Por coordenadas geográficas (ou mesmo " marcos geográficos ") de um lugar na Terra , entendemos um sistema de três coordenadas que são mais frequentemente: a latitude , a longitude e a altitude (ou a elevação) em relação à Terra. Mar médio nível (elevação ortométrica) ou em relação a uma superfície de referência, geralmente elipsóide (elevação elipsoidal).
Essas coordenadas geográficas são derivadas de um sistema geodésico que modela a forma da Terra.
Para se localizar na superfície do planeta, podem-se utilizar sistemas de representação gráfica denominados “marcos cartográficos do país”.
A latitude é um valor angular, posicionamento do termo norte ou sul de um ponto na Terra . Do ponto de vista matemático, a latitude de um ponto é o ângulo no centro formado pela normal (vertical) naquele ponto com o plano equatorial.
A longitude é um valor angular, o posicionamento do termo é ou a oeste de um ponto na Terra . Na geodésia , é o ângulo no centro formado pelo plano que passa por este ponto e pelo eixo de rotação da Terra com o plano do meridiano de Greenwich .
Combinando os dois ângulos, a posição na superfície da Terra pode ser especificada.
Como exemplo, Baltimore (nos Estados Unidos ) tem uma latitude de 39,28 ° Norte e uma longitude de 76,60 ° Oeste ( 39 ° 17 ′ N, 76 ° 36 ′ O ).
As coordenadas geográficas são tradicionalmente expressas no sistema sexagesimal , às vezes denotado como "DMS": graus (°) minutos (′) segundos (″). A unidade básica é o grau do ângulo (1 volta completa = 360 ° ), depois o minuto do ângulo ( 1 ° = 60 ′ ) e o segundo do ângulo ( 1 ° = 3600 ″ ).
Para dar uma comparação aproximada da distância dessas unidades à superfície da Terra, o perímetro da Terra que corresponde a 360 ° é de aproximadamente 40.000 km . Mais precisamente, é 40.075.017 km no equador ; Portanto :
Medições de menos de um segundo são anotadas com o sistema decimal .
Essas distâncias, correspondentes a uma diferença de longitude (em graus, minutos ou segundos), variam de acordo com a latitude do local, uma vez que os meridianos terrestres se aproximam gradativamente do equador em direção aos pólos. A tabela abaixo fornece alguns exemplos ilustrativos.
| Latitude | Cidade | Um grau = | Um minuto = | Um segundo = | ± 0,0001 ° |
|---|---|---|---|---|---|
| 59 ° 56 ′ 02 ″ | São PETERSBURGO | 55,80 km | 0,930 km | 15,50 m | 5,58 m |
| 51 ° 28 '38 "N | Greenwich | 69,47 km | 1.158 km | 19,30 m | 6,95 m |
| 44 ° 50 ′ 16 ″ | Bordeaux | 78,85 km | 1,31 km | 21,90 m | 7,89 m |
| 29 ° 58 ′ | Nova Orleans | 96,49 km | 1,61 km | 26,80 m | 9,65 m |
| 0 ° 15 ′ 00 ″ | Quito | 111,3 km | 1.855 km | 30,92 m | 11,13 m |
Fazendo a aproximação de que a Terra é uma esfera de circunferência C = 40.000 km :
Hoje em dia, as notações equivalentes em minutos decimais ou graus decimais também são usadas:
O WGS 84 é o sistema geodésico associado ao sistema GPS ; rapidamente se estabeleceu como referência universal para a cartografia.
Cuidado: medições angulares de longitude usadas em geografia não devem ser confundidas com medições horárias, especialmente para unidades de minutos e segundos; de fato, se admitirmos que a duração do dia é de 23,99 horas (o local de exposição do zênite solar faz o círculo completo da Terra, ou seja, 360 ° , em 24 h ), então para o dia solar médio:
Essas equivalências históricas são aproximadas, mas não são mais exatas hoje, porque a definição e medição do tempo (em segundos SI) não é mais baseada na duração da rotação diurna terrestre, cuja duração varia não apenas com os lugares e as estações, mas também de um ano para o outro, a rotação da Terra não é regular e tende a diminuir (portanto, a duração do dia solar tende a se alongar com o tempo, com também períodos mais curtos freqüentes onde essa duração diminui, este dia solar não duram exatamente 24 h , cada um de 60 min de tempo, este último durando 60 s de tempo).
Por essas razões, os símbolos SI para unidades de tempo (ou seja, min para minuto e s para segundo) não devem ser usados para denotar medições angulares, como longitude ou latitude, devido às ambigüidades envolvidas.
A altitude é uma quantidade que expressa uma diferença entre um determinado ponto e um nível de referência; por convenção, na Terra esse nível é mais frequentemente o nível do mar (ou "nível zero"). O termo elevação também é usado . No entanto, às vezes um elipsóide é usado como nível de referência (o GPS, por exemplo).
Os cumes estão associados a uma altitude, calculada por vários meios indiretos ( geodésia , triangulação ). A altitude também é um dado exógeno útil para cálculos numéricos em vários campos: meteorologia , física , biologia .