Lernzettel: Introduction à la cartographie et à la géographie

📋 Plan du Cours

1. Définition et objectifs de la cartographie et de la géographie
2. Forme de la Terre et système de coordonnées géographiques
3. Principes et enjeux des projections cartographiques
4. Différents types de cartes et leur usage
5. Lecture et interprétation des cartes topographiques : échelles et systèmes de projection
6. Orientation sur la carte : nord géographique, nord magnétique et déclinaison
7. Représentation du relief par les courbes de niveau et profils topographiques
8. Calcul de la pente et analyse des formes du paysage

📖 1. Définition et objectifs de la cartographie et de la géographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Géographie : Une science qui étudie l'ensemble des phénomènes physiques, biologiques et humains qui se produisent sur le globe terrestre.
• Cartographie : L'ensemble des opérations visant à élaborer, rédiger et éditer des cartes géographiques et géologiques, constituant une représentation de la Terre ou d’une portion de l’espace terrestre sur divers supports.

📝 Points essentiels

• La cartographie consiste en la réalisation, l'élaboration, la rédaction et l'édition de cartes géographiques et géologiques.
• La cartographie est la réalisation et l'étude des cartes géographiques et géologiques.
• » « repérer les lieux et l’extension des phénomènes géographiques naturels et sociaux « c’est une construction intellectuelle avec un langage propre, dont il faut connaître la sémiologie, c'est-à-dire l’alphabet (les signes) et la grammaire (les règles de la cartographie, notamment la proportionnalité et la hiérarchisation).

💡 À retenir

La cartographie consiste en la réalisation, l'élaboration, la rédaction et l'édition de cartes géographiques et géologiques.

📖 2. Forme de la Terre et système de coordonnées géographiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Surface de la Terre : Les coordonnées sphériques (ϕ, λ) d’un point sur la surface de la Terre correspondent à sa longitude et à sa latitude respectivement.

📝 Points essentiels

• Le géoïde est une surface imaginaire représentant la forme de la Terre sous l’effet du champ gravitationnel.
• Les points à la surface de la Terre sont définis par des coordonnées géographiques (latitude, longitude).
• Le méridien principal et l’équateur servent de références pour les coordonnées géographiques.
• Les coordonnées géographiques sont exprimées en unités d’angles, telles que degrés ou radians.
• Dans la plupart des système de coordonnées géographiques, le méridien principal est celui passant par la ville de Greenwich (Angleterre) mais ce n’est pas systématique.

💡 À retenir

La forme réelle de la Terre, représentée par le géoïde, permet de localiser précisément des points grâce au système de coordonnées géographiques basé sur la latitude et la longitude.

📖 3. Principes et enjeux des projections cartographiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Projection cartographique : Procédé mathématique visant à représenter géométriquement la surface sphérique ou ellipsoïdale de la Terre sur une surface plane ou déroulable, comme un cône ou un cylindre.
• Equivalence : Mercator (Conservation des angles mais pas des distances)
• Equivalence : projection qui respecte la surface réelle des territoires, mais au prix d’une déformation des distances et des angles de route sur la carte.

📝 Points essentiels

• Une projection cartographique est un procédé mathématique pour représenter la surface sphérique de la Terre sur une surface plane.
• Il est impossible de représenter la sphère terrestre sur un plan sans déformation.
• Les projections respectent au maximum deux des trois propriétés : conformité, équivalence ou distance.
• L’indicatrice de Tissot permet de visualiser les déformations induites par une projection.
• Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_projections_cartographiques L’indicatrice de Tissot permet de visualiser les déformations Représenter une sphère sur une surface plane ne peut se faire sans déformation.
• La projection cylindrique équidistante (A) Projection conique équidistante (B) Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_projections_cartographiques (C) (C) AzimutalMercator (A) Représenter une sphère sur une surface plane ne peut se faire sans déformation.

💡 À retenir

Toute projection cartographique est un compromis mathématique entre différentes propriétés géométriques, et le choix dépend des objectifs de la carte.

📖 4. Différents types de cartes et leur usage

🔑 Notions clés & Définitions

• 50 000 x 50 000 Y : Notation utilisée pour exprimer une échelle cartographique, indiquant la relation entre une distance sur la carte et la distance correspondante sur le terrain.
• Carte topographique : Représentation cartographique détaillée qui montre le relief et les éléments physiques du terrain avec une échelle précise.
• Carte choroplèthe : Carte thématique qui utilise des zones colorées pour représenter des données statistiques ou thématiques par région.
• Différents types de cartes : Variétés de cartes choisies et définies selon leur but, qu'il soit naturel, social ou scientifique, pour représenter divers phénomènes géographiques.

📝 Points essentiels

• La carte est une représentation réduite, généralisée et mathématiquement précise de la surface terrestre.
• Les cartes sont choisies en fonction de leur but, qu'il soit naturel, social ou scientifique.
• Les cartes topographiques détaillent le relief et les éléments physiques du terrain.
• Les cartes choroplèthes représentent des données statistiques par zones colorées.
• Les cartes à pastilles proportionnelles utilisent des symboles de taille variable pour représenter des données quantitatives.
• Garcia 2022 Quelques définitions : Qu’est ce qu’une carte ?
• • Représentation d’éléments (cartes, données, statistiques) C.

💡 À retenir

La carte est une représentation réduite, généralisée et mathématiquement précise de la surface terrestre.

📖 5. Lecture et interprétation des cartes topographiques : échelles et systèmes de projection

🔑 Notions clés & Définitions

• Système Lambert : Un système de projection conforme utilisé pour se repérer sur les cartes, qui respecte les angles et permet une représentation précise des surfaces locales.
• Système UTM : Un système de projection conforme permettant la localisation précise sur les cartes, basé sur une division en zones, et pouvant coexister avec d'autres projections conformes sur une même carte.
• Cartes topographiques : Des représentations graphiques de l'espace géographique élaborées à l'aide de procédés mathématiques, sémiologiques et graphiques, destinées à représenter la topographie et les détails du terrain.

📝 Points essentiels

• L’échelle indique le rapport entre distances réelles et représentées, et peut être numérique ou graphique.
• Les cartes à grande échelle montrent une petite superficie avec beaucoup de détails, à petite échelle l’inverse.
• Les systèmes Lambert et UTM sont conformes et utilisés pour la projection sur les cartes.
• Une même carte peut comporter plusieurs projections du même type.
• La carte est un outils de communication C.

💡 À retenir

Maîtriser la lecture des échelles et comprendre les systèmes de projection est essentiel pour une interprétation précise des cartes topographiques.

📖 6. Orientation sur la carte : nord géographique, nord magnétique et déclinaison

🔑 Notions clés & Définitions

• Le Nord magnétique : Le point de convergence des lignes de force du champ magnétique qui entoure la Terre (nord sur la boussole) C.
• Nord géographique : L'axe de rotation de la Terre utilisé comme référence sur les cartes de géographie.
• Croquis topo complet : Une image simplifiée et codifiée de l’espace géographique représentant les caractéristiques ou l’organisation de cet espace, résultant de choix de l’auteur et exprimant un point de vue particulier.

📝 Points essentiels

• Le nord géographique correspond à l’axe de rotation de la Terre et sert de référence sur les cartes.
• Le pôle Nord magnétique se déplace en permanence, modifiant la déclinaison magnétique.
• La déclinaison magnétique est l’angle entre le nord géographique et le nord magnétique, et doit être prise en compte pour une navigation précise.
• L’orientation sur la carte nécessite de prendre en compte la déclinaison magnétique pour une navigation précise.

💡 À retenir

Comprendre les différences entre le nord géographique et le nord magnétique ainsi que la déclinaison magnétique est essentiel pour s’orienter correctement sur une carte et sur le terrain.

📖 7. Représentation du relief par les courbes de niveau et profils topographiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Le relief : L'ensemble des formes du terrain représentées par des figurés sur une carte topographique.
• Une carte à l’échelle 1 : 10 000 (un dix millièmes)

📝 Points essentiels

• Une courbe de niveau relie tous les points d’une même altitude sur une carte.
• L’équidistance est la différence d’altitude entre deux courbes de niveau successives.
• Les courbes maîtresses sont des courbes de niveau plus épaisses, généralement toutes les cinq, avec une altitude indiquée.
• Les profils topographiques représentent en coupe le relief selon une ligne donnée sur la carte.
• Les points cotés indiquent l’altitude précise de points remarquables (sommets, cols).

💡 À retenir

L’interprétation des courbes de niveau et profils permet de visualiser et comprendre la topographie d’un terrain.

📖 8. Calcul de la pente et analyse des formes du paysage

🔑 Notions clés & Définitions

• Plat ( : Une caractéristique d’un terrain où les courbes de niveau sont espacées, indiquant une faible pente.
• 250 – 200 : La différence d’altitude entre deux courbes maîtresses utilisée pour calculer l’équidistance.
• 240 m - Altitude B : Une altitude spécifique d’un point sur le terrain, ici 240 mètres, servant au calcul du dénivelé.
• 210 – 240 : La différence d’altitude entre deux points A et B, utilisée pour déterminer le dénivelé.

📝 Points essentiels

• La pente se calcule par la formule : pente (%) = (dénivelé / distance horizontale) × 100.
• Les formes du paysage comme plaine, plateau et vallée se caractérisent par des profils topographiques et des pentes spécifiques.
• Plus les courbes de niveau sont espacées, plus le terrain est plat ; plus elles sont rapprochées, plus la pente est raide.
• Les profils de pente peuvent être réguliers, concaves ou convexes, influençant la morphologie du paysage.

💡 À retenir

Le calcul de pente et l’analyse des profils permettent de comprendre la dynamique et la forme des paysages.

📊 Tableaux de Synthèse

Comparaison des projections cartographiques

Types de cartes et usages

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confusion entre nord géographique et nord magnétique lors de l'orientation
2. Mauvaise interprétation des courbes de niveau, notamment leur écartement
3. Utilisation incorrecte de l'échelle pour le calcul de distances ou pentes
4. Confusion entre projection conforme et équivalente, notamment Mercator et Lambert
5. Ignorer la déclinaison magnétique lors de la navigation ou lecture de carte
6. Mauvaise compréhension des profils topographiques et de leur lecture
7. Erreur dans le calcul de la pente en utilisant des dénivelés ou distances incorrectes

✅ Checklist Examen

1. Maîtriser la différence entre nord géographique et nord magnétique
2. Savoir lire une échelle cartographique et convertir en distances réelles
3. Comprendre le principe des projections cartographiques et leurs déformations
4. Identifier les différents types de cartes et leur usage approprié
5. Savoir interpréter les courbes de niveau et profils topographiques
6. Calculer la pente à partir des courbes de niveau et dénivelés
7. Prendre en compte la déclinaison magnétique pour l'orientation
8. Utiliser correctement les systèmes de coordonnées UTM et Lambert
9. Reconnaître les différentes représentations du relief sur une carte
10. Comprendre l'objectif de chaque type de carte (choroplèthe, topographique, etc.)
11. Analyser la forme du paysage à partir des profils topographiques
12. Utiliser la projection adaptée selon le contexte géographique