Un système de coordonnées géographiques fait appel à une surface sphérique en trois dimensions pour définir des emplacements sur la Terre. Il est souvent désigné incorrectement par le nom de datum, alors qu’un datum n’est qu’une partie d’un système de coordonnées géographiques. Un système de coordonnées géographiques inclut une unité de mesure angulaire, un premier méridien et un datum (basé sur un sphéroïde).
Un point est référencé par ses valeurs de longitude et de latitude. La longitude et la latitude sont les angles mesurés à partir du centre de la Terre vers un point à la surface de la Terre. Les angles sont souvent mesurés en degrés (ou en grades). L’illustration suivante montre le monde sous forme de globe avec des valeurs de longitude et de latitude.
Dans le système sphérique, les lignes horizontales, ou lignes est-ouest, sont des lignes d’égale latitude, ou des parallèles. Les lignes verticales, ou lignes nord-sud, sont des lignes d’égale longitude, ou des méridiens. Ces lignes entourent le globe et constituent un réseau quadrillé nommé graticule.
La ligne de latitude à mi-chemin entre les pôles se nomme l’équateur. Elle définit la ligne de latitude zéro. La ligne de longitude zéro se nomme le premier méridien. Pour la plupart des systèmes de coordonnées géographiques, le premier méridien est la longitude qui passe par Greenwich, en Angleterre. D’autres pays utilisent des lignes de longitude qui passent par Berne, Bogota et Paris comme premiers méridiens. L’origine du graticule (0,0) est définie par le point d’intersection de l’équateur et du premier méridien. Le globe est ensuite divisé en quatre quadrants géographiques basé sur des relèvements au compas à partir de l’origine. Le nord et le sud se situent au-dessus et au-dessous de l’équateur, et l’ouest et l’est se trouvent à gauche et à droite du premier méridien.
Les valeurs de latitude et longitude sont généralement mesurées en degrés décimaux ou en degrés, minutes et seconds (DMS). Les valeurs de latitude sont mesurées par rapport à l’équateur et à une plage comprise entre -90° au pôle Sud et +90° au pôle Nord. Les valeurs de longitude sont mesurées par rapport au premier méridien. Elles sont comprises entre -180° en allant vers l’ouest et 180° vers l’est. Si le premier méridien se trouve à Greenwich, alors l’Australie, qui se trouve au sud de l’équateur et à l’est de Greenwich, a des valeurs de longitude positives et des valeurs de latitude négatives.
Il peut être utile d’associer les valeurs de longitude à X et les valeurs de latitude à Y. Les données définies sur un système de coordonnées géographiques s’affichent comme si un degré était une unité de mesure linéaire. Cette méthode est fondamentalement la même que la projection plate carrée.
Pour en savoir plus sur la projection plate carrée
Bien que la longitude et la latitude permettent de localiser des positions exactes à la surface du globe, ces unités de mesure ne sont pas uniformes. La distance représentée par un degré de longitude permet d’estimer la distance représentée par un degré de latitude uniquement le long de l’équateur. En effet, l’équateur est le seul parallèle aussi large qu’un méridien. (Les cercles de même rayon que la Terre sphérique se nomment des grands cercles. L’équateur et tous les méridiens sont des grands cercles.)
Au-dessus et au-dessous de l’équateur, les cercles qui définissent les parallèles de latitude se réduisent peu à peu jusqu'à devenir un point unique aux pôles Nord et Sud où les méridiens convergent. Comme les méridiens convergent vers les pôles, la distance représentée par un degré de longitude se réduit à zéro. Sur le sphéroïde de Clarke 1866, un degré de longitude à l’équateur est égal à 111,321 km, tandis qu’à 60° de latitude, il n’équivaut qu’à 55,802 km. Comme les degrés de latitude et de longitude n’ont pas une longueur standard, vous ne pouvez pas mesurer les distances ou surfaces de manière précise ni afficher les données facilement sur une carte plane ou un écran d’ordinateur.
Les tables des systèmes de coordonnées géographiques, datums, etc. sont disponibles dans le geographic_coordinate_systems.pdf. Ce PDF est disponible localement à l’emplacement <install location>\Desktop<version>\Documentation\geographic_coordinate_systems.pdf.