Cette carte politique du monde montre les frontières de chaque pays et sa ou ses principales villes. kosmozoo/Getty Images Il est facile de considérer les cartes comme des ensembles de directions visuelles. Que vous essayiez d'atteindre le sommet du mont Everest ou la nouvelle maison d'un ami, une carte peut vous aider à trouver votre chemin. Mais les cartes peuvent faire plus que vous aider à savoir où vous êtes et où vous allez. Ce sont des représentations d'informations qui peuvent décrire presque tout sur le monde.
Si vous vouliez avoir une idée des races de chiens les plus populaires dans différentes régions, vous pourriez passer des jours à regarder des listes et des graphiques. Ou vous pouvez regarder une carte et obtenir une compréhension instantanée des mêmes informations. Connaître les caractéristiques physiques, importations, les exportations et les densités de population de différents pays prendraient des siècles si vous vous fiez aux descriptions écrites dans un livre. Mais avec une carte, tous les chiffres, les modèles et les corrélations sont juste devant vous. Comme Ian Turner, cartographe senior chez GeoNova, le met, "Une carte est un type de langage. C'est un langage graphique. Il présente des informations, espérons-le, d'une manière très facile à comprendre."
C'est le travail d'un cartographe, ou cartographe , pour mettre toutes ces informations dans un format que les gens peuvent comprendre et apprendre. Ce qu'une personne peut apprendre exactement dépend du type de carte. La plupart des cartes commencent par un aperçu d'un emplacement, comme un terrain ou un plan d'eau. Puis, ils fournissent des informations sur les attributs de l'emplacement. Différentes cartes incorporent différents attributs. Par exemple:
Cette combinaison d'emplacements et d'attributs permet de mettre beaucoup d'informations dans un très petit espace. Une seule carte peut vous montrer tous les pays d'un continent, leurs frontières, leurs populations approximatives et leurs importations et exportations primaires. Les gens peuvent également utiliser des cartes thématiques spécialisées pour analyser les tendances et les modèles dans toutes sortes de données. Une carte montrant les coûts de communication dans différentes parties du monde, par exemple, pourrait aider une organisation à but non lucratif à décider où construire un réseau sans fil à faible coût. Comme l'explique Turner, « Les cartes ne concernent pas seulement les capitales et les pays – elles concernent vraiment la façon dont l'économie, le climat et les caractéristiques naturelles, comment toutes les différentes variables qui composent une société sont liées les unes aux autres. »
Les conventions courantes aident les cartographes à présenter toutes ces informations d'une manière qui a du sens. Nous les examinerons plus en détail dans la section suivante.
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Une carte conventionnelle du monde. Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'USGS Même s'ils peuvent incorporer divers ensembles de données, les cartes suivent généralement plusieurs conventions qui aident les gens à les comprendre tout de suite. Turner explique, "[Une convention] utilisée en cartographie sur les cartes politiques, sur la plupart des cartes, c'est que l'eau est bleue. Cela peut jeter les gens lorsque vous essayez d'utiliser une couleur différente pour signifier quelque chose comme de l'eau. sur des cartes physiques, les masses terrestres sont généralement brunes ou beiges, et la végétation est verte.
Les cartes représentent leur sujet d'en haut et utilisent des lignes et des couleurs pour différencier les régions. Les cartes politiques ont tendance à utiliser des symboles et des tailles de caractères similaires pour indiquer les frontières, villes et autres objets. Sur beaucoup, mais pas tout, Plans, le nord est en haut - d'autres cartes incluent souvent une flèche pour indiquer les directions. La plupart des cartes ont une légende expliquant leurs symboles, et beaucoup ont une échelle notant la relation entre la taille de la carte et la taille du monde réel, comme 1 pouce à 100 milles. Certaines cartes expriment l'échelle sous forme de rapport, comme 1:25, 000.
La plupart des cartes incluent également une sorte de système de coordonnées pour aider les gens à trouver des emplacements spécifiques. Sur le plan des rues d'une ville, cela peut être une simple grille marquée de lettres et de chiffres. Les cartes plus grandes utilisent généralement des lignes imaginaires appelées longitude et latitude. Sur un globe, ces lignes sont ordonnées et régulièrement espacées. Toutes les lignes de longitude, ou méridiens, courir dans une direction nord-sud ont la même longueur. Les lignes de latitude, ou parallèles, tous courent à l'est et à l'ouest et sont d'autant plus courts qu'ils sont éloignés de l'équateur.
Les méridiens sont numérotés de 0 à 180 degrés est et ouest. Les parallèles vont d'est en ouest et sont numérotés de 0 à 90 degrés nord et sud. CommentStuffWorks Plans, d'autre part, peut faire des ravages sur les parallèles et les méridiens. En effet, la Terre a à peu près la forme d'une citrouille et il n'est pas facile d'obtenir un morceau de papier plat pour ressembler avec précision à toute la surface d'une citrouille. Vous pouvez vous faire une idée des difficultés en faisant un dessin sur un ballon gonflé. Puis, étirez le ballon dégonflé jusqu'à ce qu'il repose à plat. Vous pouvez toujours imaginer à quoi ressemblait l'image originale, mais les tailles et les formes sont toutes fausses.
Vous pouvez rendre l'image dégonflée un peu plus précise en la coupant en morceaux de sorte que le ballon ressemble au gores utilisé pour fabriquer des globes sphériques à partir de papier plat. Malheureusement, la série résultante de segments pointus ne ressemble toujours pas beaucoup à l'image originale. Les parties adjacentes ne se touchent pas, et vous devez imaginer à quoi ils ressembleraient sans les lacunes.
Pour contourner les défauts du papier plat, les cartographes utilisent une variété de projections cartographiques. Nous les explorerons dans la section suivante.
Parallèles et méridiensÀ l'aide de diplômes, minutes et secondes, les méridiens mesurent la distance à l'est ou à l'ouest d'un emplacement par rapport au Premier méridien . Les parallèles mesurent la distance au nord ou au sud d'un emplacement par rapport au équateur .
Une projection cartographique cylindrique. Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'Atlas national Même s'ils sont faciles à plier et à transporter, ni les cartes fortement déformées ni les fuseaux de globe démontés n'ont beaucoup d'utilité pratique. Pour cette raison, les cartographes ont développé un certain nombre de projections cartographiques , ou des méthodes pour traduire une sphère en une surface plane. Aucune projection n'est parfaite - elles s'étirent toutes, déchirer ou comprimer les caractéristiques de la Terre dans une certaine mesure. Cependant, différentes projections déforment différentes qualités de la carte.
"Toutes les cartes ont un certain degré d'inexactitude, " explique Turner. " Nous prenons une Terre ronde et la projetons sur une surface bidimensionnelle - sur un morceau de papier ou un écran d'ordinateur - donc il va y avoir une certaine distorsion. " Heureusement, la variété des projections disponibles permet au cartographe d'en choisir une qui préserve l'exactitude de certains traits tout en déformant les moins importants.
La création d'une projection cartographique est souvent un processus hautement mathématique dans lequel un ordinateur utilise des algorithmes pour traduire des points sur une sphère en points sur un plan. Mais vous pouvez le considérer comme une copie des caractéristiques d'un globe sur une forme incurvée que vous pouvez ouvrir et poser à plat - un cylindre ou un cône. Ces formes sont tangente à, ou toucher, Terre en un point ou le long d'une ligne, ou ils sont sécante vers la terre, en le coupant le long d'une ou plusieurs lignes. Vous pouvez également projeter des portions de la Terre directement sur un plan tangent ou sécant.
Une projection cartographique conique. Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'Atlas national Les projections ont tendance à être les plus précises le long du point ou de la ligne où elles touchent la planète. Chaque forme peut toucher ou couper la Terre en n'importe quel point et sous n'importe quel angle, changer radicalement la zone la plus précise et la forme de la carte finie.
Une projection plane. Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'Atlas national Certaines projections utilisent également des larmes, ou interruption , pour minimiser les distorsions spécifiques. Contrairement aux fuseaux d'un globe, ces interruptions sont stratégiquement placées pour regrouper les parties liées de la carte. Par exemple, une Goode homolosine La projection utilise quatre interruptions distinctes qui traversent les océans mais laissent les principales masses continentales intactes.
Une projection de Goode de la Terre. Image utilisée sous la licence de documentation libre GNU Différentes projections ont des forces et des faiblesses différentes. En général, chaque projection peut en conserver, mais pas tout, des qualités originales de la carte, comprenant:
Vous pouvez en savoir plus sur les projections cartographiques spécifiques et leurs forces et faiblesses auprès de la NASA, et la Commission géologique des États-Unis. L'Atlas national des États-Unis a pris fin en 2014, mais une grande partie de leur travail est disponible sur d'autres sites Web.
Choisir la bonne projection n'est qu'une partie de la création d'une carte réussie. Une autre consiste à trouver les bonnes données. Nous verrons d'où proviennent les informations cartographiques dans la section suivante.
Des instruments comme ceux-ci permettent aux géomètres, géologues et cartographes pour prendre des mesures précises sur le terrain. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Dreamstime À leur cœur, les cartes sont des expressions visuelles des mesures. Les mesures des premières cartes provenaient très probablement de l'exploration du terrain local par les cartographes. Finalement, davantage de personnes ont voyagé et documenté l'emplacement des masses terrestres et des plans d'eau éloignés. Les cartographes ont compilé ces mesures en personne, des croquis et des notes en représentations d'une plus grande partie du monde. Les cartographes se sont également appuyés sur les connaissances de leurs prédécesseurs, une tendance qui se poursuit avec les cartes dérivées d'aujourd'hui, qui utilisent d'autres cartes comme sources.
Certaines des cartes d'aujourd'hui reposent également sur des mesures physiques prises par de vraies personnes. Les géomètres utilisent des instruments pour prendre des mesures précises de la terre et de l'eau, ainsi que les positions des caractéristiques artificielles. Cette information est vitale pour des cartes topographiques précises. De la même manière, les cartes géologiques s'appuient également sur les études de terrain des géologues. Instruments améliorés, y compris les récepteurs GPS et les collecteurs de données électroniques, ont rendu de telles recherches sur le terrain de plus en plus précises. Les chercheurs peuvent également étudier les actes et les registres de vente et interroger les résidents locaux pour déterminer les noms de lieux corrects pour les cartes de zones précédemment non cartographiées.
Une carte satellite de la Chine Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA La technologie d'aujourd'hui permet également aux cartographes de créer des cartes détaillées d'endroits où ils n'ont jamais été. Le domaine de télédétection , ou photographie aérienne et satellite, a fourni aux cartographes une grande quantité de nouvelles informations sur la Terre. La télédétection n'est pas particulièrement nouvelle - la première utilisation de la photographie aérienne pour la cartographie a eu lieu en 1858. Cependant, son utilisation dans la cartographie n'était répandue qu'après la Seconde Guerre mondiale, lorsque les cartographes ont commencé à utiliser des photographies de reconnaissance comme données cartographiques.
La plupart du temps, la conversion d'images satellites et aériennes en cartes nécessite les compétences d'un cartographe humain. Les cartographes peuvent mesurer les caractéristiques d'une image à intervalles réguliers, ou ils peuvent tracer des contours entiers. Ces deux méthodes sont appelées raster et vecteur codage, et les deux peuvent prendre beaucoup de temps. Les programmes informatiques peuvent aider avec le processus, et certains peuvent même reconnaître des différences entre les anciennes et les nouvelles photographies. Cela peut éventuellement automatiser le processus de mise à jour des données cartographiques. Nous examinerons les cartes thématiques dans la section suivante.
Une carte physique illustrant les principales caractéristiques terrestres du monde. Image reproduite avec l'aimable autorisation de CIA World Factbook Les cartographes et les ordinateurs peuvent également utiliser la parallaxe, ou la différence d'angle entre deux images du même sujet, pour mesurer les altitudes. Le processus est similaire à la façon dont vos yeux perçoivent la profondeur. Il permet aux cartographes d'utiliser l'imagerie de télédétection pour créer des cartes physiques et topographiques.
Pour les cartes thématiques, la forme du monde n'est qu'un début. Lors de la création d'une carte thématique, les cartographes doivent trouver précis, des sources d'information à jour sur un éventail de phénomènes sociaux et environnementaux. "Nous utilisons une variété de sources pour généraliser au mieux la fonctionnalité que nous voulons afficher, " dit Turner. " Par exemple, pour une carte de densité de population, tous les 10 ans aux États-Unis, il y a un recensement. Les nouvelles données du recensement seront mises à la disposition du public, et nous serons en mesure de prendre ces informations et d'en faire de nouvelles cartes."
Les cartographes doivent également déterminer quelle source d'information est la plus récente, précis et complet. "Si nous faisons une carte d'état de Virginie, nous pourrions recevoir des informations de l'État à une période donnée, qui a été développé en même temps, " explique Turner. " Nous pourrions recevoir des informations d'une ville ou d'un comté qui a été développé à un autre moment, et une partie du plaisir de mon travail est d'interpréter [quelle source] est correcte."
La plupart des cartes thématiques contiennent une citation expliquant d'où provient l'information. Voici quelques sources courantes :
En plus des données sur la taille et la forme de la planète, une grande partie de cette information thématique est stockée dans des bases de données. Le travail du cartographe est de combiner les informations des différentes bases de données et des cartes existantes pour créer une nouvelle, carte compréhensible. Nous verrons comment cela se passe dans la section suivante.
Indicatrice de TissotParfois, il peut être difficile de dire exactement comment une projection cartographique déforme la forme des caractéristiques de la Terre. Un outil pour examiner les distorsions est L'indicateur de Tissot , une série de petits, cercles identiques dessinés sur un globe. Sur une projection, vous pouvez voir comment la taille et la forme des cercles changent, qui correspond au type et à la direction de la distorsion.
Une carte du monde par Henricus Hondius, publié à l'origine en 1633 Image reproduite avec l'aimable autorisation de la Bibliothèque du Congrès Les humains font des cartes depuis des milliers d'années. Les Babyloniens ont gravé des cartes sur des tablettes dès 2300 avant notre ère. [source :Britannica]. Certaines peintures plus anciennes peuvent également être des exemples de cartes, mais les archéologues et les anthropologues ne sont pas d'accord pour savoir si les artistes avaient l'intention de faire une carte ou de peindre un tableau. Indépendamment, les cartes existent depuis longtemps, et pendant la majeure partie de ce temps, les gens les ont dessinés et peints à la main.
Les cartes dessinées à la main sont devenues plus précises à mesure que les gens faisaient de nouvelles découvertes en mathématiques et en géographie. Des estimations précises du diamètre de la Terre ont aidé les cartographes à représenter les masses continentales et les océans dans les bonnes proportions. Cela était particulièrement vrai après que les cartographes aient commencé à cartographier les hémisphères est et ouest en même temps. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les progrès de l'horlogerie ont permis aux voyageurs de déterminer avec précision leur longitude, ce qui facilite l'obtention de mesures précises pour les cartes.
Même si les progrès technologiques ont facilité l'obtention de données cartographiques précises, créer une bonne carte nécessitait toujours l'habileté d'un artiste. Un cartographe devait être capable de dessiner ou de peindre toutes les caractéristiques de la carte afin qu'elles soient précises, lisible et attrayant. La même chose est vraie aujourd'hui. Ordinateurs et systèmes d'information géographique (SIG) ont automatisé de nombreuses tâches de cartographie pour ajouter de la profondeur et des fonctionnalités informatives aux cartes. Une plateforme logicielle, Le SIG collecte, analyse et organise les données qui aident les cartes à présenter des schémas illustrés faciles à lire. Chaque fois que vous avez regardé une carte codée par couleur selon l'incidence de la maladie dans une zone particulière ou les niveaux de pauvreté, vous avez apprécié les capacités du SIG.
Cependant, les meilleures cartes proviennent toujours de cartographes qualifiés qui utilisent toute la technologie disponible, mais avec une touche humaine.
Lors de la création d'une carte, un cartographe doit tenir compte de plusieurs facteurs, comprenant:
Les cartes destinées à être visualisées en ligne ont également des exigences différentes de celles destinées à être visualisées sur papier. Turner explique :
Si vous développez une carte spécifiquement pour Internet, généralement, les polices doivent être plus grandes pour que vous puissiez lire le type à l'écran. Vous avez moins de choix de couleurs car toutes les couleurs ne seront pas nécessairement imprimées correctement si quelqu'un essaie d'imprimer cette carte. Donc, en raison des limitations de couleur, en raison des limitations de la taille des caractères, par rapport à une carte imprimée, cela doit généralement être beaucoup plus simple... Vous développez généralement une carte qui va tenir sur un écran d'ordinateur standard afin que l'utilisateur n'ait pas à se déplacer pour pouvoir interpréter l'information.
Avec tout cela en tête, le cartographe doit rassembler des données et comprendre comment utiliser des éléments visuels pour les présenter sur la carte. Cela nécessite plus que de simplement décrire avec précision les continents et les plans d'eau. Le cartographe doit utiliser des couleurs, lignes, symboles et du texte pour s'assurer que le lecteur peut interpréter correctement la carte. Ces éléments visuels aident à préciser quelles parties de la carte sont les plus importantes, ainsi que quelles parties sont au premier plan et lesquelles sont à l'arrière-plan. Souvent, le cartographe peut utiliser un SIG pour examiner plusieurs versions de la même carte afin de déterminer celle qui fonctionnera le mieux.
Même avec l'aide d'un SIG, réussir à créer une carte nécessite un cartographe d'avoir beaucoup de connaissances spécialisées. De nombreux cartographes sont diplômés en cartographie ou dans des matières connexes, comme la géographie, arpentage ou mathématiques. En raison de la prévalence et de la complexité des systèmes d'information géographique, les cartographes doivent également maîtriser l'utilisation des ordinateurs. En outre, de nombreux cartographes s'intéressent également aux domaines qui utilisent de nombreuses cartes. Turner dit, "Pour moi, c'est le temps et la politique. Pour d'autres, il peut s'agir de langues ou de géologie. Pour certains, c'est peut-être de l'histoire ancienne, que ce soit l'histoire américaine ou l'histoire du monde."
L'amélioration des techniques cartographiques et des systèmes d'information géographique a permis d'obtenir très rapidement des cartes très spécialisées. Il s'agit d'une grande amélioration qui a eu lieu au cours des dernières décennies. Précédemment, obtenir une haute qualité, carte spécialisée pourrait être difficile, surtout à court préavis. Le prochain défi consiste à rendre les nouvelles cartes plus rapidement accessibles au public.
"Typiquement, " dit Turner, « le délai entre le moment où une carte est élaborée et sa mise à disposition du public sous forme imprimée ou sur le Web est de trois à six mois, et c'est, je pense, un domaine dans lequel les gens vont s'attendre à une amélioration."
Théorie des quatre couleursEn 1852, Francis Guthrie a découvert qu'il était possible de colorier une carte de tous les comtés d'Angleterre en utilisant seulement quatre couleurs. Il a ensuite émis l'hypothèse qu'il était possible d'utiliser seulement quatre couleurs pour colorier n'importe quelle carte. Ceci est devenu connu comme le théorème des quatre couleurs . Plusieurs mathématiciens ont proposé des preuves pour le théorème, dont un qui nécessite l'utilisation d'un ordinateur pour terminer.
Bien que nous nous demandions certainement comment nous avons pu vivre sans GPS, le fait est que tout le monde le faisait très bien jusqu'à il n'y a pas si longtemps. Cependant, la disponibilité de cette technologie a transformé la création de cartes en une entreprise encore plus précise qu'elle ne l'était déjà. Connu sous le nom de système de positionnement global (GPS), il est composé de dizaines de satellites, qui fournissent des coordonnées géographiques pour diverses caractéristiques terrestres. Initialement mis en orbite par le département américain de la Défense, ils sont disponibles à des fins civiles depuis les années 1980, et depuis lors, la technologie a tout révolutionné, de la navigation aérienne à l'arpentage et au-delà. Il joue même un rôle dans les jeux.
Étant donné que ces satellites orbitent continuellement autour de la Terre (tournant deux fois par jour), l'acquisition et l'application des données se sont considérablement accélérées. Cela permet aux cartographes de créer les cartes les plus récentes, d'autant plus important que l'aménagement du territoire et l'impact environnemental sont devenus des questions brûlantes ces dernières années.
La technologie GPS a également conduit à l'expansion des outils de navigation personnelle, comme Waze et Google Maps. Précédemment, seules les organisations militaires et de transport étaient au courant de ces données. Aujourd'hui, n'importe qui peut (et utilise) ces cartes en temps réel pour se rendre là où il doit aller à l'aide d'instructions détaillées. Personne n'a vraiment besoin de savoir "lire" une carte pour obtenir un itinéraire. Maintenant mis à jour sur une base continue, Les cartes GPS ont parcouru un long chemin depuis quelques années seulement, alors qu'il y avait beaucoup de "points morts" à trouver.
Les progrès exponentiels de la technologie verront probablement la création de cartes et leur utilisation continuer à changer au cours des prochaines années. Cependant, malgré la commodité des cartes numériques, il est peu probable que les cartes papier soient (ou devraient) jamais être éradiquées. Bien que l'une des raisons soit que votre téléphone puisse mourir, vous laissant sans carte à tout moment, il y a une meilleure raison de s'en tenir au papier si vous voulez vraiment voyager ou comprendre une région en profondeur. Apparemment, l'information numérique est parfaite pour obtenir des informations de bas niveau, comme comment aller d'un point A à un point B. Les mêmes informations sur papier, par comparaison, est plus susceptible d'être mieux digéré et conservé, donnant à l'utilisateur une compréhension plus approfondie du contenu et de la zone.
Remerciement spécialMerci à Ian Turner, cartographe senior chez GeoNova, pour son aide dans cet article.
Publié à l'origine :14 mai 2007
