Presque toutes les cartes interactives que vous avez utilisées sont dessinées en Web Mercator. Google Maps, OpenStreetMap, Mapbox, MapLibre, Apple Maps, MapAtlas : tous utilisent la même projection, identifiée dans la base de données EPSG sous EPSG:3857. La raison est simple : c'est la projection qui s'adapte proprement à une grille de tuiles, maintient des formes reconnaissables à n'importe quel zoom et fonctionne bien comme fond de carte par défaut pour presque tous les cas d'usage cartographiques professionnels.
Ce guide explique ce qu'est réellement cette projection, pourquoi elle déforme les surfaces de la manière dont elle le fait, et quand vous devriez utiliser autre chose.
Une projection en 30 secondes
La Terre est approximativement une sphère. Un écran d'ordinateur est plat. Une projection cartographique est une fonction mathématique qui transforme des positions sur la sphère (latitude, longitude) en positions sur la surface plane (x, y). Chaque projection fait un compromis sur quelque chose : forme, surface, distance ou direction. Il n'existe pas de projection parfaite pour tous les usages, c'est pourquoi la cartographie existe en tant que discipline.
Web Mercator préserve la forme et la direction. Elle déforme les surfaces. Plus vous vous éloignez de l'équateur, plus les entités paraissent grandes par rapport à leur vraie dimension sur le terrain.
Les mathématiques en un paragraphe
Pour une longitude lng et une latitude lat en radians :
x = R * lngy = R * ln(tan(pi/4 + lat/2))
où R est le rayon de la Terre sphérique utilisé par la projection (6 378 137 mètres en EPSG:3857). La grille de tuiles mappe ces valeurs x,y en coordonnées de pixels entiers à chaque niveau de zoom, le zoom 0 couvrant le monde dans une seule tuile de 256x256 et chaque zoom suivant doublant la résolution.
La limite de latitude est fixée à environ +/- 85,0511 degrés parce que la formule tend vers l'infini aux pôles. C'est pourquoi les régions polaires sont découpées sur toutes les cartes mondiales en Web Mercator que vous avez vues.
Pourquoi les surfaces sont étirées
La déformation des surfaces croît vers les pôles parce que l'axe y n'est pas linéaire en latitude. Le terme ln(tan(...)) augmente l'espacement entre les lignes de latitude à mesure que vous vous déplacez vers le nord ou le sud. À l'équateur, un degré de latitude occupe le même espace vertical qu'un degré de longitude. À Helsinki, un degré de latitude occupe presque deux fois l'espace vertical.
Deux effets secondaires célèbres :
- Le Groenland et l'Afrique. Sur une carte mondiale en Web Mercator, le Groenland semble à peu près de la même taille que l'Afrique. En réalité, l'Afrique est environ quatorze fois plus grande. La même illusion fait paraître l'Antarctique comme une bande continue au bas du monde.
- La Russie. La Russie semble énorme car la majeure partie de son territoire se situe dans la bande de haute latitude où la déformation verticale multiplie sa surface apparente.
Pour les cartes au niveau de la rue, rien de tout cela n'a d'importance. Un quartier à Berlin et un quartier à Sydney se rendent tous deux avec presque leur vraie forme. Mais pour les cartes thématiques comparant des valeurs entre continents, cette déformation est un véritable problème.
EPSG:3857 vs EPSG:4326
Vous verrez les deux codes EPSG dans tout code géospatial.
- EPSG:4326 (WGS84 lat/lng) : des angles. La façon dont vous stockez les coordonnées. La façon dont le GPS les signale. La façon dont GeoJSON les encode. C'est le système de coordonnées universel.
- EPSG:3857 (Web Mercator) : une projection. La façon dont les coordonnées sont converties en pixels pour l'affichage.
En production, travaillez en 4326 partout sauf à la frontière de rendu. Colonnes PostGIS : geometry(point, 4326). Charges utiles JSON : [lng, lat] en WGS84. Entrée de bibliothèque cartographique : coordonnées 4326 que le renderer projette en interne.
Stocker des données en 3857 est presque toujours une erreur. Au moment où vous devez calculer une distance, interroger un autre fournisseur de cartes ou passer par un outil SIG, vous devez reprojeter en 4326 et la conversion vous coûte de la précision.
Pourquoi Web Mercator a conquis le web
Quand Google a lancé Maps en 2005, l'équipe a choisi Web Mercator parce que c'était la projection la plus simple produisant des tuiles carrées à chaque niveau de zoom. Les tuiles carrées s'emboîtent proprement dans une pyramide puissance de deux : le zoom 0 est une tuile, le zoom 1 en est quatre, le zoom 2 seize. Tous les autres grands fournisseurs de cartes web ont suivi la même convention parce que les tilesets devaient être interchangeables. Vingt ans plus tard, Web Mercator est le standard tacite. Presque tous les styles de carte, tous les moteurs de routage et toutes les superpositions analytiques supposent 3857 sauf indication contraire.
Passer à une projection différente sur le web signifie reconstruire la pyramide de tuiles. C'est techniquement possible (Mapbox prend en charge une vue globale, deck.gl prend en charge des projections personnalisées), et cela devient plus courant pour les modes de vue globale, mais pour les cartes au niveau de la rue Web Mercator reste dominant.
Quand utiliser autre chose
Utilisez Web Mercator pour presque toutes les cartes interactives au niveau de la ville, de la région ou du pays. Changez de projection dans deux scénarios :
- Cartes thématiques mondiales comparant des valeurs entre régions. Densité de population, résultats électoraux, variables climatiques : tout ce pour quoi la surface visuelle a une signification. Utilisez Albers Equal Area pour l'Amérique du Nord, Lambert Conformal pour l'Europe, Mollweide ou Equal Earth pour la planète entière.
- Cartes polaires. Près des pôles, Web Mercator s'effondre. Utilisez une projection stéréographique polaire pour l'Arctique et l'Antarctique.
Pour l'analyse SIG interne (jointures spatiales, zones tampon de distance, analyse de superposition), travaillez en angles WGS84 ou dans un système projeté local conçu pour le pays en question (zones UTM, ETRS89 pour l'Europe). Ne reprojetez qu'au moment de l'affichage.
Comment MapAtlas le gère
MapAtlas sert des tuiles Web Mercator par défaut pour le produit Dynamic Maps, avec le même schéma EPSG:3857 qu'attendent toutes les bibliothèques de cartes web modernes. Les coordonnées renvoyées par l'API Geocoding et l'API Search sont toujours en lat/lng WGS84 (EPSG:4326), de sorte que vous stockez la coordonnée source de vérité et laissez le renderer gérer la projection. Pour une analyse approfondie des compromis de projection et du moment où changer, consultez le guide des projections cartographiques.
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce que Web Mercator ?
Web Mercator est la projection cartographique utilisée par Google Maps, Bing Maps, Apple Maps, OpenStreetMap, Mapbox, MapLibre, MapAtlas et presque toutes les cartes web interactives. C'est une variante de la projection Mercator classique adaptée au modèle de tuiles web. Son identifiant dans la base de données géodésique EPSG est EPSG:3857. La projection transforme la latitude et la longitude (qui sont des angles sur une sphère) en coordonnées x,y sur une carte plane, c'est ainsi qu'une Terre courbée finit par être rendue sur un écran rectangulaire.
Pourquoi Web Mercator déforme-t-il les surfaces ?
Web Mercator préserve les angles et les formes localement, mais étire les entités plus elles s'éloignent de l'équateur. À Stockholm ou Anchorage, les surfaces paraissent environ deux fois leur vraie dimension ; aux limites polaires de la projection (environ 85 degrés de latitude), la déformation tend vers l'infini. C'est pourquoi le Groenland semble de la même taille que l'Afrique sur une carte Web Mercator, alors qu'en réalité l'Afrique est quatorze fois plus grande. La déformation est le prix à payer pour maintenir des formes reconnaissables, ce que la plupart des utilisateurs souhaitent.
Quelle est la différence entre EPSG:3857 et EPSG:4326 ?
EPSG:4326 est la latitude et la longitude WGS84, la façon universelle de décrire une position sur Terre comme deux angles. EPSG:3857 est Web Mercator, une projection plane x,y de ces angles. Vous stockez les coordonnées en 4326 (latitude, longitude). Vous les affichez en 3857 (pixels projetés). Les bibliothèques cartographiques modernes gèrent la conversion automatiquement, mais mélanger les deux systèmes de coordonnées dans votre base de données ou votre code est une source classique de bugs.
Quand dois-je utiliser une projection différente ?
Utilisez Web Mercator pour toute carte interactive générale : vue de rue, navigation, localisateur de magasins, immobilier, suivi de flotte. Passez à une projection équivalente (Albers, Lambert, Mollweide) pour les cartes thématiques comparant des valeurs entre régions, surtout à l'échelle continentale ou mondiale. Passez à une projection azimutale pour les régions polaires ou les vues globales. Pour l'analyse SIG interne, travaillez en lat/lng WGS84 et ne projetez qu'au moment de l'affichage.
