Universal transverse Mercator

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L'Universal Transverse Mercator (UTM) est un type de projection conforme de la surface de la Terre. L'Allemagne l'utilise sous le nom de Projection de Gauss-Kruger. Cette projection est une projection cylindrique où l'axe du cylindre est perpendiculaire à l'axe des pôles de l'ellipsoïde terrestre.

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. A noter que les zones polaires (au delà de 84,5 degrés de latitude Nord et en deçà de 80,5 degrés de latitude Sud) ne sont pas couvertes par ce système de projection.

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

Suivant la zone à représenter, différents ellipsoïdes sont utilisés de manière à obtenir la meilleure précision possible:

• Pour le monde entier, le département de la défense américain a défini un système de représentation global. L'ellipsoïde utilisé est le WGS84 (World Geodetic System 1984).
• En Europe c'est l'ellipsoïde de Hayford de 1909 (aussi appelé International 1924) qui sert à représenté la forme terrestre pour la projection UTM. Le système de représentation obtenu est appelé Europe50 (ED50).
• En Amérique du Nord c'est l'ellipsoïde de Clark de 1866 qui sert à représenter la forme terrestre pour la projection UTM.

Une projection ne doit pas être confondue avec un système de coordonnées (par exemple WGS72, WGS84 ou Lambert ) permettant de localiser un point à la surface de la Terre.

Cependant, la projection UTM est associée à un point de référence virtuel situé :

• Pour l'hémisphère Nord : sur l'équateur à 500 km à l'Ouest du méridien central de la zone considérée
• Pour l'hémisphère Sud : sur le parallèle situé à 100000km au Sud de l'équateur et 500km à l'Ouest du méridien central de la zone considérée.

Ce décalage de point de référence virtuel permet d'avoir des "coordonnées" positives pour l'intégralité des points de la zone.

Le calcul de position du point de référence virtuel par rapport à la définition précédente, nécessite d'utiliser un géoïde de référence. Le géoïde définissant un système de coordonnées géographique, les positions effectives des points d'une projection UTM dépendent du système de coordonnées utilisé. UTM n'est donc vraiment pas un système de coordonnées... tant que la géoïde de référence associée n'est pas précisée.

L'utilisation des coordonnées UTM en lieu et place de coordonnées géographiques (Lat/Lon) est en général jugée avantageuse pour les raisons suivantes :

• Les coordonnées sont basées sur un système métrique en base 10 et ne nécessitent pas de conversion en base 60 (degré/minute/seconde). Cependant avec des longitudes et latitudes on peut toujours travailler en degrés "décimaux" sans avoir à utiliser des minutes et des secondes d'angles ;
• Le système est "rectangulaire" et est mesuré en kilomètres. On peut donc directement calculer des distances approximatives à partir des coordonnées UTM. Un point de la zone UTM 13 qui a pour coordonnées (315.1 km, 3925.1 km) est exactement à 1 kilomètre du point de la zone 13 (315.1 km, 3924.1 km). Cependant cette correspondance n'est qu'approchée si les points ne sont pas sur le même méridien, et elle n'est plus du tout valable lorsque l'on change de zone.

Autres articles associés : Longitude/Latitude/Élévation/Projection cartographique

Les systèmes GPS d'aide à la randonnée fournissent en général une position dans un système de coordonnées WGS84. Certaines cartes de randonnées utilisent une projection UTM et sont graduées selon le système de coordonnées WGS84. D'autres cartes utilisent une projection de Lambert et sont également graduées selon le système de coordonnées WGS84.
Sur les marges extérieures des cartes IGN les coordonnées UTM sont indiquées en noir.

Références :

• http://www.personal.psu.edu/users/s/z/szm143/Project_1_Report.html
• http://www.cr.nps.gov/nr/publications/bulletins/nrb16a/nrb16a_appendix_VIII.htm
• http://www.swcp.com/csar/UTMConverter.shtml