L'art et la science de la cartographie sont en constante évolution. Les idées, les meilleures pratiques et la terminologie qui y sont associées peuvent parfois prêter à confusion (par exemple, géoïde, ellipsoïde, datum, système de coordonnées, projection, etc.) Que faut-il faire pour transformer des lieux du monde réel en coordonnées, puis en cartes ?
L'objectif de haut niveau - partir de lieux pour aboutir à des coordonnées que l'on peut reporter sur une carte ou vice-versa - est abordé avec un système de coordonnées (également appelé système de référence de coordonnées). Un système de coordonnées et des coordonnées suffisent pour identifier de manière unique un endroit sur terre. Par exemple, Safe Software se trouve à proximité de (510359E, 5442815N) dans le système de coordonnées UTM10N/WGS84. Ce concept à lui seul contient beaucoup d'informations.
Premier concept : Modéliser la Terre
Si vous partez du principe que le monde est plat et que vous essayez de faire des cartes sur une grande surface, cela ne fonctionne pas. La courbure de la terre est un obstacle et empêche les angles et les longueurs mesurés de s'additionner. La stratégie typique est d'approximer la terre comme un ellipsoïde (sphère aplatie) qui correspond bien à vos données (qu'il s'agisse d'un pays, d'un continent ou du monde entier). Dans l'exemple ci-dessus, l'ellipsoïde WGS84 mesure 6 378 137 m de "largeur" et 6 356 752,3142 m de "hauteur". Une stratégie plus précise consiste à utiliser le géoïde, qui est une surface lisse sur la terre qui correspond approximativement à l'idée de "niveau de la mer".
Deuxième concept : Lier le modèle à la Terre
Le défi suivant consiste à associer des coordonnées (généralement la latitude, la longitude et la hauteur au-dessus de l'ellipsoïde choisi) à des lieux réels. Il existe de nombreuses façons de le faire (par exemple, en consultant un récepteur GPS ou en cherchant des monuments d'arpentage à proximité). Un datum étend un modèle de la terre avec tout ce qui est nécessaire pour le faire. Pour reprendre l'exemple, le système de référence WGS84 est défini par les emplacements des stations GPS du ministère américain de la défense situées dans le monde entier, et c'est généralement ce que les appareils GPS indiquent par défaut.
Troisième concept : L'aplatissement
Le dernier concept (facultatif) consiste à aplanir la carte. Encore une fois, il existe de nombreux choix (appelés projections) qui vous permettent d'établir une carte, par exemple, entre lat/long en degrés et nord/est en mètres. L'aplatissement de la carte ajoute une distorsion, mais vous pouvez choisir des projections qui préservent plus ou moins les propriétés importantes, notamment la surface, la distance, la direction, la forme et l'échelle. Notre exemple utilise la projection UTM10N, qui fait partie de la famille des projections "Universal Transverse Mercator".