Derrière une carte se dissimule un grand nombre de pièces, de différentes natures (croquis, esquisses, ébauches, épreuves, etc.), qui correspondent à autant d’étapes dans l’élaboration du document final.
En outre, des cartes manuscrites de l’Ancien Régime aux cartes à anamorphose réalisées informatiquement, le panel des types de représentations est vaste. Il reflète l’évolution des techniques cartographiques.
Pour autant, la description du territoire et la cartographie n’ont pas connu d’évolution linéaire : des usages et des représentations concurrents ont cohabité.
Au fil du temps, les cartes sont devenues plus précises, afin de répondre aux exigences économiques et militaires de l’administration royale, puis républicaine. Elles ont été également le reflet des progrès scientifiques et techniques accomplis par les géographes et les ingénieurs, et accompagnent l’émergence de nouvelles professions comme, au XXe siècle, celle de géomaticien.
A l’ère du web 2.0, avec la nouvelle « révolution cartographique », la représentation du territoire devient, de plus en plus, dynamique et collaborative. Les cartographes prêtent davantage attention aux données elles-mêmes, en constante évolution, qu’à leur représentation graphique, qui, pour être commode, demeure éphémère et n’offre jamais qu’un arrêt sur image à un instant T.
Dessiner la carte
Les plans « visuels », ou figuratifs, décrivent le territoire à la manière de schémas, ou le représentent comme le verrait un spectateur placé en surplomb ; les déficits du dessin sont palliés par des annotations ou des motifs graphiques. Leur approximation les distingue des plans géométriques, qui supposent des relevés précis effectués par des arpenteurs.
Les plans visuels sont employés, jusqu’à la fin du XVIIIe siècle, concurremment avec les plans géométriques. Leur part devient ensuite moins importante, mais le genre se renouvelle au XIXe siècle, lorsqu’émergent les cartes illustrées, appelées également cartes picturales, pittoresques ou encore panoramiques, dont le style est plus artistique que technique.
Dessiner la carte
Cours de la Zinsel de Graufthal à Dossenheim-sur-Zinsel, avec les moulins, et vue en perspective de la vallée de la Zinsel, 1709
ADBR E 1884. - Dans ce plan, le spectateur, placé en hauteur, contemple le paysage à ses pieds. Il montre le cours de la Zinsel depuis sa vallée, au-delà de Graufthal, jusqu'aux environs de Dossenheim. Les Vosges sont en partie représentées en perspective (région de La Petite Pierre). Les indications topographiques sont portées par des notes manuscrites.
Vue panoramique des environs de Neuwiller-lès-Saverne, avec les communautés voisines, les routes reliant les localités, les forêts et les vignobles, seconde moitié du XVIIIe siècle.
ADBR C 463 (31). - Les vignes, bien que dessinées avec soin, restent schématiques. La date du plan est estimée grâce à la présence du canal de Steinbourg, construit au XVIIIe siècle.
Arpentage d'un bois (non localisé), 1698
ADBR E 1407 (fonds du Directoire de la noblesse de Basse-Alsace). - Le bois arpenté est délimité par des bornes (2 petits carrés rouges), des pointillés surlignés de jaune et de petits cercles noirs. Malgré l’avènement des plans géographiques, tous les éléments figuratifs ne disparaissent pas, bien que, dans le cas présent, le recours à des artifices visuels, comme la chapelle représentée, ne facilite nullement l’identification des lieux.
Département du Bas-Rhin, feuille n°66 (région du Nord-Est) de l’Atlas national illustré, 1854
ADBR 2 K /plan 12. - Le titre complet du recueil, dont les Archives départementales ne conservent que deux planches, représentant respectivement le Bas et le Haut-Rhin, est le suivant : Atlas national illustré des 86 Départements et des Possessions de la France divisé par Arrondissements, Cantons et Communes avec le tracé de toutes les routes, chemins de fer et canaux. Dressé d'après les Travaux du Cadastre du Dépôt de la Guerre et des Ponts et Chaussées par V. Levasseur, Ingénieur Géographe attaché au Génie du Cadastre et de la Ville de Paris. Gravé sur acier par les meilleurs artistes. Parallèlement à la représentation rigoureuse du territoire, on observe une véritable mise en scène des richesses et des curiosités de chaque département (ici : foie gras, charbon, châteaux-forts…).
Atlas pittoresque du Rhin depuis Bâle jusqu’à la mer
ADBR 2 M /plan 12-1. - « Dessiné d’après nature avec plan de villes, vues de bâtiments et explications » (extrait), par Friedrich Wilhelm Delkeskamp, 1853
Des instruments et des techniques graphiques de précision
Des instruments de mesure performants
Avec l'invention d'instruments de mesure performants – la boussole (dont l’utilisation est attestée en Europe au début du XIVe siècle), le baromètre (au XVIIe siècle) et le chronomètre (au XVIIIe siècle)… –, il devient enfin possible de mesurer les angles, déterminer les latitudes et longitudes et mesurer les altitudes avec une exactitude auparavant inimaginable.
Des techniques de mesure et de projection constamment améliorées
Au XVIe siècle, l’astronomie et les mathématiques prennent une place importante parmi les sciences exactes. A cette époque que sont inventées les différentes techniques de projection permettant de représenter la Terre dans sa globalité sur un plan en deux dimensions.
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- Projection équivalente : conserve localement les surfaces. Ex. : projection de Bonne.
- Projection conforme : conserve localement les angles, donc les formes. Ex. : projection Lambert.
- Projection aphylactique : elle n'est ni conforme ni équivalente, mais peut être équidistante, c'est-à-dire conserver les distances sur les méridiens.
Une projection ne peut pas être à la fois conforme et équivalente.
Avec les progrès des méthodes de mesure, notamment de triangulation, les cartographes n’en sont plus réduits à faire des estimations et peuvent produire des données précises. Énoncée par le cosmographe hollandais Gemma Frison (dit Frisius) en 1533, la triangulation permet de déterminer une distance en calculant la longueur de l'un des côtés d'un triangle, et en en mesurant deux angles. La méthode connaît sa première application en France au XVIIe siècle avec les travaux de Picard (La Mesure de la Terre, 1671). Le recours à la triangulation se généralise à partir de 1740, notamment grâce aux travaux de l’Académie des sciences et à l’entreprise des Cassini.
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- La triangulation
La méthode consiste tout d’abord à déterminer les coordonnées géographiques d’un point de référence (latitude et longitude exprimées à partir d’un méridien d’origine), puis de mesurer avec précision, à l’aide de toises ou d’une chaîne, la distance à un autre point afin de disposer d’une base dont les coordonnées sont connues.
Il est alors possible de construire le triangle qui lie cette base à un troisième point, en s’aidant de la mesure des sinus et des cosinus : la connaissance d’un côté et des deux angles adjacents permet la détermination de l’ensemble. En multipliant les points de repérage, on construit une chaîne de triangles dont les coordonnées sont connues. La triangulation permet ainsi de déterminer et de représenter avec précision un ensemble de distances et de coordonnées géographiques. La méthode pâtit néanmoins des déformations induites par la rotondité de la Terre et par les altitudes, qu’il convient donc de corriger.
La cartographie, c’est « scientifique ».
Croix d’arpenteur
Université de Strasbourg, Jardin des Sciences (n° inventaire : D – 98). - Instrument de mesure des angles pour lever des plans (croix d'arpenteur), laiton et bois, 1898
Instrument de mesure des angles pour lever des plans (théodolite Hildebrand), laiton, bois, verre et argent, quatrième quart du XIXe siècle
Université de Strasbourg, Jardin des Sciences (n° inventaire : U.ST. B.42). - Le théodolite est un instrument d’optique servant à mesurer les angles horizontaux et verticaux afin de déterminer une direction. Essentiel en topographie, il est utilisé pour réaliser les mesures d’une triangulation. Son nom pourrait être forgé sur le grec thêorein = examiner, odos = moyen, méthode et itus = cercle (l'appareil comportant en particulier un cercle de visée horizontal et un cercle de visée vertical.
Instrument de mesure des angles (cercle à réflexion Pistor & Martins n° 798), laiton, verre, argent et acajou, 1873
Université de Strasbourg, Jardin des Sciences (n° inventaire : U.ST.B 23). - Conçu au début des années 1860, le cercle à réflexion est considéré par les spécialistes comme une amélioration considérable du sextant.
Carte de triangulation
ADBR 4 K/PLAN 10. - Des arrondissements d’Alsace-Lorraine, [1871-1918]
La carte (re)devient thématique
Si l’on fait exception des cartes générales de type Cassini ou des atlas universels, il n’y a guère, jusqu’à la Révolution, de cartes imprimées thématiques. De nombreuses enquêtes sont effectuées sous l’Ancien régime (notamment sur la démographie), mais, le plus souvent, les données produites restent simplement consignées dans des mémoires, sans être reportées sur une carte.
Au XIXe siècle, pour répondre à la demande - toujours plus précise - de groupes d’utilisateurs de plus en plus vastes, des outils spécialisés apparaissent : cartes géologiques, économiques ou touristiques, par exemple. Le développement de la lithographie, dans le premier quart du XIXe siècle, facilite l’essor de la cartographie en couleur et permet de présenter des informations dont la complexité et la richesse sont accrues.
Aux XXe et XXIe siècles, l’administration se dote d’outils d’aménagement du territoire comme le schéma directeur d'aménagement et d'urbanisme (SDAU), le schéma de cohérence territoriale (SCOT), le plan local d'urbanisme (PLU), dans lesquels les documents graphiques occupent une place essentielle.
Au 19e siècle, de nouveaux besoins cartographiques apparaissent
Wirthschaftskarte kaiserlichen Oberförsterei (carte domaniale de l’administration impériale des Eaux et Forêts) : région de Schirmeck, 1899
ADBR 4 I/PLAN 4. - La Conservation des Eaux et Forêts est à l’origine une administration financière, créée dès 1791 afin de mieux contrôler, au nom de l’intérêt général, l’ensemble des forêts, veiller à la bonne application du Code forestier (1827) et effectuer des travaux de reboisement. A la fin du XIXe siècle, ses attributions sont élargies : la politique forestière a désormais pour objet la conservation, l’aménagement et l’utilisation des ressources forestières, terme à considérer au sens large puisqu’il englobe les sols, les eaux, la flore et la faune. En 1964, l’administration des Eaux-et-forêts est transformée en établissement public à caractère industriel et commercial : l’Office national des forêts (ONF). Couvrant 38 % du territoire (plus de 8 % au-dessus de la moyenne nationale), la forêt est omniprésente en Alsace. 80 % des bois y sont publics : qu’il s’agisse de forêts domaniales ou communales, c’est donc l’ONF qui assure la gestion de ce patrimoine forestier.
Plan forestier de la Conservation des Eaux et Forêts
ADBR 3 I / PLAN 31. - Feuille n°39 : secteur de Barr, Obernai, Boersch et Rosheim, 1929
Carte touristique des Vosges : le Hohwald et ses environs, 1879
ADBR 6 K / PLAN 2. - Des curiosités sont indiquées, comme un « sapin merveilleux » ou un « arbre formant siège ».
Réinventer la carte
Les progrès techniques et scientifiques réalisés au cours des XXe et XXIe siècles offrent à la cartographie des outils et des méthodes sans cesse plus performants.
La photographie aérienne, développée à la faveur des deux conflits mondiaux et secondée, depuis les années 1970, par l’imagerie satellitaire, permet une appréhension jusqu’alors inégalée du territoire. Ces clichés couvrent des zones d'accès difficile et sont réalisés de manière quasi continue ; pour autant, leur confrontation avec les mesures prises sur le terrain demeure souvent nécessaire. L’amélioration des outils de triangulation (utilisation des ondes radio) et le recours à la géolocalisation par satellite (G. P. S.) ont accru l’exactitude des relevés.
L’outil informatique permet le traitement des multiples données recueillies, qui sont intégrées à des bases de données. Ces dernières sont exploitées et croisées dans des systèmes d’information géographique (S. I. G.) qui permettent de les traduire en représentation graphique.
De nos jours, la carte s'affiche à la demande, puisant ses informations dans de vastes réservoirs de données que des logiciels graphiques sont capables de traiter instantanément. L'utilisateur peut effectuer une sélection des types de données qu’il souhaite consulter, visualiser immédiatement les conséquences de son hypothèse et ainsi prendre des décisions pertinentes, notamment en matière d'aménagement du territoire.
L’information géographique, la donnée (en anglais data), représente, plus que jamais, une information stratégique, que les collectivités cherchent désormais à partager au niveau régional, national et européen. La directive INSPIRE, élaborée en 2007 par la Direction générale de l'environnement de la Commission européenne, vise ainsi à établir en Europe une « infrastructure de données géographiques » pour assurer l’interopérabilité entre bases de données et faciliter la diffusion, la disponibilité, l'utilisation et la réutilisation de l’information géographique en Europe.
L’infrastructure de données géographique réunit :
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- Les métadonnées
- Les données géographiques
- Les services en ligne
- Le partage entre autorités publiques
- Les mécanismes de coordination et de suivi de la directive (communautés d’utilisateurs).
De nouvelles pistes en cartographie
Photographies aériennes de la région de Molsheim, mission photographique de l’IGN pour l’établissement des cartes de France et de l’Alsace, 1982
ADBR 1398 W 4. - Les photographies aériennes sont prises depuis un appareil dont l’altitude et la trajectoire sont minutieusement contrôlées, afin de limiter les déformations. On obtient ainsi une série de clichés pris à intervalles réguliers et qui se recoupent partiellement . Avant de pouvoir constituer le fond d’une majorité des cartes actuelles, ces photographies sont ensuite redressée s géométriquement et géo-référencées dans le système de coordonnées géographiques en X et Y (latitude et longitude). L’ortho-photographie ainsi obtenue permet de superposer la photographie aérienne correctement sur une autre donnée, comme le cadastre numérisé.
Tableau d’assemblage des photographies aériennes de la région de Molsheim
ADBR 1398 W 4. - 1982
Photographie satellite du Bas-Rhin, Landsat – données du Groupement pour le développement de la télédétection aérospatiale (GDTA). Service régional de traitement d’image et de télédétection (SERTIT) – Université de Strasbourg, 1990
ADBR 1 Fi 12/56. - Une image satellitaire en couleur se distingue par la richesse des détails qu’elle montre simultanément ; on y découvre, d’une façon nouvelle, des régions déjà connues par la lecture des cartes traditionnelles. L’image ne peut néanmoins prétendre au statut de carte sans un complément substantiel d’informations externes, comme ici, les limites des arrondissements.
Plan d’aménagement routier et de sécurité le long de la route départementale 468 entre Friesenheim et Diebolsheim, 2011
Conseil général du Bas-Rhin, Direction des routes, Service de l’entretien des routes départementales. - Ce plan a été réalisé sous AutoCAD, logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO), à partir de données extraites du Système d’information géographique (SIG) et de données du Système d’information routier (SIR). Le fond de carte est une ortho-photographie départementale de l'IGN, l'outil numérique de référence des collectivités pour la visualisation des données dans le cadre des projets d’aménagement.
Capture d’écran de l’outil web d'information et d'imagerie géographique IMAJNET : vues du Holzweg, à Goxwiller, 2013
Conseil général du Bas-Rhin, Direction des routes, Service de l’entretien des routes départementales. - Les technologies de géolocalisation, d’imagerie et de gestion de l’information géographique sont intégrées dans des outils informatiques qui n’ont pas nécessairement vocation à faire l’objet d’éditions papier, parcellaires, ponctuelles et réductrices.
