Réponse courte

WGS84 et UTM résolvent deux problèmes différents. WGS84 (EPSG:4326) est un système de coordonnées de référence géographique : il stocke les positions en latitude et longitude en degrés décimaux sur l'ellipsoïde WGS 84, et c'est la langue commune du GPS, des API web et de l'échange de données. UTM est une famille de 60 SCR projetés qui aplatissent le globe en zones larges de 6 degrés et reportent les coordonnées en mètres, de sorte que distances, surfaces et calculs raster par grille se comportent comme une règle l'attend.

La règle pratique : échanger et stocker en WGS84 ; analyser dans la bonne zone UTM. Si votre tâche implique une distance de tampon, une longueur, une surface, un raster de pente ou tout ce où « mètres » apparaît dans l'exigence, vous voulez presque certainement un SCR métrique projeté, et pour une zone d'étude tenant dans une seule zone, UTM est le choix le plus simple.

Besoin du code EPSG d'une zone ? Consultez la référence des codes EPSG pour les zones WGS 84 / UTM pour le tableau complet — par exemple, la zone 50N est EPSG:32650, la zone 18S est EPSG:32718.

Ce que chaque système est réellement

WGS84 — coordonnées angulaires sur un ellipsoïde

WGS 84 est un datum (un modèle de la forme de la Terre et une origine) plus un système de coordonnées géographiques exprimé en degrés. EPSG:4326 est ce SCR géographique. Une coordonnée comme 7.4474, 46.9480 signifie 7,4474 degrés est, 46,9480 degrés nord. Surtout, les degrés ne sont pas une distance au sol constante. Un degré de latitude vaut environ 111 km partout, mais un degré de longitude vaut 111,32 km × cos(latitude) : environ 111 km à l'équateur, environ 78 km à 45 deg et 0 km au pôle. C'est pourquoi un tampon de 0,01 degré est une ellipse, pas un cercle, et pourquoi « les points sont à 0,5 d'écart » ne vous dit rien d'utile sans la latitude.

Une subtilité qui pose problème : EPSG:4326 définit l'ordre des axes comme latitude, longitude. GeoJSON (RFC 7946) et la plupart des interfaces SIG utilisent longitude, latitude. Mélanger les deux place silencieusement les données dans le mauvais hémisphère ou dans l'océan au large de l'Afrique de l'Ouest (le symptôme du « 0,0 null island » est généralement un problème d'axe ou de valeur manquante).

UTM — une grille métrique par zone

Le système Universal Transverse Mercator divise la Terre en 60 zones longitudinales, chacune large de 6 degrés, numérotées de 1 à 60 à partir de 180 deg O. À l'intérieur d'une zone, les coordonnées utilisent une projection Transverse Mercator en mètres. Chaque zone a un méridien central ; le facteur d'échelle au méridien central est de 0,9996 (une réduction délibérée de 0,04 % pour que la distorsion soit équilibrée sur toute la zone plutôt que nulle au centre et grande aux bords).

Les coordonnées sont reportées en easting (ordonnée vers l'est) et northing (ordonnée vers le nord). Pour éviter les eastings négatifs, chaque zone a un false easting de 500 000 m au méridien central. Dans l'hémisphère sud, un false northing de 10 000 000 m est ajouté pour que les northings restent positifs. Ainsi, un easting de 412 000 m signifie 88 km à l'ouest du méridien central ; un northing de 5 201 000 m (hémisphère nord) signifie 5 201 km au nord de l'équateur.

Les codes EPSG suivent un schéma net : WGS 84 / UTM zone N nord = 326 + zone, sud = 327 + zone. La zone 32N est 32632 ; la zone 32S est 32732.

Choisir la zone

À partir de la longitude du centroïde de votre zone d'étude :

zone = floor((longitude + 180) / 6) + 1

Pour une longitude de 7,4 deg E : floor(187,4 / 6) + 1 = floor(31,23) + 1 = 32. Au nord de l'équateur, donc EPSG:32632 (WGS 84 / UTM zone 32N). Pour un site près de Santiago, au Chili, à 70,6 deg O, 33,4 deg S : floor(109,4 / 6) + 1 = 19, hémisphère sud, donc EPSG:32719.

Si votre zone chevauche deux zones UTM, vous avez trois options : choisir la zone qui couvre la majeure partie des données et accepter une erreur d'échelle un peu plus grande au bord lointain ; utiliser une Transverse Mercator personnalisée avec le méridien central calé sur votre centroïde ; ou passer à une grille projetée nationale/régionale conçue pour le pays (par exemple, une Lambert Conformal Conic, ou une grille nationale de type UTM). La précision d'UTM se dégrade à mesure que vous quittez sa fenêtre de 6 degrés — à la limite de zone, le facteur d'échelle atteint environ +0,04 % par rapport au vrai, soit environ 40 cm par km. C'est négligeable pour une carte régionale et tout à fait non négligeable pour un levé cadastral ou d'ingénierie.

Exemple concret : un tampon qui était secrètement une ellipse

Une équipe de terrain collecte 240 points d'échantillonnage avec un GPS portatif, exportés en samples.gpkg en EPSG:4326. La tâche : un tampon d'exclusion de 250 m autour de chaque point, puis la surface totale tamponnée, pour un site près de 7,4 deg E, 47 deg N.

Faire cela en EPSG:4326 avec un tampon planaire de « 0,00225 degré » (une estimation grossière degré-mètre) produit une asymétrie nord-sud/est-ouest et des surfaces fausses. Le flux de travail correct :

GDAL / OGR :

# Reprojeter en UTM zone 32N (mètres)
ogr2ogr -t_srs EPSG:32632 samples_32632.gpkg samples.gpkg

# Désormais un tampon de 250 m est réellement circulaire et une surface en m^2 a du sens

Traitement QGIS : exécutez Reprojeter une couche (native:reprojectlayer) avec EPSG:32632 comme cible, puis Tampon (native:buffer) avec une distance de 250 (mètres), puis ajoutez un champ avec $area — le résultat est en m^2 car le SCR de la couche est désormais métrique.

PostGIS : transformez d'abord, puis tamponnez :

SELECT ST_Area(ST_Buffer(ST_Transform(geom, 32632), 250)) AS buf_m2
FROM samples;

Si vous devez rester en 4326, utilisez le type geography pour que PostGIS mesure géodésiquement :

SELECT ST_Area(ST_Buffer(geom::geography, 250)) AS buf_m2  -- mètres sur l'ellipsoïde
FROM samples;

Les deux donnent des chiffres défendables ; la version en degrés planaires, non.

Quand WGS84 est la bonne réponse

  • Stockage et échange. Gardez votre copie de référence en EPSG:4326 pour que tout consommateur puisse reprojeter vers ce dont il a besoin.
  • Cartes web et API. La livraison GeoJSON est en WGS84 par norme ; le rendu des tuiles utilise ensuite Web Mercator (EPSG:3857) — ni l'un ni l'autre n'est destiné à la mesure.
  • Jeux de données à grande emprise ou mondiaux couvrant de nombreuses zones UTM, où aucune zone unique n'est appropriée.
  • Mesure géodésique. Quand vous avez réellement besoin de distances orthodromiques sur des milliers de km, mesurez sur l'ellipsoïde (mesure géodésique de QGIS, geography de PostGIS, ou ST_DistanceSphere/ST_Length(geography)), et non dans une grille projetée unique.

Pièges courants et pourquoi ils surviennent

  • Tampon/surface planaire sur des degrés. L'outil multiplie volontiers les degrés comme s'ils étaient un plan plat. Le chiffre n'a aucun sens car le rapport degré-mètre change avec la latitude. Correction : reprojetez, ou utilisez des fonctions géodésiques/geography.
  • Attribuer un SCR au lieu de reprojeter. « Attribuer/Définir la projection » ne fait que ré-étiqueter les chiffres existants ; « Reprojeter/Transformer » recalcule réellement les coordonnées. Attribuer EPSG:32632 à des données réellement en degrés les envoie près de null island. Ne reprojetez que lorsque le SCR déclaré est faux-mais-connu ; n'attribuez que lorsque le SCR est manquant mais que vous connaissez le vrai.
  • Mauvaise zone. Reprojeter des données d'un pays dans une zone voisine les décale et gonfle l'erreur d'échelle. Dérivez toujours la zone de la longitude propre aux données.
  • Confusion d'ordre des axes. Inversions latitude/longitude vs longitude/latitude. Vérifiez que votre easting est la valeur horizontale de plus grande magnitude et que les points atterrissent là où ils le devraient.
  • Unités verticales ignorées. UTM fixe les unités horizontales ; les valeurs Z d'altitude conservent celles de leur source. Mélanger une altitude en pieds avec des horizontales en mètres casse les calculs de pente et de volume.

AQ avant de faire confiance au résultat

  • Confirmez le SCR déclaré de chaque entrée (gdalsrsinfo, ogrinfo -al -so, ou les propriétés de la couche).
  • Après reprojection, contrôlez un point de calage connu par rapport à une référence fiable (un repère de levé, une entité étiquetée) — les coordonnées devraient atterrir à un ou deux mètres près.
  • Vérifiez les unités explicitement : eastings/northings en centaines de milliers à millions de mètres, et non en dizaines (degrés).
  • Re-mesurez une distance connue (par exemple, une base levée) dans la couche projetée ; elle devrait correspondre à la vérité terrain à bien moins de 1 %.
  • Enregistrez le SCR source, le SCR de traitement, le SCR de sortie et toute transformation de datum dans les métadonnées du projet pour que la chaîne soit auditable.

Le point de vue de Bathyl

Dans nos travaux de terrain et d'exploration, nous conservons l'archive maîtresse en EPSG:4326 et reprojetons vers la zone UTM du projet (ou une grille nationale) au début de toute passe analytique, jamais l'inverse. L'étape de reprojection, la zone choisie et le code EPSG vont dans le README du projet afin qu'un relecteur puisse reproduire chaque chiffre mesuré sans deviner ce qu'était « la projection ».

Lectures complémentaires

Sources