Système de coordonnées géoréférencées

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Introduction

Pour désigner un lieu sur la Terre à l'aide de coordonnées, il faut leur associer un système de coordonnées géoréférencées. Il en existe plusieurs pour des raisons historiques, techniques et d'usage.

Jusqu'à récemment les systèmes techniques de positionnement étaient fondés sur les principes locaux (comme la triangulation) et donc dans chaque région un système de coordonnées spécifique a été défini. La possibilité de définir des systèmes globaux pour l'ensemble de la Terre est apparue avec les satellites notamment avec la mise en œuvre du système GPS. Comme il est assez compliqué de changer de système de coordonnées car il faut notamment refaire toutes les cartes, on utilise encore fréquemment des systèmes de coordonnées anciens.

Un système de coordonnées mondial est forcément imprécis en raison de la dérive des continents qui induit des déplacements de l'ordre de quelques centimètres par an. Ainsi dans un système mondial les coordonnées d'un point considéré comme fixe évoluent ce qui n'est pas très pratique.

Il est souvent plus pratique d'utiliser des coordonnées planes dans un système de projection cartographique plutôt que des coordonnées géographiques et comme tout système de projection déforme soit les angles soit les formes, il est utile de pouvoir choisir le meilleur système de projection en fonction de ses besoins.

Classification des systèmes de coordonnées géoréférencées

On distingue plusieurs types de systèmes de coordonnées géoréférencées :

  • système de coordonnées géographiques. Les coordonnées sont deux angles appelés latitude et longitude généralement exprimés en degrés. La hauteur au-dessus de l'ellipsoïde peut être associée comme troisième coordonnée.
  • système de coordonnées géocentriques. C'est un système de coordonnées cartésiennes dans l'espace fondé sur le centre des masses de la Terre et sur un premier axe dans le plan de l'équateur et intersectant le méridien de Greenwich, un deuxième axe dans le même plan de l'équateur et orthogonal au premier et un troisième axe correspondant à l'axe de rotation de la Terre. Ce type de système est surtout utilisé comme système intermédiaire pour les calculs de changement de système.
  • système de définition d'altitude. L'altitude est mesurée comme une distance le long de la verticale par rapport à une référence qui est généralement le niveau de la mer.
  • système de coordonnées projetées. Il existe de nombreux systèmes de projection cartographique qui permettent de définir des coordonnées sur un plan.
  • la composition d'un système horizontal et d'un système vertical définit un système de coordonnées.

Les codes EPSG

L'EPSG – European Petroleum Survey Group –, un groupe créé en 1985 par Jean-Patrick GIRBIG alors avec ELF, a défini une liste des systèmes de coordonnées géoréférencées et leur a associés des codes pour les identifier. Le groupe est devenu en 2005 le "Comité de topographie et de positionnement" (Surveying and Positionning Comittee) de l'internationale des producteurs de pétrole et de gaz (OGP). Cette liste est disponible sur le site indiqué dans les liens ci-dessous. Ces codes, qui existent toujours sous le nom de "code EPSG", sont notamment utilisés dans les standards de l'Open Geospatial Consortium.

Un système géodésique peut recevoir plusieurs codes EPSG? selon son utilisation. Ainsi, le système géodésique officiel "Réseau Géodésique Français" RGF93, valide en métropole, a pour code EPSG : 6171. C'est un système de coordonnées géocentrique. L'ellipsoïde associé est IAG GRS 1980. Lorsqu'un code EPSG est noté (géographique 2D), cela signifie que le système géodésique est réduit à la latitude et à la longitude. Lorsqu'il est noté (géographique 3D), cela signifie qu'il gère latitude, longitude et hauteur sur l'ellipsoïde. Les équations de transformation entre les systèmes de coordonnées sont décrit dans une fiche de l'IGN

L'ensemble des éléments intéressant le territoire national (systèmes historiques & TOM inclus) français sont en ligne sur le site de l'IGN : Registre des systèmes de référence internes géodésiques (RIG).

Systèmes de coordonnées géographiques fréquemment utilisés

en France métropolitaine

CodenomEPSGRemarques
RGF93Réseau Géodésique Français 19936171 (système géocentrique), 4965 (3D), 4171 (2D)Système français légal (décret 2000-1276 du 26 décembre 2000). Identique à l'ETRS89 au 1/1/1993.

Compatible avec le WGS84 pour des précisions égales ou supérieures à 10 m (c'est-à-dire 15 m etc.).
NTFNouvelle Triangulation Française2D : 4807 (Paris, grade) ou 4275 (Greenwich, degré). 3D : 7400 (Paris, grade)Système français périmé mais encore largement utilisé.
ETRS89European Terrestrial Reference System 19894937 (3D), 4258(2D)Système européen actuel
ED50European Datum 19504230Système européen périmé
WGS84World Geodetic System 19844979 (3D), 4326 (2D)Système mondial très utilisé notamment avec le GPS.

dans l'outre-mer français

RégionCodenomEPSGRemarques
Guadeloupe,MartiniqueWGS84World Geodetic System 19844979 (3D), 4326 (2D)Système légal (décret 2000-1276 du 26 décembre 2000).
GuyaneRGFG95Réseau géodésique français de Guyane4967(3D),4624(2D)Système légal (décret 2000-1276 du 26 décembre 2000).
RéunionRGR92Réseau géodésique de la Réunion4971(3D), 4627(2D)Système légal (décret 2000-1276 du 26 décembre 2000).

Compatible avec le WGS84 pour des précisions égales ou supérieures à 10 m (c'est-à-dire 15 m etc.)..

Systèmes de coordonnées projetées fréquemment utilisés

en France métropolitaine

Pour la France Métropolitaine, seul le code 2154 (Lambert 93) est légal. Les autres codes sont périmés (mais pas dépréciés)

Syst. géo.ProjectionEPSGRemarques
RGF93Lambert 932154Système légal (décret 2000-1276 du 26 décembre 2000) récent mais de plus en plus utilisé
NTF(Paris)Lambert Nord standard27561Système français périmé mais encore utilisé dans le Nord de la France
NTF(Paris)Lambert Centre standard27562Système français périmé mais encore utilisé dans le centre de la France
NTF(Paris)Lambert Sud standard27563Système français périmé mais encore utilisé dans le Sud de la France
NTF(Paris)Lambert Corse standard27564Système français périmé mais encore utilisé en Corse
NTF(Paris)Lambert Zone I carto27571Système français périmé mais encore utilisé dans le nord de la France
NTF(Paris)Lambert Zone II carto27572Système français périmé mais encore utilisé dans l'ensemble de la France métropolitaine sous le nom de Lambert II étendu.
NTF(Paris)Lambert Zone III carto27573Système français périmé mais encore utilisé dans le sud de la France
NTF(Paris)Lambert Zone IV carto27574Système français périmé mais encore utilisé en Corse
ED50France EuroLambert2192Système périmé fondé sur le système ED50 et les paramètres de la projection Lambert II étendue
ETRS89ETRS-LAEA3035Système européen actuel conservant les surfaces
ETRS89ETRS-LCC3034Système européen actuel conservant les angles
WGS84UTM 30N32630Système UTM, utilisé notamment par les militaires; la zone 30 pour les longitudes entre 0 et 6 degrés ouest
WGS84UTM 31N32631Système UTM, utilisé notamment par les militaires; la zone 31 pour les longitudes entre 0 et 6 degrés est
WGS84UTM 32N32632Système UTM, utilisé notamment par les militaires; la zone 32 pour les longitudes entre 6 et 12 degrés est
WGS84Mercator3395Projection Mercator fondée sur WGS84 utilisée dans les cartes marines récentes du Shom
ED50Mercatornon définiProjection Mercator fondée sur ED50 utilisée dans les cartes marines anciennes du Shom

Dans les départements d'Outre-mer

De manière générale, l'utilisation d'un carreau UTM basé sur WGS84 implique une précision égale à celle du WGS84 (entre 5m et 10m voire moins). Pour les DOM, l'UTM est basé sur des systèmes géodésiques plus précis (RRAF91, RGR92...) : la zone d'application est donc réduite à celle du système sous-jacent et la précision est celle du système sous-jacent.

Syst. géo.ProjectionEPSGRemarques
WGS84UTM 20N32620Système utilisé en Guadeloupe & Martinique
WGS84UTM 40S32740Système utilisé à La Réunion
Réseau Géodésique de la Réunion (RGR92)UTM 40S2975Le RGR92 est une réalisation précise (10 à 50cm) du WGS84
Piton des Neiges (PdN)Gauss-Laborde Réunion3727système terrestre réalisé en 1948 par mesures angulaires, remplacé peu à peu par le RGR92 en 2000
Altitude orthométrique IGN895156le point fondamental est situé à la mairie de St Pierre et a été determiné a l'issue d'observations marégraphiques à partir de 1949
WGS84UTM 22N32622Système utilisé en Guyane