Cartes allemandes de l’Angleterre de la deuxième guerre mondiale sous ArcGis ou QGis

Nous avons vu dans des articles précédents comment accéder au fond cartographique des alliés pendant la guerre 39-45 à la librairie de l’Université du Texas (http://www.lib.utexas.edu/maps ). Voici comment accéder et utiliser les cartes réalisés par l’État Major de Armées Allemandes en vue de l’invasion de l’Angleterre, sur  le site de David Rumsey Map Collection . Vous pouvez accéder gratuitement à quelque 70000 documents. Je vous laisse découvrir par vous-mêmes la portée géographique et historique de ce fonds impressionnant.

Voyons ici une petite partie, la numérisation du fond cartographique de l’Armée allemande pendant la deuxième Guerre Mondiale (2800 documents) et comment les intégrer dans votre SIG préféré (ArcGis ou QGis).

Accès aux documents

Allez sur la page http://www.davidrumsey.com/luna/servlet/view/all  et commencez par vous enregistrer. Pas de panique, vous rentrez un nom, un mot de passe, une adresse mail, et c’est fait. Pas de mail de confirmation ni autres données à fournir.

enregistrement sur le site david rumsey map collectionSur le bandeau de gauche, vous pouvez cliquer pour sélectionner une partie de la collection.

critèeres de sélection dans David Rumsey Map CollectionSi vous cliquez sur Generalstab des Heeres vous aurez le sous-ensemble correspondant au Haut Commandement Militaire (2824 documents):

affichage de la sélection dans David Rumsey Map CollectionMaintenant si vous cliquez sur un autre élément (le bandeau a été mis à jour en fonction de votre sélection), par exemple Military, vous n’aurez que les 155 cartes militaires au sein des documents du Generalstab des Heeres. Et ainsi de suite: si vous cliquez sur Leeds, vous n’aurez que les cartes de la ville de Leeds.

Voilà pour la navigation. Maintenant, pour récupérer le raster correspondant, par exemple pour la ville de Sunderland:

téléchargement de la sélection dans David Rumsey Map CollectionCliquez sur le bouton Export

définition de l'image téléchargée  dans David Rumsey Map CollectionSélectionnez la plus grande définition. Un message vous indique de patienter…

Puis le fichier est disponible pour téléchargement. N’oubliez pas de changer la valeur par défaut en Enregistrer le fichier …

enregistrement du téléchargement de la sélection dans David Rumsey Map CollectionVoilà, votre fichier est disponible dans votre répertoire de téléchargement.

imùage téléchargée prête à georeferencerPar contre, l’image n’est pas géoréférencée. Pour pouvoir l’intégrer dans votre SIG, il va falloir la géoréférencer à partir des grilles présentes sur la carte. Mais tout d’abord, il va falloir définir le système de coordonnées.

Le système Gauss-Kruger 3 degrés

Pour toute information, vous avez cet encadré sur la carte:

Traduction: Gauss-Krugger maillage zone 119.

La projection Gauss-Krugger est similaire à la projection UTM. Par contre elle peut avoir des fuseaux de 3 ou de 6° d’amplitude. Pendant la Deuxième Guerre mondiale, l’Allemagne utilisait les fuseaux de 3°.

Voici un petit tableau synthétique des fuseaux 3° pour l’Europe:

tableau des fuseau gauss-kruger 3 degrés pour l'EuropeLa ligne du dessus donne le méridien central du fuseau, la ligne de dessous le numéro du fuseau.

Parmi les cartes disponibles vous trouverez des cartes réalisées avec le fuseau 119 et le fuseau 0.

Les paramètres pour le fuseau 119 sont

paramètres du fuseau 119 gauss-kruger 3 degresPour le fuseau 0, il faut remplacer le « central meridian:357.0 » par 0.

Voici pour la projection. Maintenant voyons l’ellipsoïde. Cette information n’est pas portée sur le cartes, je vous la donne alors: Bessel 1841

Les paramètres de cette ellipsoïde sont

  • a = 6 377 397,155 m
  • f = 1 / 299,152 815 351 323 3 (0,003 342 773 154 ± 0,000 005)
  • b = 6 356 078,963 m

Dernier problème, le système géodésique. Le système géodésique utilisé est la triangulation allemande. Pour passer de cette triangulation au système WGS84 il faut une transformation à 3 paramètres

deltaX= 631

deltaY=27

deltaZ=446

(Source https://www.researchgate.net/publication/292690350_GIS_integration_of_the_German_Army_Grid_DHG_and_its_geodetic_datums)

Comme il se doit, l’erreur moyenne de transformation est d’autour de 20m. Ne vous attendez pas à des miracles. Avec les pliures des cartes papier et autres sources d’erreur, vous pouvez vous retrouver avec une centaine de mètres d’écart.

La projection Gauss-Kruger 3 degrés sous ArcGis

Les fichiers de projection n’existent pas par défaut dans ArcGis. Nous devons les créer.

Ouvrez ArcMap

Avec un clic droit sur le bloc de données, ouvrez la fenêtre de propriétés, onglet système de coordonnées.

nouveau système de coordonnées dans arcmap/arcgisCliquez sur le bouton Ajouter un système de coordonnées ->Nouveau -> Systèmes se coordonnées projetées

paramètres du nouveau système de coordonnées gauss-kruger dans arcmapDonnez un nom explicite avec le numéro de fuseau, sélectionnez Gauss-kruger (Ou Universal transverse mercator) dans la liste des projections, puis rentrez 500 000 comme False_easting et 357 comme Central_Meridian pour le fuseau 119 et 0 si vous rentrez les paramètres du fuseau 0.

Cliquez sur le bouton Modifier

et sélectionnez le système Deutches Hauptdreiecksnetz (Réseau de triangulation allemand).

systèeme géodésique du nouveau système de coordonnées gauss-kruger dans arcmapCliquez sur Ok et sur OK.

Votre document est prêt pour géoréférencer votre image.

Chargez-là dans ArcMap est activez la barre d’outils « géoréférencement » si ce n’est pas déjà fait. Cliquez sur OK sur le message d’avertissement d’absence de système de coordonnées.

Vous allez rentrer au moins quatre points, dans les quatre coins de la carte, au croisement du quadrillage de la carte.

georeferencement dans arcmapPour le coin supérieur gauche, par exemple, cliquez sur l’outil « ajouter un point de calage » de la barre d’outils « géoréférencement », puis cliquez sur le croisement des lignes sur la carte, puis cliquez avec le bouton droit. Une fenêtre s’ouvre pour rentrer manuellement les coordonnées XY.

calcul de coordonnées de georeferencement dans arcmapPour les coordonnées X, l’étiquette de la carte indique 119600. Ce chiffre ce décompose en deux parties: la première 119 est le numéro du fuseau, la deuxième 600, est la coordonnée X du point, en km. Comme nous travaillons avec des unités en mètres il faut convertir 600km en m= 600000.

pour les coordonnées Y, les étiquettes sont en km. Ici 6089. Nous rentrons alors cette valeur en m: 6089000.

Faites de même avec les autres 3 points. Puis, dans la barre d’outils géoréférencement, dans le menu déroulant, cliquez sur Rectifier pour créer une nouvelle image géoréférencée au format tif.

Vous pourrez maintenant charger cette image dans vos différents projets. Quand vous le ferez, étant donné que le système géodésique est différent de celui de vos projets (en principe WGS84 ou assimilé), un message d’avertissement va apparaître.

transformation du système Bessel 1841 dans arcmap

Cliquez sur le bouton « transformations » pour rentrer les paramètres de transformation entre le système Deutches Hauptdreiecksnetz  et le GCS WGS84

transformation du système Bessel 1841 vers le WGS84 dans arcmapCliquez sur Nouveau, puis rentrez les trois paramètres de la transformation géocentrique: 631, 27, et 446. Puis OK et OK.

Votre image s’affiche maintenant dans votre document et se superpose aux couches actuelles.

rtésultat final dans arcmap

La projection Gauss-Kruger 3 degrés sous QGis

Sous QGis, la gestion des projections est beaucoup plus simple. Il suffit de créer votre projection personnalisée qui contient tous les éléments: projection, système géodésique, transformation.

Avant de charger votre image ou de la géoréférencer, commencez par créer vos deux projections personnalisées pour les fuseaux 0 et 119.

creer une projection personnalisée dans qgisCliquez sur le menu Préférences->Projection personnalisée

Cliquez sur le bouton + pour ajouter une nouvelle projection.

Dans le champ nom rentrez, par exemple, Gauss_kruger_3degres_119 pour le fuseau 119.

Dans le champ Paramètres, rentrez

+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=357 +k=1 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=631,27,446,0,0,0,0

Cliquez sur OK.

Répétez l’opération pour le fuseau 0 en rentrant Gauss_kruger_3degres_0 pour le nom et

+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=0 +k=1 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=631,27,446,0,0,0,0

pour les paramètres.

Voilà! C’est prêt. Vous pouvez charger votre image géoréférencée ou ouvrir l’outil de Géoréférencement (Raster -> Géoréferencer ->Géoréferencer)

Indiquez la projection à utiliser (une des deux que vous venez de créer), puis rentrez les mêmes quatre points de contrôle que ceux que nous avons vu plus haut avec ArcMap.

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