Projection cartographiqueLa projection cartographique est un ensemble de techniques géodésiques permettant de représenter une surface non plane (surface de la Terre, d'un autre corps céleste, du ciel, ...) dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte. L'impossibilité de projeter le globe terrestre sur une surface plane sans distorsion (Theorema egregium) explique que diverses projections aient été inventées, chacune ayant ses avantages. Le choix d'une projection et le passage d'une projection à une autre comptent parmi les difficultés mathématiques que les cartographes ont dû affronter.
Projection de MercatorLa projection de Mercator ou projection Mercator est une projection cartographique de la Terre, dite «cylindrique», tangente à l'équateur du globe terrestre sur une carte plane formalisée par le géographe flamand Gerardus Mercator, en 1569. Elle s'est imposée comme le planisphère de référence dans le monde grâce à sa précision pour les voyages marins. Ce n'est pas, stricto sensu, une projection centrale : le point de latitude φ n'est pas envoyé, comme on pourrait s'y attendre, sur un point d'ordonnée proportionnelle à tan(φ) mais sur un point d'ordonnée proportionnelle à ln[tan(φ/2 + π/4)].
Stereographic map projectionThe stereographic projection, also known as the planisphere projection or the azimuthal conformal projection, is a conformal map projection whose use dates back to antiquity. Like the orthographic projection and gnomonic projection, the stereographic projection is an azimuthal projection, and when on a sphere, also a perspective projection. On an ellipsoid, the perspective definition of the stereographic projection is not conformal, and adjustments must be made to preserve its azimuthal and conformal properties.
Ellipsoïde de BesselL'ellipsoïde de Bessel (encore appelé Bessel 1841) est un ellipsoïde de référence utilisé pour l'Europe. Friedrich Wilhelm Bessel l'a calculé en 1841 à partir d'un important recueil de données topographiques à travers l'Europe (incluant la Russie) et l'Inde. Sa conception repose au total sur la longueur de dix arcs de méridien et 38 mesures précises de latitudes et longitudes. Les dimensions de cet ellipsoïde furent exprimées (conformément aux procédés de calcul numérique de l'époque) par leur logarithme.
Peirce quincuncial projectionThe Peirce quincuncial projection is the conformal map projection from the sphere to an unfolded square dihedron, developed by Charles Sanders Peirce in 1879. Each octant projects onto an isosceles right triangle, and these are arranged into a square. The name quincuncial refers to this arrangement: the north pole at the center and quarters of the south pole in the corners form a quincunx pattern like the pips on the five face of a traditional die.
Earth ellipsoidAn Earth ellipsoid or Earth spheroid is a mathematical figure approximating the Earth's form, used as a reference frame for computations in geodesy, astronomy, and the geosciences. Various different ellipsoids have been used as approximations. It is a spheroid (an ellipsoid of revolution) whose minor axis (shorter diameter), which connects the geographical North Pole and South Pole, is approximately aligned with the Earth's axis of rotation.
Geodesics on an ellipsoidThe study of geodesics on an ellipsoid arose in connection with geodesy specifically with the solution of triangulation networks. The figure of the Earth is well approximated by an oblate ellipsoid, a slightly flattened sphere. A geodesic is the shortest path between two points on a curved surface, analogous to a straight line on a plane surface. The solution of a triangulation network on an ellipsoid is therefore a set of exercises in spheroidal trigonometry .
Hayford ellipsoidThe Hayford ellipsoid is a geodetic reference ellipsoid, named after the US geodesist John Fillmore Hayford (1868–1925), which was introduced in 1910. The Hayford ellipsoid was also referred to as the International ellipsoid 1924 after it had been adopted by the International Union of Geodesy and Geophysics IUGG in 1924, and was recommended for use all over the world. Many countries retained their previous ellipsoids. The Hayford ellipsoid is defined by its semi-major axis a = 6378388.000m and its flattening f = 1:297.
Projection orthographiquevignette|Projection orthographique centrée sur la France. Une projection orthographique est une projection cartographique azimutale. C'est une projection de perspective par laquelle une sphère est projetée sur un plan tangent. Le point de perspective est à une distance infinie. Un hémisphère du globe est perçu comme s'il était observé depuis l'espace. Les aires et formes locales ne sont pas conservées. Les anciens Grecs l'appelaient analemme, du nom d'un traité de Ptolémée.
Conformal map projectionIn cartography, a conformal map projection is one in which every angle between two curves that cross each other on Earth (a sphere or an ellipsoid) is preserved in the image of the projection; that is, the projection is a conformal map in the mathematical sense. For example, if two roads cross each other at a 39° angle, their images on a map with a conformal projection cross at a 39° angle. A conformal projection can be defined as one that is locally conformal at every point on the map, albeit possibly with singular points where conformality fails.
Equal-area projectionIn cartography, an equivalent, authalic, or equal-area projection is a map projection that preserves relative area measure between any and all map regions. Equivalent projections are widely used for thematic maps showing scenario distribution such as population, farmland distribution, forested areas, and so forth, because an equal-area map does not change apparent density of the phenomenon being mapped. By Gauss's Theorema Egregium, an equal-area projection cannot be conformal.
Friedrich Wilhelm BesselFriedrich Wilhelm Bessel, né le à Minden et mort le à Königsberg, est un astronome, mathématicien, géodésien et physicien allemand, connu principalement pour avoir effectué en 1838 les premières mesures précises de la distance d'une étoile et pour être le fondateur de l'école allemande d'astronomie d'observation. Friedrich Wilhelm Bessel naît le à Minden. Il a deux frères et six sœurs. Son père est fonctionnaire de justice. À 14 ans, il quitte le lycée (gymnasium) de Minden pour commencer un apprentissage commercial de sept ans à Brême.
Arc de méridienEn géodésie, la mesure d'un arc de méridien est la détermination la plus exacte possible de la distance entre deux points situés sur un même méridien, soit à la même longitude. Deux ou plusieurs déterminations de ce type dans des endroits différents précisent ensuite la forme de l'ellipsoïde de référence qui donne la meilleure approximation de la forme du géoïde. Ce processus est appelé « déterminer la figure de la Terre ». Les premières mesures de la taille d'une Terre sphérique eurent besoin d'un seul arc.
Projection équivalente cylindrique de Lambertvignette|upright=2|Projection équivalente cylindrique de Lambert du globe. vignette|upright=2|Projection équivalente cylindrique de Lambert du globe, le méridien central étant à 160° ouest pour centrer la carte sur les océans. vignette|upright=2|Projection équivalente cylindrique de Lambert avec les indicatrices de déformation de Tissot. vignette|Comment le globe est projeté sur le cylindre En cartographie, la projection équivalente cylindrique de Lambert, ou projection cylindrique de Lambert, ou encore projection isocylindrique est un type de projection cartographique.
Latitudelang=fr|thumb|300px|right|Illustrations des principaux parallèles. La latitude est une coordonnée géographique représentée par une valeur angulaire, expression de la position d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur qui est le plan de référence. La latitude est une mesure angulaire ; elle varie entre la valeur 0° à l'équateur et 90° aux pôles. La latitude est utilisée en combinaison avec la longitude pour indiquer la position précise d'un élément sur Terre.
Arc measurementArc measurement, sometimes degree measurement (Gradmessung), is the astrogeodetic technique of determining of the radius of Earth – more specifically, the local Earth radius of curvature of the figure of the Earth – by relating the latitude difference (sometimes also the longitude difference) and the geographic distance (arc length) surveyed between two locations on Earth's surface.
Formules de VincentyVincenty's formulae are two related iterative methods used in geodesy to calculate the distance between two points on the surface of a spheroid, developed by Thaddeus Vincenty (1975a). They are based on the assumption that the figure of the Earth is an oblate spheroid, and hence are more accurate than methods that assume a spherical Earth, such as great-circle distance. The first (direct) method computes the location of a point that is a given distance and azimuth (direction) from another point.
Projection azimutale équivalente de LambertLa projection azimutale équivalente de Lambert est une manière de projeter une sphère sur un plan, et en particulier, une façon de représenter entièrement la surface de la Terre sous la forme d'un disque. C'est donc une projection cartographique azimutale conçue (parmi d'autres) en 1772 par le mathématicien alsacien Johann Heinrich Lambert. Cette projection de Lambert "projette directement" sur un plan (projection azimutale) et conserve localement les surfaces (projection équivalente) ; mais ne conserve pas les angles (projection non conforme).
Projection cylindrique équidistanteLa projection cylindrique équidistante, encore appelée projection équirectangulaire ou projection géographique, est un type de projection cartographique très simple attribué à Marinus de Tyr vers 100 ap. J.-C.. La projection consiste à considérer les coordonnées polaires de latitude et longitude comme des coordonnées cartésiennes. En ce sens, on parle parfois de « non-projection ». Cependant la transformation effectuée se définit (partiellement) comme une projection de la surface du globe sur la surface d'un cylindre, dont l'axe se confond avec l'axe des pôles et contient les origines des vecteurs de projection.
Système de coordonnéesvignette|upright=0.7|Système de coordonnées cartésiennes dans un plan vignette|upright=0.7|Système de coordonnées cartésiennes en 3 dimensions En mathématiques, un système de coordonnées permet de faire correspondre à chaque point d'un espace à N , un (et un seul) N-uplet de scalaires. Dans beaucoup de cas, les scalaires considérés sont des nombres réels, mais il est possible d'utiliser des nombres complexes ou des éléments d'un corps commutatif quelconque.
