de lignes d'atelier parcellaire a été désactivée pour cette carte. Pour activer la sélection de lignes de parcelles, cliquez sur Répertorier par sélection dans la fenêtre Table des matières pour changer la possibilité de sélectionner des couches dans la carte.
8. Cliquez sur la flèche Editeur de parcelles, puis sur Ajuster.

Lorsque vous exécutez pour la première fois un ajustement sur un réseau 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 cotes linéaires (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 cotes COGO d'origine observées ou enregistrées et signale les différences entre les valeurs calculées et observées. Ces nombres sont appelés valeurs résiduelles. Toutes les valeurs résiduelles qui sont élevées par rapport aux tolérances de valeurs résiduelles que vous spécifiez dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées correspondent à des points aberrants, ce qui signifie qu'elles sont en dehors de la plage prévue. Cela signifie que les tolérances de valeurs résiduelles que vous spécifiez définissent votre tolérance pour les points aberrants dans les données. Si vous sélectionnez des tolérances de valeurs résiduelles, 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 résiduelles supérieures aux tolérances de valeurs résiduelles de distance ou de relèvement que vous spécifiez. Tant que vous ne connaîtrez pas les données, vous ne saurez pas quelles tolérances résiduelles 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 valeurs résiduelles appropriées pour les parcelles que vous ajustez.

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

La tolérance de valeurs résiduelle de distance est la meilleure tolérance à utiliser lorsque vous apprenez à connaître les données d'enregistrement de parcelle.
9. Dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées, saisissez une valeur de 0,100 pieds d'arpentage américain pour la tolérance Valeurs résiduelles de distances.
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 inférieures à 0,3 pied (3 fois la tolérance de valeurs résiduelles de distance).
Remarque :

Un ajustement d'atelier échoue si une valeur résiduelle quelconque est supérieure à trois fois les tolérances de valeurs résiduelles de relèvements ou de distances.

10. Laissez les deux options de post-traitement désactivées. Le post-traitement est effectué une fois que les décalages d'ajustement ont convergé à 0,00.
11. Acceptez toutes les autres valeurs par défaut dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées et cliquez sur Exécuter.

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 valeurs résiduelles de lignes de parcelles - Différence entre les valeurs calculées et enregistrées.
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 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 les tolérances de valeurs résiduelles que vous avez spécifiées. 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 : LS 269 / LS 269 et ROS 6692 / ROS 6692. (Ces parcelles ont été stockées pour représenter les limites/sous-divisions 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 Valeurs résiduelles de 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 les tolérances de valeurs résiduelles. Toutefois, si la tolérance de valeur résiduelle requise pour la réussite de l'ajustement est très grande (10 pieds ou plus), ceci indique la présence probable d'erreurs 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 proches. Les points proches 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 proches

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 proches, 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 les tolérances de valeurs résiduelles, puis fusionner des points proches. Il est important de noter que l'augmentation de la tolérance de valeurs résiduelles de distances 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 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.
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 Parcelles , 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, utilisez l'outil Rapport de points dans la barre d'outils Editeur de parcelles.
17. Cliquez sur l'outil Rapport de points pour ouvrir la boîte de dialogue Rapport de points.
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 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.
35. Cliquez sur Exécuter.
L'ajustement se termine correctement. Notez que des informations sont maintenant affichées sur le décalage maximal de l'ajustement.

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 ensemble avec un ID de point plus loin dans le récapitulatif d'ajustement.

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.
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 0,000 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.
Maintenant que l'ajustement a convergé, les options de post-traitement peuvent être appliquées. L'ajustement est exécuté une dernière fois avec les options de post-traitement activées. L'option Forcer les points de ligne sur les lignes si elles se trouvent dans est cochée pour forcer les points de ligne s'étant déplacés par rapport à leurs lignes adjacentes pendant le processus d'ajustement vers leurs lignes adjacentes. L'option Redresser les façades de rue est activée pour mettre en application la colinéarité des lignes classées comme des voies de desserte. Si les relèvements et les distance des lignes de voie de desserte diffèrent de moins que les tolérances spécifiées, les lignes sont forcées à être colinéaires.
40. Sélectionnez l'option Forcer les points de ligne sur les lignes si elles se trouvent dans et conservez la tolérance par défaut de 0,328 pied.
41. Cliquez sur Exécuter pour exécuter l'ajustement une fois de plus.
42. Cliquez sur Accepter, puis sur OK dans la boîte de dialogue Ajuster les coordonnées pour appliquer et terminer l'ajustement.
Astuce:

Lorsqu'un ajustement a été appliqué, vous pouvez tout de même cliquer sur Annuler sur la barre d'outils Standard pour défaire l'ajustement par les moindres carrés.

43. Cliquez sur Editeur de parcelles > Enregistrer les mises à jour pour enregistrer la session de mise à jour et terminer le didacticiel.