La projection Mercator

Résumé. chapitre 1 page 1.

La structure de la carte marine est la projection Mercator du globe terrestre. Elle permet de connaître notre position par les coordonnées géographiques (latitude et Longitude) et de mesurer les distances.

Plan

Étude de la carte marine
Globe terrestre. Projection Mercator
Coordonnées géographiques d'un point. Latitude et Longitude
Eléments d'une carte
Latitude, Longitude et mesure d'une distance.

Introduction

Si vous avez l’intention de sortir du port, soit en tournant le démarreur de votre bateau à moteur, soit en hissant les voiles, vous devez connaître à tout moment votre position, sinon vous finirez votre croisière sur un rocher.
Sur une carte, notre position est déterminée par les coordonnées géographiques du point :
Latitude et longitude. Comment mesurer les distances en mer.
Un peu de théorie pour faciliter la pratique. Elle sera succincte.

Définitions Globe terrestre. Projection Mercator


Le globe terrestre est une sphère aplatie aux pôles. Pôle Nord en haut et pôle Sud en bas, mais pour faciliter la représentation de la terre, sa surface est projetée sur une surface plane, la carte. Elle doit être rigoureuse pour satisfaire aux exigences de la navigation.
- reporter la position du bateau par ses coordonnées géographiques.
- reporter la route du bateau à cap constant sous forme d’une droite.
La projection utilisée en mer est celle dite de Mercator. Elle permet de dessiner sans déformation importante les régions du globe dont la latitude est inférieure à 60°. Par contre, grosse difficulté: la longueur de la minute de latitude est variable selon la latitude.
Les arcs de cercle sont représentés par des lignes droites. Nous sommes obligés de prendre des précautions pour mesurer les distances.
L’axe des pôles est une ligne droite verticale qui passe par ces derniers et qui est l’axe de rotation de la terre.
L’équateur est un cercle imaginaire dont le rayon est au centre de la terre et perpendiculaire à l’axe des pôles. Il divise la terre en deux hémisphères : le Nord et le Sud.

Les parallèles

Les parallèles sont des cercles imaginaires, horizontaux et parallèles à l’équateur. Leur longueur varie pour s’annuler aux deux pôles. Le parallèle de l’équateur est le parallèle origine des latitudes.

Les méridiens

Les méridiens sont des des cercles imaginaires à la surface de la terre, verticaux et qui passent les deux pôles. Ils sont perpendiculaires à l'équateur et aux parallèles. Ils ont la même longueur. Le méridien origine des longitudes est celui qui passe par la ville de Greenwich en Angleterre.

Coordonnées géographiques d'un point =latitude et Longitude

En un point quelconque de la surface terrestre passent un parallèle et un méridien. La position géographique d'un point est définie avec précision si l'on identifie son parallèle son méridien par rapport au parallèle origine et au méridien origine, donc sa position se détermine par ses coordonnées : latitude et longitude.

La latitude  :



La latitude (L) d'un point de la surface terrestre est l'angle formé par le rayon terrestre passant par ce point (parallèles) et le plan de l'équateur. Elle se compte de 0° pour l’équateur à 90° pour les pôles, en partant de l’équateur vers le Nord ou le Sud. La latitude du pôle Nord est 90° Nord et celle du pôle Sud est 90° sud.
La latitude est mesurée en degrés (un degré = 1/360 ème de cercle), une minute (1/60 ème de degré) et dixièmes de minutes (1/10 ème de minute) ou centièmes de minutes 1/100 ème de minute. (60 minutes ou 60’ = 1 degré ou 1°)
Elle est exprimée de 0 à 90° et dite nord N ou sud S suivant que le point considéré est situé dans l'hémisphère Nord ou dans l'hémisphère Sud.
Les latitudes s'écrivent avec deux chiffres avant le °.

Parallèles -> latitude -> L -> 0° 90° (N ou S). La latitude de Paris est :
L = 48°51'N.

La longitude  :




La longitude (G) d'un point de la surface terrestre est l'angle formé par les plans passant par ce point et le méridien de Greenwich et l'axe central du globe terrestre.
Elle est mesurée en degrés (un degré = 1/360 ème de cercle), une minute (1/60 ème de degré) et dixièmes de minutes (1/10 ème de minute) ou centièmes de minutes 1/100 ème de minute. (60 minutes ou 60’ = 1 degré ou 1°)
Elle se compte de 0 à 180° et est dite EST (E) ou OUEST (W) suivant que le point considéré est situé à l'Est ou à l'Ouest du méridien de référence de Greenwich.
Les longitudes s'inscrivent avec trois chiffres avant le symbole° pour les différencier des latitudes qui s'écrivent avec deux chiffres avant le °.

Méridiens -> longitude -> G -> 0° 180° (E ou W).

Étude des cartes. Précaution pour les distances.

Cette transposition du globe terrestre sur une carte est faite pour faciliter le travail du navigateur, mais les arcs de cercle sont représentés par des lignes droites.
Le mille marin n'est pas représenté par la même longueur sur la carte, en haut et en bas de celle-ci. Pour cette raison il faut mesurer les distances sur l’échelle des latitudes à la même latitude.

Parallèles et latitude


Sur une carte marine, les parallèles (qui sont parallèles à l'équateur) sont représentés par des lignes horizontales rouges sur l’image N°6, parallèles entre elles. Ces lignes sont repérées, à gauche et à droite de la carte marine, sur l'échelle des latitudes.
En agrandissant la carte N°6, nous voyons à droite sur l'échelle la valeur des latitudes. Nous sommes dans l'hémisphère Nord, les latitudes sont Nord. Cette carte va de 47° 35, 70’ N en haut à 47°15, 50'N en bas. Nous avons tracé 47° 25'N et 47°20'n. La distance (5'de latitude) qui sépare ces deux lignes représente une distance de 5 milles ou. Les minutes sont alternativement claires et foncées et elles sont divisées en dixièmes.

Méridiens et longitude


Les méridiens (qui sont perpendiculaires à l'équateur) sont représentés par des lignes verticales vertes sur l’image N°5, parallèles entre elles. Ces lignes sont repérées, en haut et en bas de la carte marine, sur l'échelle des longitudes.
En agrandissant la carte N°5, nous découvrons les deux méridiens 003°00’ W et 003°05’ W qui sont Ouest parce que le méridien de Greenwich est à droite ou à l'est de cette carte.
Cette image 5 et les suivantes 6 et 7 vont de 003° 10, 00’ W à gauche à 002° 57, 80’ W à droite. La carte 9999 va de 003° 10, 00’ W à gauche à 002° 26, 30’ W à droite.

En résumé, les coordonnées d’un point se présentent sous la forme suivante :
Latitude... L = 47°21, 35’ N
Longitude G=003°10, 35' W (un exemple sera expliqué sur une carte)

Mesure des distances.


En mer, les distances sont mesurées en Milles.
Le Mille marin ou mille nautique représente un arc de méridien de 1 minute. Un méridien n'étant pas un cercle parfait, on a choisi de le mesurer le mille marin avec le périmètre moyen de la terre qui vaut 40 000 km à .360°x60'= 21 600 ' => 1' vaut 40 000 km /21 600= 1,852 km ou 1852 mètres.
Pour mesurer les distances, nous utilisons la longueur d’un arc de méridien d’ 1 minute sur la même latitude. Le Nœud est l'unité de vitesse en mer, équivalent à un mille à l'heure.
Sur l’image N°7, la distance entre les latitudes 47°20’ N et 47°21’ N (minute en couleur claire) représente un mille comme la distance entre les latitudes 47°21’ N et 47°22’ N (minute en couleur foncée). Le mille est divisé en 10 dixièmes.
La flèche rouge donne la latitude 47°20, 75’ n. Il est facile d’être plus précis et nous pouvons lire la latitude 47°20, 76’ n. Si nous mesurons une distance, la différence est égale à 18.52 m.

Arrondis

Abordons ce problème pour l’examen
Les latitudes et les longitudes sont exprimées au demi dixième de minute près, c'est-à-dire 47°20, 70’, 47°20, 75'ou ’47°20, 80’.
Les distances sont exprimées au demi dixième de mille prés  1.45 milles ou 1.40 milles

Exercices sur les notions expliquées sur cette page.

Des exercices sur la carte 9999 et leurs corrigés sont proposés sur le site suivant.Lien .

Page mise à jour le 4 octobre 2016
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