Une petite page pour vous présenter :

Tout d'abord une petite présentation du système GPS  :

Le GPS (Global Positioning System) est système de positionnement développé et mis en place par le département de la défense américain. Il se base sur une constellation de satellites émettant des signaux de référence. Le récepteur GPS en analysant ces signaux issus des différents satellites disponibles (telles des balises) permet de fournir sa position sous forme de coordonnées (vous savez, les latitudes et longitudes apprises au collège). Cette position est plus ou moins précise en fonction de la qualité du récepteur et surtout des conditions de réception. Typiquement la précision moyenne est de 7 à 10 mètres environ et peut être améliorée avec la mise en place de nouveaux satellites (WAAS au-dessus de l'Amérique du Nord, EGNOS pour l'Europe). Les récepteurs GPS les plus récents sont compatibles avec ces nouveaux satellites (au stade expérimental pour EGNOS) et peuvent atteindre des précisions de l'ordre de 3 mètres.

A noter la mise en place à moyen terme d'un équivalent européen au système GPS : Galiléo. L'une des différences entre les deux systèmes se situe au niveau de leur accessibilité : Galiléo sera payant sous forme d'un abonnement tandis que le système GPS est gratuit. Tout récepteur GPS peut fonctionner dans les limites du bon vouloir du département de la défense américain. Ce dernier, en tant que propriétaire, peut à tout moment dégrader voire annihiler les émissions GPS dans son intérêt ...

Bon, à part se trouver dans une zone de conflit impliquant les intérêts américains, un récepteur GPS peut donc dire là où il se trouve assez précisément. C'est déjà pas mal, mais il propose des fonctionnalités complémentaires intéressantes pour la navigation en général et pour le VTT en particulier :

 Point de navigation, marque, waypoint et route 

Le récepteur GPS peut garder en mémoire un certain nombre de points de navigation (ou marques ou waypoints) définis par leur coordonnée et, sachant toujours là il se trouve, peut ainsi vous transmettre toutes les informations nécessaire pour rejoindre l'une des marques sélectionnée parmi celles gardées en mémoire. Ces marques lues l'une après l'autre, peuvent définir une route, un circuit. Bingo ! Pour préparer une sortie VTT, on programme son récepteur GPS et il suffit de suivre les indications qu'il vous donne : "pour aller vers la prochaine marque, suis le cap que je te donne". Ces indications sous forme graphique sont très claires. La preuve avec l'écran du Sportrak de Magellan :

C'est tout simple : la route à suivre de marque à marque est tout simplement représentée par une route. Ici, tout est simple pour retourner à la maison ("home"), c'est tout droit. Mais s'il fallait tourner à droite, le graphisme représenterait un virage qui s'approcherait à l'écran d'autant que l'on se trouverait proche de celui-ci sur le terrain.

De plus le récepteur GPS donne d'autres indications telles que la vitesse (de quoi étalonner son compteur) et la distance de la prochaine marque.

En résumé, plus besoin de regarder sa carte pour faire le point et déterminer la route à suivre, il suffit de suivre la route graphique affichée sur le GPS.

 Tracé 

Le récepteur GPS peut garder en mémoire partout là ou il est passé. Toutes les données peuvent être transmises vers un ordinateur, sous la forme d'un tracé, pour visualiser la randonnée que vous venez d'effectuer.

En résumé, plus besoin de retracer sur sa carte les circuits plaisants, tout est dans la mémoire du récepteur GPS.

 Cartographie 

Certains modèles de récepteur GPS possèdent une cartographie mémorisée sur une carte externe. Dorénavant cette cartographie est aussi précise que les cartes IGN au 1:25000 avec les chemins de randonnée.

L'écran présente votre position avec la carte qui se réactualise en temps réel en fonction de votre déplacement. A noter le pointillé qui présente l'historique du trajet gardé en mémoire et qui pourra être exploité sur un ordinateur (tracé).

Exemple suivant avec le Sportrak Map de Magellan, qui date un peu, et qui présente une cartographie à un usage plutôt routier. Mais le principe reste le même.

En résumé, mieux se repérer avec un usage plus destiné à la randonnée pédestre (en VTT, pas vraiment le temps de lire la carte 1:25000).

 

Et maintenant quelques rappels et définitions concernant les systèmes de coordonnées. Ces informations sont issues du site de la société Bayo proposant en particulier les cartes IGN (échelle 1: 25000) au format numérique :

Pour se localiser sur terre, il est nécessaire d'utiliser un système géodésique duquel découle la notion de coordonnées. Celles-ci peuvent être exprimées soit en terme de longitudes et de latitudes (coordonnées dites géographiques), soit en terme de représentation cartographique plane (cordonnées planes dites en projection).

 Système géodésique 

Données de référence pour représenter le mieux possible la forme de la terre. Chaque système, toujours conventionnel, définit le centre de référence de la terre, les axes utilisés, le méridien 0, ainsi que les paramètres de l'ellipsoïde et les valeurs des constantes physiques utilisées. Par exemple, le système géodésique WGS84 (World Geodetic System 1984), est centré sur le centre de masse de la terre.

WGS84 - World Geodetic System 1984 :

Système géodésique tridimensionnel et géocentrique utilisé internationalement.

Ce système a été mis au point par le département de la défense des USA. Il est utilisé pour exprimer les éphémérides radiodiffusées du système GPS.

NTF - Nouvelle triangulation de la France :

Souvent plus connue sous le nom de "Système Lambert" (du mode de projection qui lui est associé), la Nouvelle Triangulation de la France est une réalisation bidimensionnelle effectuée par mesures angulaires de la fin du XIXème siècle à 1991.

Pour faire face à l'émergence du positionnement satellitaire par GPS et conformément aux recommandations du CNIG (Conseil National de l'Information Géographique), l'IGN a mis en place un nouveau canevas national pour succéder à la NTF : le RGF93.

RGF93 - Réseau Géodésique Français :

Ce nouveau canevas a été conçu pour matérialiser sur le territoire métropolitain un système de référence précis, adapté aux technologies modernes et compatible avec les références mondiales.

Ce système est tridimensionnel et géocentrique et correspond à la réalisation française du système européen ETRS89 (European Terrestrial Reference System 1989), lui-même compatible avec les systèmes mondiaux comme le WGS84. Le RGF93 correspond à la réalisation du WGS84 pour la France Métropolitaine.

 Coordonnées géographiques 

Exprimées en grades ou en degrés sexagésimaux, les coordonnées géographiques donnent la latitude et la longitude d'un lieu par rapport à un méridien d'origine :

Système ED50 : méridien de Greenwich dit méridien international.

Système NTF : méridien de Paris.

 Projections et coordonnées planes 

Pour les besoins cartographiques, on doit représenter sur une surface plance l'ellipsoïde, image de la terre, ce qui nécessite l'utilisation d'une projection. Les coordonnées planes ainsi obtenues rendent les calculs plus faciles.

Les coordonnées planes sont exprimées en unités métriques (mètre ou kilomètre).

Les déformations engendrées par la projection n'ont que très peu d'incidence sur les calculs pour les cartes topographiques à grande échelle. Les projections associées aux systèmes géodésiques utilisés en France sont les suivantes :

Projection de Mercator :

Projection cylindrique conforme tangente à l'équateur. Ce type de projection est largement utilisé pour les cartes nautiques parce qu'une loxodromie est une ligne droite sur une carte nautique de type Mercator. Les méridiens (longitudes) et les parallèles (latitude) sont alors des lignes droites se coupant à angle droit.

Loxodromie : ligne sur la surface de la terre coupant les méridiens sous un angle constant.

Projection conique conforme de Lambert :

Projection conique tangente à un parallèle, qui conserve les angles. Projection largement utilisée dans les cartes topographiques, géologiques et les cartes aéronautiques. Les méridiens sont des lignes droites qui se rencontrent au pôle. Les coordonnées sont définies comme un nombre de mètres vers l'Est (X) et vers le Nord (Y) par rapport à une origine.

La France métropolitaine est découpée en 4 zones : Lambert I, II, III et IV (Corse). Pour des besoins de représentation globale de la France, la projection Lambert II étendu a été créée.

Lambert II étendu (toute la France) :

Identificateur de zone : Dans le cas du Lambert II étendu les coordonnées Y ne sont pas précédées d'un identificateur de zone. Le premier chiffre  à gauche du Y est un chiffre significatif, sachant que la coordonnée Y du point de latitude 52 grades et de longitude 0 (Paris) est de 2 200 000 mètres.

Lambert I (Nord) :

La projection Lambert I est une projection conique conforme de Lambert qui couvre le nord de la France (au nord du parallèle 53.5 gr). Toutefois pour des raisons pratiques, dans la zone de transition 53.4 gr - 53.6 gr, le Lambert I et le Lambert II peuvent être utilisés.

Identificateur de zone : les coordonnées Y sont précédées d'un identificateur de zone (1) correspondant à la zone concernée.

Lambert II (Centre) :

La projection Lambert II est une projection conique conforme de Lambert qui couvre le centre de la France (entre les parallèles 53.5 gr et 50.5 gr).

Identificateur de zone : les coordonnées Y sont précédées d'un identificateur de zone (2) correspondant à la zone concernée.

Lambert III (Sud) :

La projection Lambert III est une projection conique conforme de Lambert qui couvre le sud de la France (au sud du parallèle 50.5 gr). Toutefois pour des raisons pratiques, dans la zone de transition 50.6 gr - 50.4 gr, le Lambert I et le Lambert II peuvent être utilisés.

Identificateur de zone : les coordonnées Y sont précédées d'un identificateur de zone (3) correspondant à la zone concernée.

Lambert IV (Corse) :

La projection Lambert IV est une projection conique conforme de Lambert qui concerne exclusivement la Corse.

Identificateur de zone : les coordonnées Y sont précédées d'un identificateur de zone (4) correspondant à la zone concernée.

 Projection UTM 

Il s'agit d'une forme spécifique de la projection Mercator transverse (projection cylindrique tangente le long d'un méridien de référence), dans laquelle le globe terrestre est divisé en 60 fuseaux de 6 degrés de largeur (longitude). L'équateur et le méridien central de chaque fuseau sont des lignes droites. Les parallèles et les autres méridiens sont des ligne courbes.

La France métropolitaine est sur 3 fuseaux UTM :

 Grille UTM 

Système de coordonnées utilisé pour localiser chaque point à l'intérieur d'une zone UTM. Les coordonnées sont définies comme un nombre de mètres vers l'est et vers le nord par rapport à l'angle inférieur gauche. Ces nombres X (easting) et Y (northing), le numéro de fuseau et l'hémisphère sont suffisants pour décrire un point sur la terre.

X est l'abscisse des coordonnées rectangulaires d'une carte dont la valeur est exprimée en mètre ou en kilomètre par rapport à une référence prise comme origine.
La valeur de X est prise, par convention, suffisamment élevée pour ne pas générer des valeurs négatives si l'on se déplace vers l'ouest. De sorte qu'en Lambert I, II, III et II étendu, la référence se situe sur le méridien de Paris et la valeur de X est fixée , par convention, à 600 000 mètres. De la même manière, par convention, le méridien central d'un fuseau UTM a toujours pour valeur X = 500 000.
Un déplacement de 1 mètre vers l'est augmente la valeur de X d'une unité et un déplacement de 1 mètre vers l'ouest diminue la valeur de X d'une unité.

Y est l'ordonnée des coordonnées rectangulaires d'une carte dont la valeur est exprimée en mètre ou en kilomètre par rapport à une référence prise comme origine.
La valeur de Y est prise, par convention, suffisamment élevée pour ne pas générer des valeurs négatives si l'on se déplace vers le sud. De sorte qu'en Lambert I, la valeur Y du point de référence de latitude 55 gr Nord (49°30' N) et de longitude 0 gr (Paris) est de 200 000 mètres et qu'en UTM, l'équateur a pour valeur Y = 0.
Un déplacement de 1 mètre vers le nord augmente la valeur de Y d'une unité et un déplacement de 1 mètre vers le sud diminue la valeur de Y d'une unité.

 

 Grille UTM & Croix de Lambert sur une Carte IGN 

( informations issues du fichier d'aide de CarteSurTable )

Les cartes IGN récentes proposent un quadrillage UTM, en bleu, sur lequel il est facile de placer le repère CarteSurTable. La seule "difficulté" sera de connaître le Fuseau UTM dans lequel la carte se trouve. Pour cela, il faut se référer au cartouche de la carte qui indique clairement duquel il s'agît. En France, la plupart des cartes sont dans le fuseau 31, la Bretagne se trouve dans le fuseau 30.

Les coordonnées UTM se trouvent sur le bord d'une carte IGN. Par exemple ci-dessous, les coordonnés UTM de l'intersection sont  x = 680000 & y = 4845000 :

Quand la carte IGN, un peu ancienne, ne comporte pas de quadrillage GPS, on peut utiliser le système Lambert. En regardant la carte en détail, on constate en effet qu'elle est jalonnée de petites croix (des "+") régulièrement disposées tous les kilomètres. Le cartouche de la carte nous indique qu'il s'agît des amorces Lambert zone I II III ou IV. Pratiquement toutes les cartes au 1/25000 comportent ces amorces.

Les coordonnées du système Lambert se trouvent sur le bord d'une carte IGN. Par exemple ci-dessous, les coordonnés de l'intersection sont  x = 864000 & y = 3176000 :