Variété des systèmes géodésiques et imprécision des données cartographiques :

L'avènement des systèmes de radionavigation, et plus particulièrement le système GPS, a rendu le problème des différents systèmes géodésiques plus actuel. Pour bien comprendre le danger réel que présente l'emploi sans précaution du GPS, plus particulièrement appliqué à la navigation maritime, un rapide éclaircissement sur les systèmes géodésiques est nécessaire.

La surface topographique de la terre solide, que nous foulons tous les jours, comporte des montagnes, des vallées et des fonds océaniques. Cette surface particulièrement complexe n'est évidemment pas susceptible d'une définition mathématique, mais un ellipsoïde de révolution, aplati aux pôles, constitue une première approximation très grossière de la surface topographique. Les plus hautes montagnes s'élèvent à prés de 9000 m, au dessus de l'ellipsoïde et les grandes fosses océaniques s'en écartent dans l'autre sens de plus de 11000 m.

Le géoïde est une troisième surface prise en compte pour l'étude de la terre. Il s'agit de la surface équipotentielle du champ de gravité terrestre qui coïncide avec le niveau moyen des mers supposées au repos. Cette surface est en tout point perpendiculaire à la direction indiquée par un fil à plomb ( verticale du lieu).
Tout en étant nettement plus lisse que la surface topographique, le géoïde présente des creux et des bosses liés à l'inégale distribution des masses de la terre. Mais l'écart de ces creux et de ces bosses par rapport à un ellipsoïde de référence reste cependant modeste et ne dépasse guère une centaine de mètres dans un sens ou dans l'autre.

( le géoïde terrestre )

Les mesures géodésiques terrestres classiques se font exclusivement à la surface de la terre. La référence en chaque point de mesure étant la verticale du lieu, ces mesures se font par rapport au géoïde.
Pour définir un système géodésique dans un pays, on met en place un ellipsoïde de référence qui épouse au mieux sur l'ensemble du pays la forme locale du géoïde ( en France, c'est la NTF ; la Nouvelle Triangulation de la France.)
Il existe des systèmes géodésiques couvrant tout un continent. Ainsi ont étés définis, par exemple, le système géodésique européen ED 50 ou le système géodésique nord-américain NAD 83.

Cependant, les ellipsoïdes de référence relatifs aux systèmes géodésiques européen et français ont des centres distincts et des dimensions différentes. Un point donné aura donc des positions différentes selon que l'on se réfère à l'un ou l'autre de ces ellipsoïdes. Mais on est en mesure cependant d'établir des formules de correspondances entre les deux jeux de coordonnées de tout point. Les mesures géodésiques classiques se déroulaient auparavant exclusivement à la surface de la terre, de sorte que deux îles, une île et un continent ou deux continents qui ne sont pas à portée visuelle l'un de l'autre ne sont pas rattachés géodésiquement entre eux. Ainsi le système NAD 32 et le système ED 50 sont totalement indépendant l'un de l'autre.
L'invention du GPS a précipité la création d'un système géodésique mondial. L'ellipsoïde de référence est alors unique et est centré au centre de gravité des masses de la terre. Ce système géodésique mondial est appelé WGS 84*. La principale tâche des géodésiens qui reste encore inachevée, et d'établir la correspondance point par point entre le système WGS 84, et les différents systèmes géodésiques régionaux.

Le GPS donne à tout moment la position absolue du récepteur rapportée au système géodésique mondial WGS 84. Mais pour le moment, pour s'intéresser à la navigation maritime, très peu de cartes marines se réfèrent au système WGS 84, or l'écart entre le système géodésique auquel et rapportée une carte et le système WGS 84 peut être considérable. Ainsi l'écart entre le système WGS 84 et le système européen ED 50, auquel sont rapportées toutes les cartes de côtes métropolitaines de la France est de l'ordre de 150 m. Le chiffre le plus déroutant est obtenu sur les cartes de la réunion qui se réfèrent au système IGN 47, dont l'écart moyen par rapport au système mondial est de 1500 m !
Ceci peut donc grandement nuire à la confiance à apporter en un point GPS. Même si la précision donnée par le GPS est très bonne comme dans le cas d'une mesure par DGPS, il ne faut pas pour autant reporter une position aveuglément sur la carte, car comme les écarts signalés précédemment le laissent présager, de mauvaises surprises pourraient être au rendez-vous. La plupart des cartes possèdent des instructions nécéssaires à la correction de la position pour l'adapter au système géodésique de la carte, mais ces instructions ne sont pas encore généralisées.

La couverture mondiale du système GPS, qui semblait être sa principale force ainsi que sa précision, sont aussi ses faiblesses, car en dressant un système de positionnement mondial il a aussi fallu définir un système géodésique mondial nécéssaire à l'exploitation des données issues du GPS, et ce système divergeant considérablement des systèmes géodésiques locaux induit de très grosses erreurs de positionnement nuisant grandement à la précision du GPS. Le GPS, se révèlera donc effectivement, être de grande précision, quand tout les corrections à apporter aux systèmes géodésiques locaux auront été définies. A partir de ce moment le positionnement GPS sera réellement universel et d'une fiabilité acceptable. De plus, une fois les corrections apportées, le GPS restera dans bien des cas ( DGPS, mesure de pahse ) plus précis que le système cartographique, ce qui se révèle être une limite difficilement surmontable, indépendante des capacités du système GPS.

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