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Topographie

CNE Silvère CLAUDE SDIS 14

FILT 01/01/09

A - LES COORDONNES

objectif : donner les coordonnées d'un point de station ou de positionner des points sur une carte

Quelles sont les coordonnées les plus fréquemment utilisées ? -Coordonnées géographiques -Coordonnées UTM -Coordonnées Lambert ou DFCI -Coordonnées polaires

La position d'un point est caractérisé par des coordonnées planimétrique (x,y) et altimétrique (z).

Il convient de donner d'abord l'abscisse (x, échelle du bas), puis l'ordonnée (y, échelle verticale)

A-1 Coordonnées géographiques

Par coordonnées géographiques d'un lieu, on entend la latitude, la longitude et le niveau de la mer.

Pour se repérer à la surface de la planète, on peut utiliser un autre système appelé " repères

cartographiques ».

Pour se localiser sur la terre, il est nécessaire d'utiliser un système géodésique duquel découlent les

coordonnées géographiques.

Latitude

La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur la terre ,

au nord ou au sud de l'équateur.

•La latitude est une mesure angulaire s'étendant de 0° à l'équateur à 90° aux pôles.

•Tous les lieux situés à la même latitude forment un plan parallèle au plan de l'équateur.

LongitudeLa longitude est une valeur angulaire, expression du positionnement est-ouest d'un point sur Terre.

•Tous les lieux situés à la même longitude forment un demi-plan limité par l'axe des pôles

géographiques, coupant la surface de la terre sur un demi-cercle approximatif dont le centre est le centre de la Terre, l'arc allant d'un pôle à l'autre. Un tel demi-cercle est appelé méridien.

•À la différence de la latitude (position nord-sud) qui bénéficie de l'équateur et des pôles

comme références, aucune référence naturelle n'existe pour la longitude.

•La longitude est donc une mesure angulaire sur 360° par rapport à un méridien de référence,

avec une étendue de -180° à +180°, ou respectivement de 180° ouest à 180° est.

•Le méridien de référence est le méridien de Greenwich (qui sert aussi de référence pour les

fuseaux horaires). En combinant les deux angles, la position à la surface de la Terre peut être spécifiée. Exemples de coordonnées de quelques villes de France:

Paris2°20E , 48°52N

Lille3°05 E, 50°39 N

Nice7°16 E, 43°42 N

Rennes1°40 W, 48°06 N

Strasbourg7°45 E, 48°35 N

Un lieu à la surface de la Terre est donc repéré par deux angles: (longitude ; latitude) dans cet

ordre.

Les coordonnées géographiques sont exprimées en degrés sexagésimaux (Degrés( ° )

Minutes ( ′ ) Secondes ( ″ )). L'unité standard du sexagésimal est le degré (360 degrés), puis la

minute (60 minutes = 1 degré) puis la seconde (60 secondes = 1 minute).5°22'40''

5,40gr

7°11'52"7°15 EST du Méridien international7°20

5,50gr Est du Méridien de PARIS5,60gr

5°22'40''

5,40gr

7°11'52"7°15 EST du Méridien international7°20

5,50gr Est du Méridien de PARIS5,60gr

5°22'40''

5,40gr

7°11'52"7°157°20

5,60gr5,50gr

5°22'40''

5,40gr

7°11'52"7°157°20

5,60gr5,50gr

48,60gr

48,70gr

48,80gr43°55'16''

43°44'28''

43°50'

48,60gr

48,70gr

48,80gr43°55'16''

43°44'28''

43°50'

A

7°16'30"

43°53

BB

7°21'

43°49 '

A-2 les coordonnées U.T.M.

La Transverse universelle de Mercator (en anglais Universal Transverse Mercator ou UTM) est un type de projection conforme de la surface de la Terre. L'Allemagne l'utilise sous le nom de Projection de Gauss-Krüger. Cette projection est une projection cylindrique où l'axe du

cylindre croise perpendiculairement l'axe des pôles de l'ellipsoïde terrestre au centre de l'ellipsoïde.

L'UTM est également un système de référence géospatiale permettant d'identifier n'importe quel

point sur notre planète.

Fuseaux

En pratique, pour couvrir la surface de la Terre, on la découpe en 60 fuseaux de 6 degrés en

séparant l'hémisphère Nord et l'hémisphère Sud. Soit au total 120 zones (60 pour le Nord et 60

pour le Sud). On développe alors le cylindre tangent à l'ellipsoïde le long d'un méridien pour

obtenir une représentation plane.

Les zones polaires (au delà de 84,5 degrés de latitude Nord et en deçà de 80,5 degrés de latitude

Sud) ne sont théoriquement pas couvertes par ce système de projection, bien que le cylindre utilisé

soit tangent aux deux pôles. Le territoire français est situé sur 3 fuseaux :

1.UTM Nord, fuseau 30 : entre 6 degrés ouest et 0 degré Greenwich ;

2.UTM Nord, fuseau 31 : entre 0 degré et 6 degrés est Greenwich ;

UTM Nord, fuseau 32 : entre 6 degrés est et 12 degrés est Greenwich.

Bandes

La terre est ensuite découpée en 20 bandes horizontales, identifiées par une lettre de C à X.

Pour n'avoir aucune confusion avec un chiffre, les lettres I et O n'ont pas été utilisées. Nous

sommes dans la bande S, T et U.

Pour affiner le repérage, la surface obtenue est ensuite découpée en carrés de 100 kilomètres

de côté, puis 10 km, puis 1 km, ce sont les zones et le quadrillage. Zones Fuseau et bande forment une zone rectangulaire, (ex : 31U). Chaque rectangle de 6° sur 8°

est découpé en carrés de 100 km de côté. Chaque carré de 100 km est identifié par deux lettres.

Les lettres se suivent dans l'ordre alphabétique (à l'exception des lettres I et O, comme ci-dessus)

de l'ouest vers l'est et du sud au nord. U T S

Quadrillage

Il est kilométrique et axé sur le méridien de tangence. La France se situe entre les chiffres

4700 et 5700 du quadrillage, ce qui est un moyen d'identifier le quadrillage UTM.

Les carrés de 10 km

Les carrés de 100 km de côté se divisent en cent carrés de 10 km de côté. Pour les identifier, on

utilise deux chiffres allant de 0 à 9 chacun, indiquant respectivement la position du carré en abscisse

(horizontalement) et en ordonnée (verticalement).

Les carrés de 1 km

Comme ci-dessus, les carrés de 10 km de côté sont divisés en carrés de 1 km de côté qui sont

identifiés de la même manière par un couple de deuxièmes chiffres accolés respectivement aux

chiffres représentant les carrés de 10 km.

Ainsi, par exemple, 07 15 représente le carré 7 5 de 1 km de côté situé à l'intérieur du carré 0 1 de

10 km de côté. Un exemple permettra de fixer les idées (voir ci-dessous, 2.6).

Comprendre les coordonnées U.T.M.

Pour bien comprendre la manière de représenter un point en coordonnées U.T.M. nous nous basons sur un exemple. Soit le point désigné par : 31 T GL 0735 1575

Ce point est situé dans le fuseau 31, bande T

Il se trouve à l'intérieur du carré de 100 km GL

Il est dans le carré de 10 km 0 1

Dans le carré de 1 km 7 5

Dans le carré de 100 m 3 7

Dans le carré de 10 m 5 5

On comprend facilement que le nombre de chiffres de chaque groupe représentant le point donne

la précision. Le relevé ci-dessus est ainsi donné à l'intérieur d'un carré de 10 m de côté.

L'UTM est disponible sur la plupart des récepteurs G.P.S. et l'I.G.N. a édité des cartes au

1/25000 de la série "Top25" comportant un quadrillage U.T.M. Jusqu'à ce jour, les cartes quadrillées

U.T.M. n'étaient disponibles qu'aux échelles de 1/50000 et 1/100000, dans des éditions spéciales

réservées aux administrations et inaccessibles au grand public.

Toutefois, il était malgré tout possible d'utiliser les cartes I.G.N. classiques au 1/50000 et au

1/25000, en effet, les amorces du quadrillage U.T.M. sont inscrites sur les bordures de la carte. Leur

utilisation est précisée dans le cartouche comportant les diverses légendes. Il suffit de relier ces

amorces, au crayon par exemple, pour obtenir une carte quadrillée U.T.M.

A-3 Les Coordonnées DFCI

Les coordonnées DFCI ou "coordonnées chasse" permettent un repérage rapide. Le quadrillage DFCI a pour support le système de coordonnées Lambert II étendu. Il permet d'individualiser des carrés de 2 km sur toute la France...

1. Le 1er quadrillage est composé de carrés de

100 km de côté.

Chaque carré est dénommé par 2 lettres,

1 pour les abscisses, 1 pour les ordonnées.

ex: KD

2. Chaque carré de 100 km est divisé en carrés

de 20 km de côté.

Ils sont identifiés par 2 lettres

(celles désignant le carré de 100km) suivi d'un nombre composé de 2 chiffres pairs (de 0 à 8) correspondant aux abscisses et aux ordonnées. ex: KD24

3. Chaque carré de 20 km est divisé en carrés de 2

km de côté.

Ceux-ci sont dénommés de A à L

(sauf I et J) pour les abscisses, et numérotés de 0 à 9 pour les ordonnées. ex: KD24K7

4. Pour affiner le repérage, on découpe enfin le

carré de 2km de côté en 5 parties. ex: KD24K7.4 Les coordonnées chasse d'un point sur une carte sont donc l'association de tous ces éléments.

Exemple : Le Centre de Secours de Lambesc est

situé en KD24K7.4

Cela se prononce " Kilo Delta 24 Kilo 7

Point 4 ".

Carreaux DFCI et Surfaces

Le carroyage DFCI facilite également la détermination des surfaces de massifs (surface menacée ou surface brûlée). En effet, on sait que ces carreaux représentent une surface de 2km x 2km, soit 400ha. Il suffit ainsi de regarder sur la carte, quelle portion de carreau ou combien de carreaux couvre ce massif.

Petit rappel de conversion:

1 are (a) = 10m x 10m

= 100m²

1 hectare (ha) = 100 ares

= 100m x 100m = 10 000m²

1 carré DFCI = 2km x 2km

= 2000m x 2000m = 4 000 000m² = 400 x 10 000m² = 400 ha

Les Pistes DFCI

Les massifs forestiers des Bouches-du-Rhône sont parcourus de nombreuses pistes. Ce sont les pistes DFCI : permettant la Défense de la Forêt Contre l'Incendie. Elles sont entretenues et aménagées par les forestiers (ONF) et la DDAF.

Elles sont interdites de circulation et d'accès au public l'été, et pour certaines d'entre elles toute

l'année.

Elles sont indiquées sur les Cartes Type DFCI destinées aux sapeurs-pompiers et aux différents

acteurs de la lutte contre les feux de forêts.

Les Catégories de Pistes

Les pistes DFCI sont réparties en 2 catégories : les principales et les secondaires.

Pistes principales ou de 1ère catégorie

- 5 à 7m de large - végétation débrousaillée sur 25m de chaque côté - arbres élagués à 4m de haut - citernes DFCI

Pistes secondaires ou de 2ème catégorie

- 4m de large - végétation débrousaillée sur 5 à 10m de chaque côté - arbres élagués à 4m de haut - aires de croisement tous les 300m (30m x 2m)

Exemple de panneau DFCI

Légende :

1 Symbole indiquant que cette piste est interdite à toute circulation

2 Nom de la piste

3 Longueur de la piste

4 Lieu "Vous êtes ici"

5 Lieu de fin de la piste

6 La piste sur laquelle on se trouve est représentée par cette grande flèche.

La base de la flèche correspond à l'endroit où nous sommes.

Les pistes principales sont représentées par des flèches en trait plein, les pistes secondaires par des

flèches en trait interrompu.

7 Le 1er croisement sera avec la piste CC208A sur la gauche

8 Le croisement avec la piste CC208A se situe à 800m d'ici

9 Le 2ème croisement sera avec la piste CC208

10 Le croisement avec la piste CC208 se situe à 2200m d'ici

11 Sur la piste CC208 à droite se trouve la citerne DFCI n°162 d'une capacité de 60m³

12 La citerne DFCI n°162, d'une capacité de 60m³ située sur la piste CC208 à droite, possède une

zone d'aspiration sécurisée pour un HBE (Hélicoptère Bombardier d'Eau)

13 Le 3ème croisement sera avec la piste CC210 sur la gauche

14 Le croisement avec la piste CC210 se situe à 2800m d'ici

15 Le 4ème croisement sera avec les pistes CC105A et CC211 sur la droite

16 Le croisement avec les pistes CC105A et CC211 se situe à 3600m d'ici

17 Sur la piste CC211 se trouve la citerne DFCI n°183 d'une capacité de 60m³

en savoir plus :

A - 4 LES COORDONNEES POLAIRES.

Les coordonnées polaires permettent de définir la position d'un point quelconque pris à la surface

du globe par rapport à un point de station connu.

Il a été vu, dans les chapitres précédents, que les coordonnées géographiques, LAMBERT et U.T.M

étaient déterminées par rapport à un système de référence (méridiens et parallèles). Les coordonnées

polaires, par contre, présentent la particularité de n'être liées à aucun quadrillage ou système

préétabli. Les coordonnées polaires se définissent ainsi en 3 étapes :

1- Donner un point origine 0, dont la position est connue.

2- Evaluer une direction origine, appelée azimut en degrés ou en grades.

3- Chiffrer une distance du point d'origine à l'objectif.

En savoir plus :

e-geoportail.shtml

A - 5 Le GPS

Le WGS 84 est le système géodésique associé au système GPS ; il s'est rapidement imposé

comme la référence universelle pour la cartographie. Le Global Positioning System plus connu par son sigle GPS, que l'on peut traduire en

français par Géo-Positionnement par Satellite, est le principal système de positionnement par

satellites mondial actuel ; de plus il est également le seul à être entièrement opérationnel. Ce

système a été théorisé par le physicien D. Fanelli et mis en place à l'origine par Département de la

Défense des Etats - Unis.

Le GPS utilise le système géodésique WGS 84, auquel se réfèrent les coordonnées calculées

grâce au système.

Le premier satellite expérimental fut lancé en 1978, mais la constellation de 24 satellites ne fut

réellement opérationnelle qu'en 1995. Ces 24 satellites orbitent à 20 200 km d'altitude. Ils émettent en permanence sur deux fréquences L1 (1575,42 MHz) et L2 (1227,60 MHz) un signal complexe, constitué de données numériques et d'un ensemble de codes; Ainsi un récepteur GPS qui capte les signaux d'au moins quatre satellites peut, en calculant

les temps de propagation de ces signaux entre les satellites et lui, connaître sa distance par rapport à

ceux-ci et, par trilatération, situer précisément en trois dimensions n'importe quel point placé en

visibilité des satellites GPS avec une précision de 15 à 100 mètres pour le système standard. Le

GPS est ainsi utilisé pour localiser des véhicules roulants, des navires, des avions, des missiles et

même des satellites évoluant en orbite basse.

Inconvénients du GPS

Dépendance stratégique

Le GPS est un système conçu par et pour l'armée des Etats - Unis et sous son contrôle. Le

signal pourrait être dégradé, occasionnant ainsi une perte importante de sa précision, si le

gouvernement des États-Unis le désirait. C'est un des arguments en faveur de la mise en place du

système européen Galileo qui est, lui, civil et dont la précision théorique est supérieure.

En démontrant ses performances exceptionnelles, puis en se vulgarisant, le GPS a modifié la perception du positionnement et de la navigation au sein même de la société. C'est peut-être le principal danger du GPS. Son usage est aux risques et périls de l'utilisateur; il n'offre, a priori, aucune garantie et aucune responsabilité en cas d'incident.

En effet, en dépit de sa fiabilité et de sa précision, un tel système ne peut être fiable à 100%.

En outre, sa précision peut être mise en défaut car la continuité du calcul reste fragile et peut être

interrompue ou perturbée par : •une cause extérieure de mauvaise réception : parasite, orage, forte humidité •un brouillage radioélectrique volontaire ou non •une manoeuvre au cours de laquelle la réception est temporairement masquée

•l'alignement momentané de quelques satellites qui empêche le calcul précis (incertitude

géométrique temporaire) •un incident dans un satellite

Le Bureau d'enquêtes et d'analyses des accidents de l'aviation civile française a réalisé une étude sur

les accidents et incidents pour lesquels l'usage du GPS est identifié comme facteur déclenchant ou

contributif de l'évènement et il s'avère que dans nombre de cas, c'est une trop grande confiance en

cet outil qui a participé à l'accident ou incident. Ainsi, il est fortement suggéré que les usagers des

GPS et en particulier les professionnels l'utilisant, soient clairement informés des limites de cet outil

qui ne doit être qu'une aide et non un moyen de navigation primaire

En résumé :

Sur la carte même, vous retrouvez un quadrillage bleu qui correspond à la projection UTM.

Vous verrez aussi, en cherchant bien, des petits croisillons noirs qui correspondent à la projection

LAMBERT suivant la zone où vous vous trouvez en France (rappelons que la France est découpée

en 4 zones sur l'axe nord-sud afin de limiter les altérations de distances).

Sur le côté et le bas de la carte, vous trouverez 2 échelles de mesures ainsi que des amorces.

En bas se trouve les coordonnées de l'axe EST et à gauche l'axe NORD. Chacune des échelles et les

amorces correspondent à un système de coordonnées, et donc des unités différentes : A - amorces systèmeWGS84 projection UTM, coordonnées planes en kilomètres par rapport au méridien de Greenwich

B - échelle de mesure système européen ED50, coordonnées géographiques en DMS (Degrés,

Minutes, Secondes) par rapport au méridien de Greenwich

C - échelle de mesure système NTF, coordonnées géographiques en Grades (100 Gr = 90°) par

rapport au méridien de Paris D - amorces système NTF projection LAMBERT (ici zone III), coordonnées planes en kilomètres par rapport au méridien de Paris. Le premier chiffre indique la zone du LAMBERT, ex : Y= 3164 = LAMBERT III, 164 KM en Y (l'origine étant à Y= 200 Km, on est 36 Km au dessous du parallèle des 52°); pour le X, la zone n'est pas signifiée E - amorces système NTF projection LAMBERT II étendu, coordonnées planes en kilomètres

par rapport au méridien de Paris. Le parallèle origine est à 52° et il s'agit d'un LAMBERT

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