GEOG0206-1 “CARTOGRAPHIE ET SIG”Roland Billen et Jean-Paul Kasprzyk

Année Académique 2019-2020

CARTE D’INVENTAIRE

Année Académique 2019-2020

Crédit :

Une grande partie du contenu (textes et

figures) des transparents présentés est issue

des notes de cours du titulaire précédent, le

Professeur Jean-Paul Donnay

Archivage → Carte d’inventaire

Analyse → Carte thématique

Communication → Carte thématique simplifiée

RÔLES DE LA CARTE

Archivage :

• Inventaire, répertoire le plus exhaustif possible.

• Niveau de lecture élémentaire.

• Ex. Où se trouve tel objet / phénomène ? Qu'il y-a-t-il à tel endroit ?

• Plans (cadastre…).

• Cartes topographiques :

• De base : directement issues des levés de terrain.

• Dérivées : issues d’autre(s) carte(s) généralement à plus grande échelle.

• Cartes « techniques » :

• Inventaires établis pour une problématique

particulière - Ex. géologie, botanique,

aménagement du territoire, etc.

• Figuration précise de la composante spatiale

et de la nature (ou de l’identifiant) des objets

géographiques.

RÔLES DE LA CARTE

Ressources web

https://topomapviewer.ngi.be

http://geoportail.wallonie.be

CARTES D’INVENTAIRE• Objectifs

• Réponses aux questions élémentaires de la cartographie :

« Qu’il y a-t-il à tel endroit ? – Où se trouve tel objet ? »

• Résultats : position et identification des objets et phénomènes représentés

• Point de vue géométrique : respect de la position.

• Représentation des emprises au sol des objets ( à grande échelle ).

• Faible généralisation structurelle et faible symbolisation.

• Capacités d’analyse : distance, superficie, géométrie cotée, etc.

• Point de vue attributaire : exploitation limitée et qualitative des attributs.

• Nature des objets représentés : identifiants, attributs nominaux.

• Recherche de sélectivité.

• Exploitation des variables graphiques de forme et de couleur.

• Ex. types de cultures / de forêts, etc.

• Éventuellement : hiérarchie dans une catégorie d’objets (attribut ordonné).

• Exploitation de la variable de taille (nombre limité de paliers).

• Ex. catégories de voirie.

• Recherche d’exhaustivité (ex. carte topographique)

• Lecture élémentaire de la carte.

• Pas de rôle synoptique à grande échelle !

• Planimétrie

• Objets discrets, concrets / abstraits, dans tous les modes d’implantation.

• Grande densité graphique.

• Superpositions et conflits potentiels gérés par une hiérarchie des objets représentés (généralisation plus forte des catégories

inférieures).

• Ex. Hydrographie – communications – bâtiments – agriculture – forêts.

• Phénomènes spatialement continu – en particulier l’orographie.

• Représentation secondaire face à la planimétrie.

• 2 buts : capacités de géométrie cotée et d’interprétation plastique du relief.

• Écritures

• Indispensables à une identification précise.

• Utilisées pour montrer les hiérarchies, relations, extensions, etc. des objets.

• Très nombreuses et suscitant de nombreux conflits de position.

• Règles strictes de positionnement, avec priorité accordée aux écritures.

CARTES D’INVENTAIRE

Planimétrie

• Représentation de tous les détails concrets et abstraits présents à la surface de la Terre, à l'exception du relief.

• Classes et hiérarchie de position de la planimétrie.

1. Hydrographie : ponctuelle, linéaire et zonale – toujours en bleu(prioritaire car responsable du modelé du relief !)

2. Réseau ferroviaire : linéaire + détails adventices (constructions, talus, etc.), souvent en noir.

3. Réseau de voirie : linéaire (traits doubles continus dans le cas général) + détails adventices (constructions, talus, etc.).

4. Habitat et autres constructions.

5. Végétation : espaces cultivés, prairies permanentes, forêts, etc.

6. Planimétrie abstraite : frontières, etc.

• Figuration par des signes conventionnels.

• Projection des contours, simplifiée et à l'échelle.

• Ou symbole centré ou axé sur l'emplacement de la projection du détail.

• Variable selon le mode d'implantation spatial du détail (ponctuel, linéaire ou zonal) et la généralisation.

PLANIMÉTRIE

• Figuration de la planimétrie par des signes conventionnels

• Ponctuel : pictogramme évocateur, forme géométrique,

lettre / chiffre.

• Linéaire : forme imposée par le tracé (= axe du détail).

• Symboles différents pour distinguer la nature

(aspect qualitatif) des détails.

• Variation d‘épaisseur (→ hiérarchie) et couleur, symboles

adventices, traits doubles ou triples, etc.

• Zonal : projection horizontale selon l’emprise du détail

planimétrique.

• Remplissage des aires délimitées selon la nature

(aspect qualitatif) des détails.

• Aplat : teinte plate.

• Trames : ponctuées, lignées, hachurées (lignes

perceptibles), quadrillées.

• Poncifs : disposition régulière de symboles (pictogrammes).

• Symbole unique, sans valeur positionnelle.

PLANIMÉTRIE

• Hydrographie

• Planimétrie naturelle (cours d’eau) ou rapportée (canal).

• Détails ponctuels (source), zonaux (lacs) et linéaires.

• Position prioritaire car responsable du modelé du relief.

• Traitée en bleu, y compris :

• Constructions associées : phares, châteaux d’eau…

• Trames et poncifs de surcharge : marais, estran…

• Cas particuliers :

• Trait de côte = niveau zéro du nivellement (orographie).

• Largeur proportionnelle ou calibrée.

• Cours d’eau intermittent : trait discontinu.

PLANIMÉTRIE

• Réseau ferroviaire

• Après l’hydrographie (stable, faibles rayons de courbure).

• Chemin de fer, métros, tramways, funiculaires.

• Traité en noir.

• Nombreux traits spéciaux : barbules, caissons…

• Classification possible selon plusieurs critères :

• Électrification, nombre de voies (ordonné), etc.

• Importante planimétrie associée : gares,

quais, passages à niveau, ponts (respect des niveaux

différents !), tunnels.

• Orographie associée : talus (remblais / déblais).

PLANIMÉTRIE

• Réseau routier

• Positionnement en priorité des croisements.

!!! Croisements à niveaux différents (ponts…).

• Trait double continu de largeur calibrée.

• Traits multiples : selon le nombre de voies.

• Discontinus : sans revêtement en dur, gué.

• Importante planimétrie associée : bornes, ponts,

tunnels, rangées d’arbres…

• Orographie associée : talus.

PLANIMÉTRIE

• Constructions

• Implantation variable du bâti selon l’échelle :

• Grande : projection horizontale.

• Moyenne : forme simplifiée ou symbole.

• Petite : îlots bâtis ou densité moyenne

( = caricature par généralisation).

• Traitées en noir (standard).

• Couleur pour distinguer la fonction.

• Et couleurs conventionnelles pour les

constructions associées à l’hydrographie

et aux communications.

• Autres constructions : aéroport (zonal); murs et

clôtures (linéaires) ; ruines, monuments… (ponctuels).

PLANIMÉTRIE

• Végétation

• Ponctuelle

• Arbre isolé : symbole évocateur (rabattement de projection).

• Linéaire

• Haies, rangées d’arbres : traits symboliques.

• Zonale

• Forêts, cultures et prairies :

• Couleur en aplat (variétés de vert et de jaune).

• Poncifs : seuls (N/B) ou en surcharge des aplats.

• Trame bleue : terrains humides (cf. hydrographie).

• Végétation pérenne uniquement

• Cimetières : poncifs (croix) sur aplat de vert.

PLANIMÉTRIE

• Planimétrie abstraite

• Priorité minimale : positionnée après la planimétrie naturelle et rapportée.

• Linéaire :

• Limites administratives.

• Traits discontinus hiérarchisés ou traits tramés d'épaisseurs différentes.

• Hiérarchie parallèle des écritures des toponymes.

• Superposition (partielle) fréquente sur la planimétrie

existante (bord ou axe de voirie ou de cours d’eau…).

• Seule planimétrie des fonds de cartes statistiques !

• Zonale :

• Limites juridiques : plans, zones protégées,

zones militaires, etc.

• Teinte transparente ou trame en surcharge.

PLANIMÉTRIE

• Variations des signes de la planimétrie

• Avec la réduction d’échelle

• Augmentation des symboles au détriment des projections horizontales.

• Signes moins nombreux, simplifiés et reclassés ( classes plus générales ).

• Déplacements accentués ( symboles plus grands que projection des contours ).

• Recours plus fréquent à la couleur.

• Selon le type de cartes

• Normalisation des signes pour les cartes miliaires ( OTAN - 1 / 50 000 ).

• Accentuation de certaines catégories de détails : objectifs touristique, routier...

• Selon la région représentée

• Importance économique relative : ex. points d'eau en zone aride.

• Caractères locaux – ex. végétation : palmiers.

• Densité de détails proportionnelle au niveau économique de la région.

• Selon la technique de rédaction

• Emploi de la couleur :

• Monochromes (jusqu’aux années 60) – 6 ou 7 couleurs (années 50-90) - polychromes aujourd'hui (symbolisation numérique).

PLANIMÉTRIE

Orographie

• Orographie = expression cartographique du relief

• Représentation partielle car surface continue, et secondaire vis-à-vis de la planimétrie et des écritures.

• Deux objectifs possibles, nécessitant deux approches graphiques différentes :

• Permettre les calculs de géométrie cotée.

• Figurer l'effet plastique du relief.

• Altitude (en Belgique)

• Hauteur orthométrique (H): distance

verticale d'un point à la surface du géoïde

(zéro de nivellement) déterminée par

nivellement horizontal et gravimétrie.

• Dénivelée : distance verticale entre 2 points.

• Pente

• Mesurée entre 2 points cotés : requiert la connaissance des altitudes.

• Angle, dont la tangente vaut le rapport de la dénivelée à la distance horizontale.

• Exprimée en degrés ou en pour-cent ( tg x 100 : de 0 à ! ).

OROGRAPHIE

• Point coté

• Point dont on connaît l'altitude (issus du nivellement).

• Sélection :

• Points stables, importants visuellement et économiquement.

• Extrema locaux du relief : sommets, fonds de dépression, cols...

• Points de passage : carrefours, passage à niveau, confluence...

• Toujours positionnés le plus précisément possible (quelle que soit l'échelle).

• Représentation par un symbole ponctuel : croix ou point de localisation + cote.

• Représentation : en bistre (ou gris selon couleur standard de l’orographie).

OROGRAPHIE

• Courbes de niveau

• Lieux géométriques des points de même cote.

• Isohypses, courbes hypsométriques (isobathes, courbes bathymétriques).

• Représentation discrète de la surface orographique

• Intersections du relief par des plans parallèles à la surface de référence.

• Équidistance : dénivelée constante séparant 2 courbes standard successives.

• Types de courbes de niveau :

• Maîtresse (1) : cotée, en trait épais (sélection d'une courbe standard / 4 ou 5).

• Standard (2) : généralement non cotée, trait fin continu.

• Intercalaire (3) (si l'équidistance est trop grande pour figurer localement le relief) : cote (généralement

non indiquée) à 1/2 ou au 1/4 de l'équidistance (toujours identique), extension locale (non continue),

en trait mince discontinu.

• Auxiliaire : mise en évidence d'un détail orographique de faible extension.

• Toujours cotée car hors équidistance.

• Trait mince discontinu, distinct du trait utilisé pour les courbes intercalaires.

OROGRAPHIE

• Représentation des courbes de niveau

• Couleur conventionnelle de l'orographie : bistre / gris.

• Lissage des courbes par splines, paraboles

glissantes ou autre technique.

• Courbes interrompues lors des conflits avec la planimétrie et les écritures.

• Indication des cotes sur les courbes

• Altitude sur certaines courbes seulement (maîtresses et auxiliaires).

• Chiffres centrés sur la courbe interrompue à cet effet.

• Chiffres orientés vers le haut du relief (ou le haut de la carte – ex. Suisse).

• Bistre ~ 2 mm, sans unité ( figurant

en légende ).

• Répétition régulière de la cote

plusieurs fois sur la même courbe.

OROGRAPHIE

• Figurés spéciaux du relief

• Accident dont l'amplitude est inférieure à l'équidistance.

• Pente trop forte pour les courbes de niveau.

• Structure de terrain trop complexe.

• Ex. : terrain montagneux et rochers, dolines, dunes,

crassier, tumulus, talus, digues, escarpements…

• Effets plastiques du relief

• Plus ancienne technique de représentation du relief.

• Hachures le long de la ligne de plus grande pente,

ou épaississement des courbes de niveau, etc.

• Usage d'un diapason, donnant longueurs,

intervalles et épaisseurs des hachures pour un

gradient de pente donné.

Diapason

OROGRAPHIE

• Estompage : éclairement du relief selon une direction définie.

• Éclairement zénithal ou « estompage de pente ».

• Source d’éclairement verticale.

• Éclairement (i) reçu est fonction du gradient de pente (g) :

• Surfaces d'autant plus ombrées que la pente est forte, quelle que soit l'orientation

(dégagement des surfaces horizontales).

• Déjà perçu par la densité des courbes de niveau.

• Éclairement oblique ou « estompage d'ombre ».

• Éclairement par 45° d’orientation (« NW ») et 30° à 45° d’inclinaison.

• Estompage fonction de la pente et de son orientation.

• Assombrissement partiel des surfaces

horizontales et maximal des surfaces

d'adret.

• Ombres propres, pas ombres portées !

• N.B. Technique largement réintroduite

par les procédés numériques !

( )100cos g=i

OROGRAPHIE

Injection d’estompage dans

une image qualitative drapant un MNT

OROGRAPHIE

Pourquoi situer la source d'éclairement au dessus à gauche ?

OROGRAPHIE

• Équidistance : e

• Intervalle : i

• Distance horizontale entre deux

courbes de niveau.

• Trace de la plus grande pente

( ⊥ aux 2 courbes ).

• Détermination de la hauteur d'un

point : h

• d : distance entre le point

et la courbe de cote inférieure.

• h : hauteur au dessus de la cote

de la courbe inférieure.

e = e2 - e1

e1

e2

P

i

d

hg

i

eddh == gtan

GÉOMÉTRIE COTÉE

• Détermination de la plus grande pente : g

• Détermination de la pente moyenne

entre deux points : a

• e1 < e2 : altitudes des deux points.

• d : distance horizontale entre les deux points.

e = e2 - e1

e1

e2

P

i

d

hg

%)(en 10012 −

=ad

ee

%)(en 100

)(en arctan

i

e

i

e

=g

=g

GÉOMÉTRIE COTÉE

• Choix de l’équidistance

• Dépend de :

• Échelle

• m coefficient multiplicateur des milliers au dénominateur.

• Amplitude du relief : plus grande pente g , maximum 45° (souvent << 45°).

• Varie d'une feuille à l'autre. Justifie la présence de courbes intercalaires.

• Règles de lisibilité :

• Seuil de discrimination = 0,2 mm.

• k : nombre de courbes / mm.

• Facilité d'interpolation : cotes rondes.

• Sélection systématique pour les cartes dérivées.

• Équidistance théorique : et

• Équidistance minimale : em

• Équidistance « idéale » : ei

1000

11

=

mE

met = 2,0

g= tank

mem

g= tan10log10 mmei

GÉOMÉTRIE COTÉE

Ecritures

• Rôles des écritures

• Identification

• Toponymes : dénominations consacrées par l'usage ou des dispositions réglementaires.

• Abréviations : pour l'identification de la nature des objets.

• Cotes : pour permettre l'estimation des altitudes.

• Habillage : pour permettre l'interprétation de la carte (titre, légende, etc.).

• Enregistrement

• Mémorisation : des lieux-dits et des noms locaux.

• Officialisation : noms de lieux consacrés par l'impression (même les erreurs...).

• Relations : hiérarchie, équivalence, différence...

• Traduites par la forme des écritures : caractères, taille, graisse, couleur...

• Extension

• Traduite par la disposition des écritures.

• Conséquences

• Des centaines d'écritures par feuilles, et des conflits potentiels avec la planimétrie et l'orographie.

ÉCRITURES

• Formes des écritures

• Forme des caractères

• Bas de casse (minuscules) : grande variabilité de hauteur (plus lisibles) et moindre consommation d’espace

: préférées pour la plupart des écritures cartographiques.

• CAPITALES (majuscules) : hauteur constante (moins lisibles), réservées à la mise en évidence de noms

importants (titres, grandes régions…).

• Polices de caractères ou fontes (« caractères fondus ensemble »).

• Empattement :

• Forme bâton : Arial (police utilisée) / Helvetica (textes techniques, imprimés...). Moins de place et plus

grande souplesse : préférées en cartographie.

• Forme classique (avec pleins et déliés) : Times New Roman - Garamond (presse, littérature...).

• Inclinaison des caractères

• Différenciation qualitative exploitée en cartographie.

• Romains : objets et phénomènes anthropiques (lieux habités, communications).

• Italiques : phénomènes naturels (hydrographie, orographie, forêts...).

ÉCRITURES

t : talus

e : embas

p : (ligne de) pied

h : hauteur

c : corps

• Taille des caractères

• Hauteur : différenciation quantitative

Ex. hauteur fonction du chiffre de population.

• Corps exprimé en points

(didot = 0,3759 mm) ou

en millimètres.

• Multiples de points :

12 points = 1 cicero

ou 1 pica (anglo-saxon).

• Largeur des caractères

• 3 à 5 classes de largeur selon la fonte et le corps : condensée, normale, large : Arial normal - Arial condensé

• Exploitation de la largeur : pour une meilleure occupation de l'espace.

• Graisse (épaisseur) : différenciation ordonnée – ex. hiérarchie administrative.

• Couleur des caractères

• Noir : plus grande lisibilité à taille égale.

• Sauf conventions : bleu (hydrographie), bistre (orographie), rouge (voirie)…

ÉCRITURES

• Disposition des écritures

• Noms « à position »

• Se rapportant à des entités ponctuelles ou zonales ne pouvant contenir le

toponyme.

• Écritures horizontales

• Le sommet des caractères est

orienté vers le haut de la feuille.

• Le plus près possible de l'entité

désignée, sans la toucher.

• Hiérarchie :

• 6 positions : du dessus à droite,

au dessous centré.

• Découpage

• Un seul mot = une seule ligne.

• Plusieurs mots : possibilité d'écrire sur 2 lignes centrées ou alignées à gauche.

• Coupure après le 1er mot (sauf article), avec trait d'union.

Hiérarchie à 6 positions

Écriture à position

sur deux lignes

1

3

2

4

5

6

Houtain-

Saint-Siméon

ÉCRITURES

• Relations avec les autres éléments de la planimétrie

• Toujours du même côté de la ligne planimétrique que l'entité désignée.

• Dispositions particulières admises le long de la côte.

• Conflits avec la planimétrie et l'orographie (fréquents) :

• Priorité aux écritures.

• Ouverture de la planimétrie ( technique du masque alourdi ) mais en évitant toute suppression

d’objets planimétriques ponctuels ou jugés significatifs (sinuosité, carrefour), ou d’un point coté.

Position des écritures

vis-à-vis d'une ligne planimétrique

Nom 2

Nom 1Nom 1

Nom 2

ÉCRITURES

• Construction d’un masque alourdi en mode image

• Sur la surface d’affichage, à la résolution de la clôture

• Rastérisation des écritures dans un masque binaire.

• Dilatation des écritures par filtrage (1 pixel ou plus) : nouveau masque binaire.

• Fusion des 2 masques binaires par « couverture » au détriment de la dilatation.

• Superposition des écritures dilatées sur la carte rastérisée

• Superposition par « couverture » au détriment de la carte, avec modification de la palette.

Superposition simple Superposition

avec masque alourdi

Masque binaire

après rastérisation

des écritures

ÉCRITURES

• Noms à « disposition linéaire »

• Se rapportent à des entités en implantation linéaire.

• Le long du tracé de l'entité.

• Sans interruption ni contact avec la planimétrie.

• Généralisation : suivre les grandes ondulations mais pas les petites sinuosités.

• De préférence au dessus de l'entité, ou entre les 2 bords si la largeur le permet.

• Angularité permise : de +90° à –60°

• Ne jamais tenir compte du mouvement (courant...).

ÉCRITURES

• Espacement et répétitions

• Espacement possible entre les mots mais pas entre les lettres d'un mot, et à condition

qu’aucune autre ligne de la planimétrie ne passe entre 2 mots.

• Répétitions fréquentes du toponyme pour éviter toute ambiguïté :

• Après tout croisement avec une autre ligne de la planimétrie.

• Sur chaque coupure, voire sur chaque pli d'une coupure...

• Conflits avec la planimétrie et l'orographie.

• Plus rares, vu la souplesse de disposition, sinon réglés comme précédemment.

Répétition

ÉCRITURES

• Noms à « disposition zonale »

• Se rapportant aux entités en implantation zonale pouvant contenir le toponyme.

• Écritures horizontales.

• Parfois écritures le long d'un arc de cercle ( jamais selon une oblique ! ) :

• Lorsque l'entité marque une forte courbure.

• Si la place manque pour une disposition horizontale.

• Occupation des 2/3 de la largeur de l'entité, ou de la longueur de l'arc de cercle.

• Espacement horizontal permis (mais limité) entre les lettres et les mots.

• Écriture sur plusieurs lignes :

• Permise lorsque le toponyme contient plusieurs mots.

• Lignes équidistantes et occupant environ 2/3 de la hauteur de l'entité.

• Espacement vertical permis (mais limité) pour atteindre cette disposition.

• Conflits avec la planimétrie :

• Rares, car on peut toujours déplacer légèrement chaque lettre.

• Sinon réglés comme précédemment par priorité aux écritures.N.B. Plus grands espacements permis entre les lettres, mots et lignes d'écritures sur les vastes étendues à faible densité planimétrique (plans d'eau, déserts...).

Bois

de

Charpage

ÉCRITURES

• Règles générales de disposition des écritures

• Après l'application des règles particulières à chaque disposition, modifications

possibles pour éviter :

• Les variations artificielles de densité d'écritures (vides, groupements...).

• Les alignements et autres dispositions géométriques artificielles.

• La multiplication locale d'ouvertures dans la planimétrie.

• Conséquence pratique : la disposition finale peut donc déroger localement aux règles

élémentaires de positionnement.

Toponyme1Toponyme2

Toponyme1

Toponyme2

ÉCRITURES

• Écritures en langue étrangère

• Nature des problèmes en cartographie :

• Lecteur de la carte # habitant de la région.

• Cartes couvrant des territoires étrangers (transfrontaliers / petite échelle).

• Noms de lieux habités généralement non traduisibles.

• Désignations différentes par des noms génériques.

• Ex. Mer Baltique - Östersjön

• Formes des écritures différentes : accents, signes diacritiques, alphabets...

• Standardisation :

• Nations Unies, organismes spécialisés : Permanent Committee for Geographical Names for British Use - Canadian Board of Geographical Names - IGNF

• Transcriptions et translitérations officielles : Russie, Chine, Turquie (XXe s.)

• Règles générales : respect des formes originales.

• Divisions administratives et lieux habités dans la langue du pays représenté, soit sous forme exacte (romain, avec tous les signes), soit selon la translitération officielle (non romain).

• Très grande sensibilité politique !

ÉCRITURES