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LA RECHERCHE EN SCIENCES HUMAINES

Les TD de Cartographie

26 Septembre 2009, 01:56am

Publié par I.S.

Intérêt des TD de Cartographie

Les travaux dirigés (TD) de cartographie sont des exercices pratiques destinés à offrir aux étudiants une vision concrète sur les cours, de la connaissance et de la compétence du géographe. Ils demeurent de ce fait une épreuve centrale, à cheval entre la géographie physique, la géographie rurale et la géographie économique.

 


L'objectif visé à travers ces enseignements est d'amener les étudiants à une méthode de travail plus éprouvée et à une attitude de raisonnement plus soutenue. Il s'agit, en d'autres termes, de leur doter d'une capacité d'analyse topographique à travers l'aptitude à lire une carte, à la décrire, à construire une coupe topographique et à l'analyser.


-      Quelques dispositions pratiques


Les TD de cartographie constituent un enseignement annuel organisé en séances de 2 heures hebdomadaires. La présence aux cours est obligatoire : trois absences non justifiées entraînent l'exclusion à la première session.


Chaque étudiant doit se munir d'un matériel de travail adéquat : crayon noir, gomme, règle graduée, rapidographe, encre de chine, papier millimètré.

 

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/gappic/img/activites/maquette1.jpg



I : LA CARTE TOPOGRAPHIQUE

 

Une carte (du grec « Khartès » : feuille de papyrus) est une image, la représentation conventionnelle d'un phénomène dans l'espace. C'est un dessin à plat, en général sur papier ou sur des supports très divers : bois, verre, métal, plastique, écran d'ordinateur. On peut classer les cartes selon leur échelle, selon leurs contenus mais aussi selon  leur ancienneté.


La topographie (du grec « topos » qui signifie lieu et de « graphen » signifiant décrire) est une description graphique, une représentation sur un support  plan d'une portion de la surface terrestre, avec sa configuration.


L'analyse topographique vise à décrire les différents éléments formant le relief et qui seront expliqués ultérieurement. Elle constitue la première démarche du commentaire de carte et requiert l'usage d'un instrument de travail fondamental : la carte topographique.


La carte topographique est l'outil de travail du géographe et du géologue, établie et éditée par les divers services topographiques ou « géographiques » de chaque pays. En France, par exemple, le Service Géographique de l'Armée a été remplacé dans cette tâche par l'Institut Géographique National (IGN) depuis 1940. Au Sénégal, nous avons la DTGC (Direction des Travaux Géographiques et Cartographiques).


Les cartes topographiques figurent essentiellement les résultats des observations topographiques (configuration de l'espace). Utilisées d'abord par les militaires, elles étaient établies grâce à une méthode dite de triangulation : le terrain à cartographier est divisé en triangles, à partir de points fixes et repérables, côtés et localisés (ex : sommet d'une montagne, clocher) appelés points géodésiques. Aujourd'hui, les cartes topographiques, surtout celles produites par l'IGN, sont établies par photogrammétrie[1], c'est-à-dire la mesure et la restitution des formes terrestres à partir de photographies aériennes.


Sur une carte topographique, le relief est figuré par des courbes de niveau (lignes unissant les points ayant la même altitude). Les cartes topographiques représentent également l'hydrographie, la végétation, les installations humaines.


A - Les modes de représentation du relief sur les cartes topographiques

Il en existe deux types : les hachures et les courbes de niveau.


1 - Les hachures


Le relief est figuré par des segments de droite tracés selon la ligne de plus grande pente du lieu considéré. On pourrait imaginer cette définition en disant que les hachures représentent  le tracé des eaux qui ruissellent à la surface du sol, donc nécessairement selon les pentes les plus fortes. Ainsi, ce procédé s'oppose-t-il au suivant en ce sens que les lignes figurant le relief sont parallèles à la pente, tandis que les courbes de niveaux lui sont perpendiculaires.


2 - Les courbes de niveau


Une courbe de niveau est une ligne imaginaire qui joint tous les points d'un relief situés à la même altitude au-dessus du niveau de la mer. En d'autres termes, c'est la trace d'un plan horizontal coupant les surfaces gauches constituées par les pentes d'un relief. Il existe 3 types de courbes de niveau :


- les courbes maîtresses : elles sont cotées et figurées par un trait plus épais que le tracé de toutes les autres courbes ;


- les courbes secondaires : appelées également courbes normales, ces courbes s'intercalent entre les courbes maîtresses et sont figurées par un trait moins épais ;


- les courbes intercalaires : elles sont représentées par un trait discontinu.


Caractéristiques des courbes de niveau


- Les courbes de niveau sont équidistantes : on appelle équidistance la distance verticale constante qui sépare deux courbes de niveau consécutives. L'équidistance n'est pas la même sur toutes les cartes, mais elle est mentionnée sur les toutes les cartes ;


- Les courbes de niveau sont cotées : la lecture d'une carte serait difficile si les courbes de niveau restaient « anonymes » : Il faut qu'elles permettent, outre l'appréciation des pentes, la détermination des altitudes. Il est donc convenu que certaines d'entre elles soient cotées, c'est-à-dire que des chiffres interrompent leur continuité, indiquant ainsi leur altitude absolue. Ces courbes privilégiées sont dites « maîtresses ». Il faut quand même remarquer que certains points caractéristiques sont également cotés : sommet isolé, crête, col, etc.


- Les courbes de niveau sont complétées par d'autres signes : deux procédés sont utilisés. Le premier est le « figuré des escarpements rocheux » : face à la raideur et à l'irrégularité des pentes, le dessinateur représente la pente telle qu'elle lui apparaît à l'examen des photographies aériennes. Le second est l'estompage : pour pallier l'inconvénient du caractère peu suggestif des courbes de niveau représentant les formes d'ensemble, on fait des blocs-diagrammes en plâtre, par exemple, appelés estompages).

NB : les cartes topographiques en hachures sont actuellement abandonnées et remplacées par les cartes en courbes de niveau.


B - La lecture de la carte


Savoir lire une carte est une condition nécessaire à son utilisation. Lire une carte revient à interpréter ses différentes données (légende, échelle, orientation, coordonnées géographiques, signes conventionnels, figurés divers) de manière à imaginer le paysage qu'elle représente.


1 - L'échelle


L'échelle de la carte correspond à l'inverse du rapport entre les distances réelles sur le terrain et leur représentation sur la carte. Elle s'exprime par une fraction dont le numérateur est toujours 1 (1 exprime l'unité de mesure considérée, quelle qu'elle soit : cm, dm, m) et le dénominateur un nombre qui est le diviseur des longueurs réelles et permettant d'obtenir les longueurs réduites.


A titre d'exemple, sur une carte à 1/10 000e (ou carte au dix millième), le rapport entre la distance réelle et la représentation est de 10 000. Autrement dit, le cm sur la carte représente 10 000 cm sur le terrain, soit 100 m. Sur la carte au 1/50 000, le cm vaut 50 000 cm soit 500 m sur le terrain.


En fonction de l'importance du dénominateur de l'échelle, on qualifie cette dernière de grande ou de petite.

 

- Une carte est dite à grande échelle quand la réduction qu'elle permet est faible, donc quand le dénominateur est petit. Dans ce cas, l'espace cartographié est peu étendu. Parmi les cartes à grande échelle, les principales éditées en France sont le 1/10 000e et le 1/25 000e.Les cartes à 1/50 000e et à 1/100 000e sont appelées cartes à moyenne échelle.


Une carte est dite à petite échelle quand la réduction qu'elle permet est grande, la fraction étant petite (un grand dénominateur). Dans ce cas, il est possible de représenter des phénomènes localisés sur de très grands espaces : un continent, un pays ou une région entière. Les principales cartes à petite échelle sont celles à partir du 1/100 000e jusqu'à 1/200 000 000e (ex : les cartes d'atlas).

NB :

- Lorsque la carte représente le monde entier, on parle de planisphère. Une mappemonde est aussi une représentation du monde entier, mais avec séparation en deux hémisphères.


- Les plans sont quant à eux des cartes à très grande échelle. Ex : plan de maison à 1/100, cadastre à 1/1000.


2 - La légende


La légende est un symbolisme figuratif conventionnel ou non qui montre sur la carte divers objets et phénomènes localisés sur l'espace géographique. Elle comporte deux grandes catégories de signes. Il s'agit des signes altimétriques et des signes planimétriques.


- Les signes altimétriques sont constitués essentiellement par les points cotés (PC) et les courbes de niveau. Ils évoquent donc les variations d'altitude dans un espace cartographié.


- Les signes planimétriques figurent les objets et les phénomènes naturels ou anthropiques localisables sur une petite ou grande surface. On peut citer entre autres :

- l'hydrographie indiquée par la couleur bleue ;

- la végétation en vert ;

- l'habitat rural et urbain ;

- les voies de communication matérialisées par des traits d'épaisseurs et de couleurs variables ;

- les lignes de transport d'énergie : gazoducs par exemple ;

- les limites administratives des localités ;

- les édifices religieux ;

- les usines et entrepôts ;

- etc.


Les signes altimétriques et planimétriques sont toujours complétés par d'autres éléments d'ordre toponymique : noms des lieux, des organismes hydrographiques (les cours d'eau) et autres.


3 - Les coordonnées géographiques


Elles servent à repérer un point ou à localiser un phénomène à la surface du globe. Il s'agit notamment de la latitude et de la longitude.

 

long-lat.jpg

- La latitude d'un lieu donné est l'angle de la verticale de ce lieu par rapport au plan de l'équateur. Elle est exprimée en degrés et comptée de 0° à 90° à partir de l'équateur en direction des pôles, positivement vers le Nord et négativement vers le Sud.


- La longitude correspond à l'angle formé par le méridien d'un lieu avec le méridien Greenwich (faubourg du sud-est de Londres (Angleterre), sur les bords de la Tamise) qui est considéré comme le méridien d'origine. A partir de Greenwich, la longitude varie entre 0° et 180°, positivement vers l'Est et négativement vers l'Ouest.


En dehors des coordonnées géographiques, certaines cartes (ex des cartes françaises au 1/50 000e) sont dotées de coordonnés dites cartographiques. Celles-ci forment un réseau quadrillé (appelé carroyage) et kilométrique qui s'exprime en chiffres croissant de l'Ouest vers l'Est et du Sud vers le Nord. L'utilisation des coordonnées cartographiques se révèle d'un maniement plus simple et plus rapide que l'usage des coordonnées géographiques.


4 - Le système d'orientation


Une carte comporte nécessairement une orientation. Celle-ci est faite avec une direction s'exprimant par un angle ou « gisement » ou « azimut » calculé à partir du Nord. On distingue trois Nord sur les cartes françaises : le Nord géographique, le Nord cartographique et le Nord magnétique. 


- Le Nord géographique ou Nord astronomique est la direction indiquée par le plan des méridiens ;


- Le Nord cartographique ou Nord Lambert est donné par les méridiens du carroyage et fait un angle variable avec les méridiens géographiques.


- Le Nord magnétique est indiqué par l'aiguille aimantée. Il forme un angle (ou déclinaison magnétique) qui varie avec le temps par rapport au Nord géographique. La valeur de la déclinaison magnétique à la date de publication de la carte est donnée pour le point central de la feuille avec sa diminution annuelle en minutes centésimales (divisées en cent parties) ou en grades.



II : EXECUTION DU PROFIL TOPOGRAPHIQUE


Une coupe topographique permet de figurer l'allure du relief de manière schématique et de donner alors une vue suggestive d'un relief caractéristique d'une région donnée.


Exécuter un profil topographique consiste à dessiner une courbe en coordonnées rectangulaires en mettant en ordonnées les hauteurs et en abscisses les longueurs ou distances.


A - Le choix des échelles


- Echelle des longueurs : il faut éviter de modifier l'échelle des longueurs tant qu'on y est pas invité. Il est généralement recommandé de conserver l'échelle de la carte, la coupe devenant alors plus facile à effectuer. Toutefois, ce choix n'à rien d'obligatoire.


- Echelle des hauteurs : son choix est personnel mais il convient en général d'exagérer l'échelle des hauteurs par rapport à celle des longueurs, à l'exception des zones de hautes montagnes. Mais on réserve en général :

- le 1/10 000e pour les régions de faibles dénivellations, de faibles ruptures de pente comme les plaines ;

- le 1/20 000e pour les plateaux d'altitudes modérées et les régions de collines ;

- les 1/40 000e et 1/50 000e pour les régions de hauts plateaux et les zones de montagnes.

NB : il est recommandé, avant de choisir l'échelle des hauteurs, de calculer la dénivellation, c'est-à-dire la différence d'altitude entre les deux points cotés, le plus élevé et le plus bas. De la valeur de la dénivellation dépend en grande partie le choix de l'échelle des hauteurs.


Généralement, lorsque la dénivellation (D) est :

- inférieure ou égale à 250 m, on prend le 1/10 000;

- comprise entre 251 m et 350 m, on prend le 1/20 000e ;

- comprise entre 351 m et 450 m, on prend le 1/40 000;

- supérieure à 450 m, on prend le 1/50 000e.


B - Construction de la coupe  


On donne généralement deux points cotés à partir desquels on trace la coupe. Pour cela, il convient :

- de relier le début (premier point coté) et l'extrémité (deuxième point coté) de la coupe par un trait clair et précis sur la carte, en commençant par l'Ouest ou le Nord (conventiel) ;

- de  porter le point origine sur le papier millimétré ;

- de tracer un repère orthonormé en respectant la longueur du trait de coupe et en indiquant clairement sur les deux axes (l'axe des hauteurs et celui des longueurs) les divisions numériques et graphiques. Toutefois, il faut noter que pour l'échelle des hauteurs, on part de l'altitude la plus basse nécessaire pour la construction de la coupe et pas obligatoirement de l'altitude 0 ;

- d'appliquer l'extrémité  du papier millimétré sur le trait de coupe ;

- de relever les points d'intersection des courbes de niveau  avec le trait de coupe et de les marquer sur le papier millimétré les uns les autres ;

- de relier enfin - avec précision - tous les points obtenus de l'origine du tracé jusqu'à son extrémité.


NB : on complète la coupe par des éléments nécessaires à son identification. Il s'agit de :

- son orientation, en général au-dessus de la coupe, en utilisant les points cardinaux ;

- les points principaux par où passe la coupe : point de départ, point d'arrivée, et points de repères (villages, rivières, voies de communication importantes, etc.) sur toute la longueur de la coupe ;

- le nom de la feuille ;

-les échelles de longueur et de hauteur utilisées.


On passe ensuite au commentaire du profil topographique réalisé.



Quelques références bibliographiques


 - TRICART (J), ROCHEFORT (M), RIMBERT (S), Initiation aux travaux pratiques de géographie. Commentaire de cartes, Paris, SEDES, CDU, 1975

- ARCHAMBAULT (M), LHENAFF (R), et VANNEY (JR), Documents et méthodes pour le commentaire de cartes (géographie et géologie), Premier Fascicule : Principes Généraux, Paris, Masson, 1971

- Atlas des formes du relief, Paris, IGN, 1956

- Les dictionnaires de géographie (de Pierre George, de Brunet, Jacques Lévy, Michel Lussault (dir.), etc.)

- Brand Denis, Durousset Maurice, Dictionnaire thématique histoire géographie, 6e édition, Paris, Editions DALLOZ, 2002. (ou 7e édition).

 






[1] La photogrammétrie, c'est la science des mesures obtenues à partir de photographies ou d'autres types d'images pour établir des cartes physiques, y compris les cartes topographiques. Les spécialistes de la photogrammétrie utilisent généralement des photographies prises avec un appareil spécial à partir d'un avion. Toutefois, il peut également s'agir d'images prises depuis l'espace. Les distorsions de l'image sont corrigées à l'aide d'un stéréoscope. Cet instrument crée une image tridimensionnelle en combinant des images superposées d'un même terrain pris sous deux angles différents. Les contours, les routes et les autres caractéristiques sont ensuite tracés à partir de l'image tridimensionnelle pour former une carte de base. (Source : Encyclopédie Microsoft Encarta).