Il est facile de considérer les cartes comme des ensembles de directions visuelles. Que vous essayiez d'atteindre le sommet du mont Everest ou de rejoindre la nouvelle maison d'un ami, une carte peut vous aider à trouver votre chemin. Mais les cartes peuvent faire bien plus que vous aider à déterminer où vous vous trouvez et où vous allez. Ce sont des représentations d'informations qui peuvent décrire presque tout sur le monde.
Si vous souhaitez avoir une idée des races de chiens les plus populaires dans différentes régions, vous pourriez passer des journées entières à consulter des listes et des graphiques. Ou vous pouvez regarder une carte et obtenir une compréhension instantanée des mêmes informations. Se renseigner sur les caractéristiques physiques, les importations, les exportations et les densités de population de différents pays prendrait du temps si l'on s'appuyait sur des descriptions écrites dans un livre. Mais avec une carte , tous les chiffres, modèles et corrélations sont juste devant vous. Comme l'explique Ian Turner, cartographe senior chez GeoNova :"Une carte est un type de langage. C'est un langage graphique. Elle présente les informations d'une manière, espérons-le, très facile à comprendre."
C'est le travail d'un cartographe (quelqu'un qui crée des cartes) pour mettre toutes ces informations dans un format que les gens peuvent comprendre et dont ils peuvent apprendre. Ce qu’une personne peut apprendre dépend exactement du type de carte. La plupart des cartes commencent par le contour d’un lieu, comme un terrain ou une étendue d’eau. Ensuite, ils fournissent des informations sur les attributs de l'emplacement. Différentes cartes intègrent différents attributs. Par exemple :
Cette combinaison d'emplacements et d'attributs permet de placer de nombreuses 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 principales importations et exportations. Les utilisateurs peuvent également utiliser des cartes thématiques spécialisées pour analyser les tendances et les modèles de 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 en réalité la manière dont l'économie, le climat et les caractéristiques naturelles, ainsi que la manière dont toutes les différentes variables qui composent une société sont liées les unes aux autres."
Les conventions communes aident les cartographes à présenter toutes ces informations de manière logique. Nous les examinerons plus en détail dans la section suivante.
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Même si elles peuvent incorporer divers ensembles de données, les cartes suivent généralement plusieurs conventions de base. qui aident les gens à les comprendre immédiatement. Turner a expliqué :« [Une convention] utilisée en cartographie sur les cartes politiques, sur la plupart des cartes, est que l'eau est bleue. Cela peut déstabiliser les gens lorsque vous essayez d'utiliser une couleur différente pour signifier quelque chose comme l'eau. » De plus, sur les cartes physiques, les masses terrestres sont généralement brunes ou beiges et la végétation est verte.
Les cartes représentent leur sujet vu 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, les villes et autres objets. Sur de nombreuses cartes, mais pas toutes, 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 indiquant la relation entre la taille de la carte et la taille du monde réel, par exemple 1 pouce à 100 miles. Certaines cartes expriment l'échelle sous forme de rapport, par exemple 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, il peut s’agir d’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, orientées nord-sud ont la même longueur. Les lignes de latitude, ou parallèles, s'étendent toutes vers l'est et l'ouest et sont plus courtes à mesure qu'elles sont éloignées de l'équateur.
Les cartes, en revanche, peuvent 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 qu'un morceau de papier plat ressemble 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. Ensuite, 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 découpant en morceaux pour que le ballon ressemble aux gores. utilisé pour fabriquer des globes sphériques à partir de papier plat. Malheureusement, la série de segments pointus qui en résulte ne ressemble toujours pas beaucoup à l’image originale. Les pièces adjacentes ne se touchent pas et vous devez imaginer à quoi elles ressembleraient sans les espaces.
Pour contourner les inconvénients d’une surface plane, les cartographes utilisent diverses projections cartographiques. Nous les explorerons dans la section suivante.
Parallèles et méridiensÀ l'aide de degrés, de minutes et de secondes, les méridiens mesurent la distance à l'est ou à l'ouest d'un emplacement par rapport au méridien principal. . Les parallèles mesurent la distance au nord ou au sud d'un emplacement par rapport à l'équateur. .
Même si elles sont faciles à plier et à transporter, ni les cartes fortement déformées ni les globes démontés n'ont une grande 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 étirent, déchirent ou compriment toutes les caractéristiques de la Terre dans une certaine mesure. Cependant, différentes projections déforment différentes qualités de la carte.
"Toutes les cartes comportent un certain degré d'inexactitude", a expliqué 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 la précision de certaines caractéristiques tout en déformant celles qui sont moins importantes.
La création d'une projection cartographique est souvent un processus hautement mathématique dans lequel un ordinateur utilise des algorithmes pour traduire des points d'une sphère en points d'un plan. Mais vous pouvez y voir une copie des caractéristiques d’un globe sur une forme incurvée que vous pouvez découper et poser à plat – un cylindre ou un cône. Ces formes sont tangentes vers ou touchant la Terre en un point ou le long d'une ligne, ou ils sont sécants vers la Terre, la traversant le long d'une ou plusieurs lignes. Vous pouvez également projeter des portions de Terre directement sur un plan tangent ou sécant.
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 à n'importe quel point et sous n'importe quel angle, modifiant radicalement la zone la plus précise et la forme de la carte finale.
Certaines projections utilisent également des larmes ou des interruptions , pour minimiser les distorsions spécifiques. Contrairement aux zones d'un globe, ces interruptions sont stratégiquement placées pour regrouper les parties liées de la carte. Par exemple, une homolosine Goode la projection utilise quatre interruptions distinctes qui traversent les océans mais laissent les principales masses terrestres intactes.
Différentes projections ont différentes forces et faiblesses. En général, chaque projection peut conserver certaines qualités originales de la carte, mais pas toutes, notamment :
Vous pouvez en savoir plus sur les projections cartographiques spécifiques et leurs forces et faiblesses auprès de la NASA et de l'United States Geological Survey (USGS). 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.
La projection MercatorIl s'agit d'une projection d'une carte du monde sur un cylindre de telle sorte que tous les parallèles de latitude aient la même longueur que l'équateur. Il a été développé par le cartographe flamand Gerardus Mercator en 1569. Les projections cartographiques cylindriques comme Mercator sont largement utilisées pour la navigation.
À la base, les cartes sont des expressions visuelles de 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 ont documenté l'emplacement de masses terrestres et de plans d'eau éloignés. Les cartographes ont compilé ces mesures, croquis et notes en personne pour en faire des 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 actuelles, qui utilisent d'autres cartes comme sources.
Certaines cartes actuelles s'appuient 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 la position des éléments artificiels. Ces informations sont essentielles pour des cartes topographiques précises. De même, les cartes géologiques s'appuient également sur les études de terrain des géologues. Des instruments améliorés, notamment des récepteurs GPS et des collecteurs de données électroniques, ont rendu ces recherches sur le terrain de plus en plus précises. Les chercheurs peuvent également étudier les actes et les registres de ventes et interroger les résidents locaux pour déterminer les noms de lieux corrects pour les cartes de zones auparavant non cartographiées.
La technologie actuelle permet également aux cartographes de réaliser des cartes détaillées de lieux où ils ne sont jamais allés. Le domaine de la télédétection , ou photographie aérienne et satellitaire, 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'a été 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 tracer des contours entiers. Ces deux méthodes sont connues sous le nom de raster et vecteur l'encodage, et les deux peuvent prendre du temps. Les programmes informatiques peuvent faciliter ce processus, et certains peuvent même reconnaître les différences entre les anciennes et les nouvelles photographies. Cela pourrait éventuellement automatiser le processus de mise à jour des données cartographiques. Nous examinerons les cartes thématiques dans la section suivante.
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 des images de télédétection pour créer des cartes physiques et topographiques.
Pour les cartes thématiques, la forme du monde n’est qu’un début. Lors de l’élaboration d’une carte thématique, les cartographes doivent trouver des sources d’informations précises et à jour sur une série de phénomènes sociaux et environnementaux. "Nous utilisons diverses sources pour généraliser au mieux la fonctionnalité que nous souhaitons afficher", a déclaré 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 pourrons utiliser ces informations et créer de nouvelles cartes à partir de celles-ci. "
Les cartographes doivent également déterminer quelle source d’information est la plus actuelle, la plus précise et la plus complète. "Si nous dressons une carte de l'État de Virginie, nous pourrions recevoir des informations de l'État à une période donnée, qui ont été élaborées à un moment donné", a expliqué Turner. "Nous pouvons recevoir des informations d'une ville ou d'un comté qui ont été développés à un autre moment, et une partie du plaisir de mon travail consiste à interpréter [quelle source] est correcte."
La plupart des cartes thématiques contiennent une citation expliquant d’où proviennent les informations. Voici quelques sources courantes :
Outre les données sur la taille et la forme de la planète, une grande partie de ces informations thématiques sont stockées dans des bases de données. Le travail du cartographe consiste à combiner les informations des différentes bases de données et des cartes existantes pour créer une nouvelle carte compréhensible. Nous verrons comment cela se produit dans la section suivante.
Indicatrice de TissotParfois, il peut être difficile de déterminer exactement comment une projection cartographique déforme la forme des caractéristiques de la Terre. Un outil pour examiner les distorsions est l'indicatrice 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, ce qui correspond au type et à la direction de la distorsion.
Les humains créent des cartes depuis des milliers d’années. Les Babyloniens gravaient des cartes sur des tablettes d’argile dès 2 300 avant notre ère. Certaines peintures plus anciennes peuvent également être des exemples de cartes, mais les archéologues et les anthropologues ne sont pas d'accord sur la question de savoir si les artistes avaient l'intention de réaliser une carte ou de peindre un tableau. Quoi qu’il en soit, les cartes existent depuis longtemps et, pendant la majeure partie de cette période, les gens les ont dessinées et peintes à la main. Les premières cartes étaient probablement basées sur une expérience personnelle et montraient des zones avec lesquelles le cartographe était familier.
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 terrestres et les océans dans les bonnes proportions. Cela était particulièrement vrai après que les cartographes ont commencé à cartographier simultanément les hémisphères oriental et occidental. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les progrès de l'horlogerie ont permis aux voyageurs de déterminer leur longitude avec précision, facilitant ainsi l'obtention de mesures précises pour les cartes.
Même si les progrès technologiques ont facilité l’obtention de données cartographiques précises, la création d’une bonne carte nécessitait toujours les compétences d’un artiste. Un cartographe devait être capable de dessiner ou de peindre tous les éléments de la carte afin qu'ils soient précis, lisibles et attrayants. La même chose est vraie aujourd'hui. Ordinateurs et systèmes d'information géographique (SIG) ont automatisé de nombreuses tâches de création de cartes pour ajouter de la profondeur et des fonctionnalités informatives aux cartes. Plate-forme logicielle, le SIG collecte, analyse et organise des données qui aident les cartes à présenter une image de modèles facile à lire. Chaque fois que vous regardez une carte codée par couleur selon l'incidence de la maladie dans une zone particulière ou les niveaux de pauvreté, vous appréciez 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 prendre en compte plusieurs facteurs, notamment :
Il s'agit d'une projection d'une carte du monde sur un cylindre de telle sorte que tous les parallèles de latitude aient la même longueur que l'équateur. Elle a été développée par le cartographe flamand Gerardus Mercator en 1569. Les cartes à projections cylindriques sont largement utilisées en navigation.
Les cartes destinées à être visualisées en ligne ont également des exigences différentes de celles destinées à être visualisées sur papier. Turner a expliqué :
Si vous développez une carte spécifiquement pour Internet, les polices doivent généralement être plus grandes pour que vous puissiez lire le texte à l'écran. Vous avez moins de choix de couleurs, car toutes les couleurs ne seront pas nécessairement affichées correctement si quelqu'un essaie d'imprimer cette carte. Ainsi, en raison des limitations de couleur et de taille de caractères, par rapport à une carte imprimée, elle doit généralement être beaucoup plus simple... Vous développez généralement une carte qui va tenir sur un écran d'ordinateur standard afin que l'utilisateur ne puisse pas le faire. Je n'ai pas besoin de me déplacer pour pouvoir interpréter les informations.En gardant tout cela à l’esprit, le cartographe doit rassembler des données et comprendre comment utiliser les éléments visuels pour les présenter sur la carte. Cela nécessite plus que simplement délimiter avec précision les continents et les plans d’eau. Le cartographe doit utiliser des couleurs, des lignes, des symboles et du texte pour s'assurer que le lecteur puisse interpréter correctement la carte. Ces éléments visuels aident à indiquer clairement quelles parties de la carte sont les plus importantes, ainsi que celles qui se trouvent au premier plan et celles qui se trouvent en arrière-plan. Souvent, le cartographe peut utiliser un SIG pour examiner plusieurs versions de la même carte afin de déterminer laquelle fonctionnera le mieux.
Même avec l’aide d’un SIG, la création réussie d’une carte nécessite qu’un cartographe possède de nombreuses connaissances spécialisées. De nombreux cartographes sont diplômés en cartographie ou dans des matières connexes, telles que la géographie, l'arpentage ou les mathématiques. En raison de la prévalence et de la complexité des systèmes d’information géographique, les cartographes doivent également maîtriser l’utilisation des ordinateurs. De plus, de nombreux cartographes s’intéressent également aux domaines faisant appel à de nombreuses cartes. Turner a déclaré :"Pour moi, c'est la météo et la politique. Pour d'autres, cela peut être des langues ou de la géologie. Pour certains, cela peut être de l'histoire, qu'il s'agisse de l'histoire américaine ou de l'histoire mondiale."
Les progrès des techniques cartographiques et des systèmes d'information géographique ont permis d'obtenir très rapidement des cartes très spécialisées. Il s’agit d’une grande amélioration survenue au cours des dernières décennies. Auparavant, obtenir une carte spécialisée de haute qualité pouvait s'avérer difficile, surtout dans des délais courts.
De nos jours, les SIG ont rendu l'analyse des données beaucoup plus facile et les cartes peuvent faire bien plus que simplement indiquer des emplacements. Par exemple, les cartes informatisées peuvent détecter des modèles, comme trouver des points chauds de criminalité dans une ville ou prédire les conditions météorologiques dans une zone inaccessible.
Théorie des quatre couleursEn 1852, Francis Guthrie découvre qu'il est 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 colorer n’importe quelle carte. Ceci est devenu connu sous le nom de théorème des quatre couleurs. . Plusieurs mathématiciens ont proposé des preuves du théorème, dont une qui nécessite l'utilisation d'un ordinateur pour être complétée.
Même si nous nous demandons certainement comment nous avons pu vivre sans GPS, le fait est que tout le monde s’en sortait très bien jusqu’à il n’y a pas si longtemps. Cependant, la disponibilité de cette technologie a transformé la cartographie en une entreprise encore plus précise qu’elle ne l’était déjà. Connu sous le nom de Global Positioning System (GPS), il est composé de dizaines de satellites qui fournissent les coordonnées géographiques de diverses entités terrestres. Initialement mis en orbite par le département américain de la Défense, ils sont disponibles pour le bénéfice des civils depuis les années 1980, et depuis lors, la technologie a tout révolutionné, de la navigation aérienne à l'arpentage des terres et au-delà. Il joue même un rôle dans les jeux.
Depuis que ces satellites tournent continuellement autour de la Terre (en faisant 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, ce qui est 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 au développement d’outils de navigation personnels, tels que Waze et Google Maps. Auparavant, seules les organisations militaires et de transport avaient accès à ces données. Aujourd'hui, n'importe qui peut utiliser (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. Désormais mises à jour régulièrement, les cartes GPS ont parcouru un long chemin depuis quelques années seulement, lorsqu'il y avait de nombreux « points morts » à trouver.
Les progrès exponentiels de la technologie entraîneront probablement une évolution continue de la création et de l’utilisation des cartes au cours des prochaines années. Cependant, malgré la commodité des cartes numériques, il est peu probable que les cartes papier soient (ou devraient) un jour être éradiquées. Bien que l'une des raisons soit que votre téléphone puisse mourir, vous laissant sans carte à tout moment, il existe une meilleure raison de vous en tenir au papier si vous voulez vraiment voyager ou comprendre une zone en profondeur. Apparemment, les informations numériques conviennent parfaitement pour obtenir des informations de bas niveau, comme comment se rendre d'un point A à un point B. En comparaison, les mêmes informations sur papier ont plus de chances d'être mieux digérées et conservées, ce qui donne 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 avec cet article. Turner, avec qui nous avons parlé en 2007, est désormais propriétaire/président de Globe Turner, LLC, qui fournit du contenu et des services de cartographie pour tous les médias.
