Les coordonnées GPS expliquées : latitude, longitude, UTM, WGS84 et EPSG

Que sont les coordonnées GPS ?

Une coordonnée GPS est un ensemble de valeurs numériques qui identifie de manière unique un point de la surface terrestre. C'est l'équivalent de l'adresse d'une maison : au lieu d'indiquer une rue et un numéro, elle décrit mathématiquement la position d'un lieu.

Chaque fois qu'un récepteur GPS détermine votre position, il renvoie une paire de coordonnées. Ces coordonnées peuvent être exprimées sous différents formats, comme la latitude et la longitude, les coordonnées UTM ou d'autres systèmes utilisés en cartographie, dans les domaines militaire ou scientifique.

Il est important de distinguer le point géographique de la manière dont il est représenté. Un refuge de montagne, un sommet ou un carrefour possèdent une seule position sur Terre, mais peuvent être décrits à l'aide de différents systèmes de coordonnées sans en modifier la position réelle.

Latitude et longitude

Le système de coordonnées géographiques le plus répandu utilise deux valeurs : la latitude et la longitude. La latitude mesure la distance angulaire par rapport à l'Équateur et varie de 90° Sud à 90° Nord. La longitude mesure quant à elle la distance angulaire par rapport au méridien de Greenwich et varie de 180° Ouest à 180° Est.

Ces deux coordonnées permettent d'identifier n'importe quel point de la planète avec une grande précision et constituent le système utilisé par la quasi-totalité des récepteurs GPS et des services de navigation.

La précision avec laquelle une position est déterminée dépend du nombre de décimales utilisées ainsi que de la qualité de la mesure fournie par le récepteur GPS.

Le datum WGS84

Les coordonnées géographiques ne suffisent pas à elles seules. Pour représenter correctement un point sur la Terre, il est également nécessaire de préciser le datum géodésique, c'est-à-dire le modèle mathématique utilisé pour décrire la forme et les dimensions de la planète.

Le datum utilisé par le système GPS est le WGS84 (World Geodetic System 1984), aujourd'hui adopté par pratiquement tous les navigateurs satellitaires, smartphones et services cartographiques modernes. Lorsqu'un appareil affiche une latitude et une longitude, dans l'immense majorité des cas ces coordonnées font référence au datum WGS84.

Il est important de rappeler qu'un même point peut présenter des coordonnées légèrement différentes lorsqu'il est exprimé selon des datums différents. C'est pourquoi les logiciels de cartographie permettent de sélectionner le système de référence approprié ou d'effectuer des transformations entre différents datums.

Comment les coordonnées géographiques peuvent-elles être exprimées ?

Les coordonnées géographiques peuvent être représentées sous différents formats tout en conservant exactement la même position géographique. Seule la manière d'écrire les valeurs change, pas le point identifié à la surface de la Terre.

Les trois formats les plus courants sont les degrés décimaux (DD), les degrés et minutes décimales (DMD) et les degrés, minutes et secondes (DMS). Ils décrivent tous la même position et peuvent être convertis de l'un à l'autre sans perte de précision.

Les navigateurs GPS modernes et la plupart des logiciels de cartographie permettent de choisir le format souhaité. Le choix dépend principalement des besoins de l'utilisateur ou des conventions utilisées par les cartes papier et les instruments de navigation.

Coordonnées géographiques et coordonnées métriques

Les coordonnées basées sur la latitude et la longitude décrivent une position au moyen de deux angles mesurés par rapport à l'Équateur et au méridien de Greenwich. C'est pourquoi on les appelle coordonnées géographiques. Les coordonnées géographiques identifient une position à la surface de la Terre indépendamment de la carte utilisée.

Dans de nombreuses applications cartographiques, il est cependant plus pratique de travailler avec des coordonnées exprimées en mètres. On utilise alors les coordonnées métriques, obtenues en projetant la surface terrestre sur un plan à l'aide d'une projection cartographique spécifique.

Les coordonnées métriques simplifient le calcul des distances, des surfaces et des directions locales et sont largement utilisées en cartographie technique, en topographie et pour la planification d'itinéraires.

Les coordonnées UTM

Le système UTM (Universal Transverse Mercator), également appelé projection UTM, est l'un des systèmes de coordonnées métriques les plus utilisés au monde. Au lieu d'exprimer une position au moyen d'angles, il utilise deux valeurs en mètres : Est (Easting) et Nord (Northing).

Afin de réduire les déformations inévitables qui apparaissent lorsqu'une surface courbe est représentée sur un plan, la Terre est divisée en 60 zones UTM, chacune d'une largeur de 6 degrés de longitude. Chaque zone possède son propre système de coordonnées indépendant. Par conséquent, deux points situés dans des zones UTM différentes ne peuvent pas être comparés directement en utilisant uniquement leurs valeurs Est et Nord.

Il est donc important de toujours connaître également la zone UTM dans laquelle se trouve le point. Les seules coordonnées Est et Nord ne suffisent pas à identifier une position de manière univoque.

Datum, projections cartographiques et EPSG : faisons le point

Ces trois termes sont souvent confondus, mais ils décrivent des aspects totalement différents de la représentation de la Terre.

Si vous souhaitez approfondir ces sujets, vous pouvez consulter les articles consacrés aux systèmes de coordonnées cartographiques et aux projections cartographiques, qui expliquent en détail le fonctionnement des systèmes de référence de coordonnées, des datums et des principales projections utilisées en cartographie.

Le datum le plus utilisé dans la navigation par satellite est le WGS84, tandis que la projection UTM est l'une des méthodes les plus courantes pour transformer les coordonnées géographiques en coordonnées projetées.

Un code EPSG n'est pas un système de coordonnées, mais simplement un identifiant numérique attribué à un système de référence de coordonnées donné. Par exemple, EPSG:4326 identifie le système de coordonnées géographiques WGS84 exprimé en latitude et en longitude, tandis que EPSG:32632 identifie le système de coordonnées WGS84 / UTM zone 32N. Il existe des milliers de codes EPSG, chacun associé à un système de référence de coordonnées spécifique.

L'utilisation du bon code EPSG permet aux logiciels de cartographie d'interpréter correctement les coordonnées et de les transformer automatiquement entre différents systèmes de référence de coordonnées, évitant ainsi les erreurs de positionnement.

De nombreux systèmes de coordonnées, un seul point géographique

L'une des idées les plus importantes à comprendre est qu'un lieu situé à la surface de la Terre peut être représenté par de nombreux systèmes de coordonnées différents. La latitude et la longitude, l'UTM, le MGRS, l'Open Location Code et bien d'autres systèmes décrivent simplement le même point selon des conventions différentes.

OkMap prend en charge de nombreux systèmes de coordonnées en plus des formats géographiques et UTM traditionnels, notamment ECEF, GeoRef, MGRS, USNG, British National Grid, Irish Grid, Open Location Code et les coordonnées projetées basées sur la projection cartographique courante. Cependant, pour la plupart des applications de randonnée, de cyclisme et de navigation, les coordonnées géographiques et le système UTM restent les solutions les plus utilisées.

Autres systèmes de coordonnées pris en charge par OkMap

Outre les coordonnées géographiques et le système UTM, il existe de nombreux autres systèmes de référence de coordonnées utilisés dans des domaines spécialisés tels que la géodésie, l'aviation, la cartographie nationale ou les applications militaires. Bien qu'ils soient moins courants en randonnée et dans la navigation de plein air, il est utile d'en connaître l'existence.

OkMap est capable d'afficher, de convertir et d'utiliser tous ces systèmes de coordonnées, permettant de travailler avec des cartes provenant de différentes sources sans perte de précision.