cartographie. 1 PRÉSENTATION cartographie, technique de l'établissement et de la fabrication des cartes. L'établissement des cartes a suivi l'évolution générale des techniques et des sciences, notamment des mathématiques, de l'exploration aérienne puis spatiale (avec les satellites) et, plus récemment, de l'informatique avec les systèmes d'information géographique, et a été étroitement lié aux progrès des explorations géographiques. Liée aux conquêtes militaires et à l'action politique, la cartographie est aussi l'une des composantes de la recherche en géographie. 2 LES PREMIÈRES CARTES Les plus anciennes cartes ont été réalisées par les Babyloniens en 2300 av. J.-C. Elles étaient tracées sur des carreaux d'argile et se composaient principalement de levés de terres réalisés pour le paiement des impôts. En Chine, des cartes régionales ont été dessinées sur de la soie au IIe siècle av. J.-C. Parmi les cartes primitives les plus intéressantes figurent les cartes marines réalisées à l'aide de cannes par les habitants des îles Marshall, dans le sud du Pacifique. Ces cartes se composent d'un treillis de fibres de cannes disposées de façon à indiquer l'emplacement des îles. Les civilisations mayas et incas connaissaient bien l'art de la cartographie ; ainsi, les Incas réalisèrent des cartes des terres qu'ils conquirent dès le XIIe siècle apr. J.-C. L'une des premières cartes du monde, exécutée par Anaximandre au VIe siècle av. J.-C, était de forme circulaire et représentait les terres connues à l'époque ; celles-ci avaient pour centre la mer Égée et étaient entourées par l'océan. Sur la carte d'Ératosthène, datant d'environ 200 ans av. J.-C., le monde connu était représenté depuis Gibraltar à l'ouest jusqu'à l'embouchure du Gange à l'est et à la Libye au sud. Il s'agit de la première carte montrant des latitudes égales à l'aide de lignes parallèles transversales. Plusieurs méridiens, espacés de façon irrégulière, étaient également figurés. Vers 150 apr. J.-C., Ptolémée produisit sa Géographie, qui contenait des cartes du monde. Il s'agissait des premières cartes utilisant une forme mathématiquement précise de projection conique ; elles contenaient toutefois beaucoup d'erreurs, ainsi l'Eurasie représentait une masse trop importante par rapport au reste du monde. Après la chute de l'Empire romain, la cartographie européenne cessa pratiquement d'exister ; les cartes créées par la suite étaient dessinées par des moines. 3 LES CARTES DES GRANDES DÉCOUVERTES Les navigateurs arabes créèrent et utilisèrent des cartes marines très exactes. Le géographe arabe al-Idrisi réalisa une carte du monde en 1154. À partir du XIIIe siècle environ, les navigateurs dessinèrent des cartes précises de la Méditerranée, qui étaient en général dépourvues de méridiens ou de parallèles mais présentaient des lignes reliant les positions des ports importants, d'où leur nom de portulans. L'imprimerie, développée en Chine puis introduite en Europe vers 1450, permit de multiplier les éditions. Les premières cartes imprimées, à partir de la fin du XVe siècle, furent celles de Ptolémée, réalisées treize siècles plus tôt. L'un des premiers globes terrestres fut fabriqué par Martin Behaïm vers 1492. En 1507, le cartographe allemand Martin Waldseemüller créa probablement la première carte qui désignait par le nom d'Amérique les terres récemment découvertes de l'autre côté de l'Atlantique. Imprimée sur douze feuilles séparées, cette carte était également la première à bien distinguer l'Asie de l'Amérique du Nord et du Sud. En 1570, le cartographe flamand Abraham Ortelius publia le premier atlas moderne, Orbis Terrarum, qui contenait soixante-dix cartes. Au XVIe siècle, les cartes intégraient les informations rapportées par les navigateurs et les explorateurs. La projection conçue par Gerardus Mercator pour sa carte du monde se révéla d'une valeur inestimable pour tous les navigateurs des générations suivantes. La précision des cartes ultérieures fut grandement améliorée par des mesures plus exactes qui portaient sur les latitudes, les longitudes ainsi que sur les dimensions et la forme de la Terre. Les premières cartes indiquant des déclinaisons magnétiques locales remontent à la première moitié du XVIIe siècle, et les premières cartes marines présentant les courants des océans datent d'environ 1665. Au XVIIIe siècle, les principes scientifiques de la cartographie étaient bien établis et les inexactitudes les plus importantes portaient sur les régions inexplorées du monde. 4 LES RELEVÉS AÉRIENS À la fin du XVIIIe siècle, plusieurs pays d'Europe entreprirent des levés topographiques détaillés de leurs territoires nationaux. Cassini fut chargé par Louis XV d'établir une carte de France, qui fut achevée en 1815. En 1891, le Congrès international de géographie proposa de créer des cartes couvrant le monde entier à l'échelle de 1/1 000 000, tâche qui n'est toujours pas achevée. Au cours du XXe siècle, d'importantes innovations techniques marquèrent la cartographie. La photographie aérienne s'est développée pendant la Première Guerre mondiale et elle a été très utilisée pendant la Seconde Guerre mondiale pour établir des cartes. À partir de 1966 avec le lancement du satellite Pageos, puis dans les années 1970 avec les trois satellites Landsat, les États-Unis ont entrepris un levé géodésique complet de la Terre à l'aide d'équipements de prise de vue de haute résolution. La France, à partir de 1986, a lancé les satellites SPOT, qui permettent de distinguer des détails de 10 m de longueur. Malgré les grands progrès de la technique et de la connaissance cartographiques, des parties importantes de la surface de la Terre n'ont pas encore fait l'objet d'un levé précis. C'est le cas par exemple de l'Antarctique, où sont entrepris des travaux topographiques. 5 L'APPORT DE L'INFORMATIQUE À partir de 1990, la situation de la cartographie a changé de façon radicale à la suite de l'introduction de l'informatique dans la fabrication des cartes. Les premiers travaux semblent avoir été le fait de météorologistes et de biologistes travaillant en Suède, en Grande-Bretagne et aux États-Unis, mais les études majeures furent effectuées par des équipes de recherche, l'une britannique, l'Experimental Cartography Unit, dans la période allant de 1968 à 1973, l'autre de l'université Harvard à peu près à la même époque, et ensuite par d'autres chercheurs dans le monde entier. Ces études ont transformé la cartographie. Les cartes sont désormais construites à partir de bases de données informatisées. L'ordinateur ne sert plus simplement à automatiser le tracé cartographique, mais est devenu également un dispositif destiné à vérifier la qualité des données, à relier des données de différentes provenances, à rechercher les informations intéressantes et à présenter les résultats de la manière choisie par l'utilisateur. Les cartes virtuelles sont des cartes produites sur l'écran d'un ordinateur et dont certaines ne seront jamais exploitées sous forme imprimée. Les données et les logiciels permettant de créer ces cartes sont de plus en plus répandus. Certaines de ces nouvelles cartes sont fondamentalement différentes des anciennes cartes de style « linéaire «. Les distorsions géométriques des photos aériennes et des vues prises par satellite peuvent maintenant être éliminées par traitement informatique, ce qui permet la production semi-automatique de « cartes photographiques «. Ce genre de carte est particulièrement intéressant lorsque les anciennes cartes ne sont plus à jour ou pour certains types de paysages (tels que les estuaires ou les zones inondées). 6 LES SYSTÈMES D'INFORMATION GÉOGRAPHIQUE Jusque vers 1985, les rôles des divers spécialistes de la cartographie topographique étaient clairs et évidents. Le géodésiste effectuait les observations détaillées et les calculs qui définissaient la forme fondamentale du pays. À partir de cette information, des arpenteurs géomètres mesuraient les détails au sol ou des photogrammètres analysaient des photographies aériennes. Les cartographes mettaient tous ces résultats sous une forme attrayante, alliant une grande élégance graphique à une présentation efficace et non ambiguë de l'information. Les géologues et les pédologues, par exemple, utilisaient ces cartes comme une base à partir de laquelle ils pouvaient rassembler les données qui les intéressaient. Cependant, à partir du milieu des années 1980, cette structure bien établie à été bouleversée par l'arrivée de techniques nouvelles. Une grande partie du travail hautement qualifié a été déqualifié par l'introduction des satellites du Global Positioning System (GPS) et des nouveaux appareils de prospection. L'essor de l'informatique a entraîné le développement d'un nouveau type d'outils appelés systèmes d'information géographique (SIG). Le premier SIG fut créé au Canada, en 1965, à l'occasion d'un inventaire de la faune et de la flore du pays tout entier. Il en existe maintenant des dizaines de milliers dans le monde et leur nombre s'accroît d'environ 20 p. 100 par an. De nombreuses entreprises s'emploient à créer les logiciels et à les adapter aux besoins de différents clients. La gamme de tâches auxquelles doit faire face un SIG est infinie (il regroupe par exemple la commercialisation d'un produit vers un public ciblé, l'archivage de la description de tous les câbles électriques d'un pays, l'enregistrement de toutes les transactions foncières ou la modélisation du réchauffement terrestre). Ce sont des systèmes capables de répondre aux questions générales suivantes : 1) Qu'y a-t-il à ... ? (par exemple, quel type de sol existe à latitude X, longitude Y ? ou quelle est la répartition de l'électorat du parti Z ?) ; 2) Comment me rendre de ... à ... ? (par exemple, donnez-moi des instructions détaillées pour me rendre par la route de la place Navone à Rome à la place de la Concorde à Paris) ; 3) Où est ... vrai / faux ? (par exemple, où dans le pays (ou dans le monde) puis-je trouver la culture de type A cultivée sur le sol de type X ? ) ; 4) Qu'est-ce qui a changé depuis ... ? (par exemple, quel changement s'est-il produit dans l'étendue de la forêt tropicale dans les vingt dernières années ? ) ; 5) Quelle est la répartition spatiale de ... ? (par exemple, où se trouvent, éventuellement, les groupements géographiques de décès chez les enfants dus à un certain type de cancer ? ) ; 6) Que se passerait-il si ... ? (par exemple, que se passerait-il si une nouvelle bretelle d'accès était ajoutée au périphérique ? Quelle serait l'augmentation du trafic et où se produiraient les changements ?). Les SIG sont les seuls outils qui peuvent intégrer des informations géographiques obtenues séparément par des organismes différents. Chaque organisme rassemble les informations qui l'intéressent, et la seule façon de relier ces informations à celles qui ont été obtenues par d'autres organismes passe par la géographie. Les SIG le font en superposant un ensemble de données à un autre et en calculant les caractéristiques des zones communes. S'il n'existait que deux ensembles de données (par exemple sols et rendement des cultures), il n'y aurait qu'une seule combinaison. Si, par contre, on dispose de 20 séries de données différentes, représentant 190 paires en combinaison, il existe plus d'un million de combinaisons possibles. Cela veut dire que les données placées dans un SIG peuvent être utilisées de bien d'autres façons que si elles étaient laissées dans des bases de données séparées. Il s'agit là d'un développement positif pour des organisations de cartographie nationales telles que l'Institut géographique national (IGN), car il permet une utilisation beaucoup plus large de leurs données. Mais les effets des SIG sont loin de s'arrêter là. Par exemple, la carte traditionnelle peut contenir une énorme quantité d'informations dans un espace réduit, ce qui en rend l'emploi très pratique, mais il est difficile d'en extraire des informations de type différent et de les combiner de manière constructive, adaptée à un usage particulier. D'un autre côté, la carte reste un moyen inégalé de dépeindre les variations géographiques d'une façon qui peut être comprise par la plupart des gens. La combinaison du « moteur de tri et d'exploration de l'information « d'un SIG et de la cartographie informatisée assure déjà une expansion rapide du rôle de la cartographie.
