Système de coordonnées (Cartographie) - Définition
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Introduction
En cartographie, un système de coordonnées est un référentiel dans lequel on peut représenter des éléments dans l'espace. Ce système permet de se positionner sur l'ensemble du globe terrestre grâce à un couple de coordonnées géographiques. Pour construire un système de coordonnées géographiques, il faut calculer un référentiel de la surface terrestre.
La représentation de la surface terrestre
La forme de la surface terrestre est géométriquement imparfaite. Il y a plusieurs façons de représenter la terre :
- La terre peut être apparentée très grossièrement à une sphère. Cependant, cette représentation ne peut être utilisée en géographie car elle est vraiment trop imprécise.
- En plus d'être globalement sphérique, la terre est légèrement aplatie au niveau des pôles du fait de sa rotation. Avec plus de précisions, on peut alors assimiler la terre à un géoïde. Cependant, cela n'est pas encore suffisant pour la cartographie à grande échelle. Au-delà de 1:10 000, les mesures sont totalement erronées.
- Pour de plus grandes échelles, on utilise l'ellipsoïde.
Le géoïde
Pour plus de précision, voir l'article géoïde
Les géoïdes sont des représentations gravitationnelles de la surface de la terre. La géométrie des géoïdes est complexe et ne peut être formulée mathématiquement de façon simple. Ils ne peuvent donc pas être utilisés en cartographie.
L'ellipsoïde
Pour plus de précision, voir l'article ellipsoïde
l’ellipsoïde est une surface géométrique permettant de représenter assez fidèlement la forme du géoïde. on peut le définir comme une surface mathématique modélisant le géoide; L'ellipsoïde s'obtient en faisant tourner une ellipse par rapport à un de ses deux axes. Un ellipsoïde se définit par les longueur de son demi grand et petit axes respectivement.
Lien entre le système de référence et le système de coordonnées
Les différents systèmes de coordonnées utilisées en géographie sont étroitement liés aux différents systèmes de référence :
| | |
| cartésiennes (X, Y, Z) | + Système de référence |
| géographiques (Latitude : ɸ, Longitude : ʎ, Hauteur ellipsoïdale : h) | + Système de référence + ellipsoïde |
| planes (E, N) | + Système de référence + ellipsoïde+ projection |
La notion de coordonnées
Pour se localiser sur la terre, il est nécessaire d'utiliser un système géodésique duquel découlent les coordonnées géographiques figurant sur les cartes. Celles-ci peuvent être exprimées soit sous la forme de longitude et latitude (coordonnées dites géographiques), soit en représentation cartographique plane (coordonnées dites en projection).
Les coordonnées géographiques sont exprimées en degrés sexagésimaux (Degrés Minutes Secondes), degrés décimaux, grades ou radians et donnent la latitude et la longitude d'un lieu par rapport à un méridien. L'origine dans le système WGS84 (avant ED50) est le Méridien d'origine IERS. En France, dans le système NTF, l'origine est le méridien de Paris.
Attention, des coordonnées géographiques n'ont aucun sens si on ne les accompagne pas des informations sur le système géodésique dans lequel elles sont exprimées.
Le système géodésique
pour plus de précision, voir Système géodésique
L'ellipsoïde est une représentation de la surface de la terre mais elle n'est pas suffisante pour définir un système de coordonnées. Le système de référence géodésique est aussi appelé datum.
