Les coordonnées géographiques
Les conventions terrestres
Voici les conventions adoptées sur la Terre, que nous supposerons être une sphère parfaite (elle est en fait une sphère écrasée aux pôles). Le pôle Nord et le pôle Sud terrestres sont les pôles d'un grand cercle qui est l'équateur terrestre. Ce grand cercle est notre référence.
La longitude
Nous choisissons maintenant un point de référence sur l'équateur qui équivaudra à un angle horizontal de L'angle horizontal d'un point sur la Terre par rapport à ce point de référence se nomme la longitude de ce point.
Si l'on regarde l'équateur par-dessus le pôle Nord [faites-le sur l'appliquette ci-dessous], on suivra la même convention pour les signes que pour un cercle : l'angle sera positif si l'on tourne en sens antihoraire (qui est le sens de rotation de la Terre) et négatif dans le sens horaire. Si l'on regarde plutôt la Terre de face en positionnant le pôle Nord vers le haut (après tout, c'est une convention de toujours la représenter ainsi), l'angle sera positif si l'on est à droite du point de référence et négatif si l'on est à gauche du point de référence.
En plus des pôles Nord et Sud, on définit les points Est et Ouest comme étant situés sur l'équateur à (à droite) de notre point de référence pour l'Est et à (à gauche) pour l'Ouest. On appelle ces quatre points des points cardinaux.
On peut aussi dire que le point est à l'est s'il est à droite de notre point de référence et à l'ouest s'il est à sa gauche. Nous prendrons l'abréviation W (de l'anglais West) pour Ouest afin d'éviter la confusion avec le chiffre zéro.
On a donc que
Les méridiens
Il faut remarquer que les points qui ont une même longitude se trouvent tous sur un arc de grand cercle reliant les pôles Nord et Sud. Chacune des moitiés de grands cercles reliant les deux pôles se nomme un méridien.
Le choix du méridien qui se trouve à une longitude de (donc notre référence) a été arrêté sur le méridien passant par la ville de Greenwich (un quartier de Londres).
La longitude d'un point est donc aussi l'angle sphérique entre le méridien de Greenwich et le méridien sur lequel se trouve le point.
La latitude
Une fois que l'on a tourné horizontalement sur l'équateur pour s'aligner sur le point visé, il faut s'élever verticalement d'un angle que l'on nomme la latitude du point. La latitude sera positive vers le haut (au nord de l'équateur) et négative vers le bas (au sud de l'équateur).
Les valeurs possibles pour la longitude et la latitude d'un point sur la Terre sont :
Les parallèles
Les points ayant la même latitude se trouvent sur un petit cercle parallèle à l'équateur. C'est pour cela qu'on appelle ces petits cercles contenant les points de même latitude des parallèles.
Quatre hémisphères
L'équateur scinde la Terre en deux hémisphères (deux moitiés de sphère) : l'hémisphère Nord contient le pôle Nord et l'hémisphère Sud contient le pôle Sud.
De même, le grand cercle passant par Greenwich sépare la sphère en deux hémisphères Est (qui est à droite de Greenwich) et Ouest (qui est à gauche de Greenwich).
Les coordonnées géographiques
D'après ce que l'on vient de voir, pour retrouver un point sur la Terre, nous avons besoin de connaître sa latitude et sa longitude. C'est ce qu'on appelle les coordonnées géographiques. Par convention, nous mentionnerons, dans l'ordre, la latitude suivie de la longitude. Par exemple, nous écrirons
pour dire que le point a une latitude de et une longitude de . Il arrive parfois que l'on écrive (bien que ce soit inutile) :
La ville de Greenwich se trouve au point .
Amusez-vous à déplacer le point vert dans l'appliquette ci-dessous, afin de développer votre compréhension de la latitude et de la longitude.