Projections cartographiques

Pourquoi les projections de cartes sont-elles importantes ?

S'il était facile de le faire, le monde pourrait être représenté sous sa forme naturelle : une sphère. Cela signifie que nous emporterions nos propres globes terrestres partout où nous irions. Mais ce serait relativement peu pratique. Les globes sont également inutiles pour afficher des informations détaillées ; imagine que tu essaies de trouver l'itinéraire de la boulangerie du coin avec ton globe de poche !

Comment fonctionne cette projection ?

Sur un globe, il y a des lignes de latitude et de longitude. Une ligne de latitude est horizontale et indique la distance par rapport à l'équateur (nord ou sud). Les lignes de longitude sont verticales et mesurent l'est et l'ouest de la ligne du méridien, qui passe par Greenwich en Angleterre.

Fig. 2 - Lignes de latitude et de longitude de la Terre.

Lors de la projection, ces lignes de latitude et de longitude passent au système de coordonnées cartésiennes. Il s'agit simplement des axes X et Y les plus familiers dans les études mathématiques. Pour visualiser cette projection, pense à placer une feuille de papier sur un globe terrestre ; c'est ainsi que l'on peut construire une carte. Si cette feuille de papier est placée sur un globe, elle ne s'adaptera pas correctement, car les deux ont des formes différentes. Cela signifie que le papier ou le globe doit être modifié pour s'adapter à l'autre (dans ce cas, le papier). C'est ce qu'on appelle la distorsion. Lorsque le papier touche le globe, la projection est exacte. Lorsque le papier est plus éloigné du globe, cette distorsion se produit.

Types de projections cartographiques

Il existe trois types différents de projections cartographiques. Elles projettent toutes le monde de manière légèrement différente, en offrant différents niveaux de distorsion.

Azimutale

Cette projection cartographique est basée sur une surface plane, également appelée projection plane. Du point de vue du haut ou du bas du globe, la projection peut afficher un ou une partie des hémisphères. Elle produit une carte circulaire. Ce n'est pas la plus courante des projections cartographiques.

Fig. 3 - Une projection plane, produisant une carte circulaire.

Conique

Pour ces projections, du papier peut être enroulé autour d'une partie du globe en forme de cône. Ce type de carte ne montre pas le globe entier car la distorsion serait trop importante, mais plutôt des sections ou des hémisphères du globe. Ces cartes produisent une carte en forme de demi-lune lorsque la forme du cône est étalée.

Fig. 4 - Une projection en forme de cône, produisant une carte en forme de demi-lune.

Cylindrique

Cette projection utilise une carte rectangulaire avec des lignes de coordonnées droites (verticales et horizontales), et lorsque tu l'enroules autour d'un globe, elle produit une forme de cylindre ou de tube lorsque les bords du papier se touchent. Ces cartes sont précises au niveau de l'équateur ; cependant, les pôles nord et sud sont très déformés, là où la terre commence à se courber. Avec ce type de projections, il devient facile de visualiser le monde entier, même si la précision n'est pas très élevée.

Fig. 5 - une projection en forme de cylindre/tube, produisant une carte rectangulaire.

Projection de Mercator

En tant que géographes, ce terme te sera familier. Il s'agit de la projection cartographique la plus connue et la plus reconnue au monde. La projection de Mercator est une carte cylindrique créée en 1569 par Gerardus Mercator. Cette projection a été largement utilisée dans les écoles, et même Google l'a utilisée jusqu'en 2018. Bien que la projection de Mercator ait des problèmes, elle reste l'une des projections cartographiques les plus utilisées. Sur cette projection, la plus précise est la plus proche de l'équateur, mais plus tu t'éloignes de l'équateur, plus la distorsion est importante. Comme tu peux le voir sur l'image ci-dessous, les pays situés plus loin de l'équateur n'ont pas la taille exacte et apparaissent étirés. Le Groenland et l'Afrique semblent avoir la même taille, mais en réalité, l'Afrique est 14 fois plus grande que le Groenland^.1 Sur la carte de Mercator, l'Antarctique est plus grand que tous les continents, mais en réalité, l'Antarctique a à peu près la même taille que les États-Unis et le Mexique réunis.

Fig. 6 - La projection de Mercator

La projection de Mercator était principalement utilisée pour les activités nautiques et marines ; cette projection affiche la direction vraie constante . Cela signifie que les lignes droites sur la carte sont égales à la direction du compas, ce qui permet aux marins de tracer leurs routes et de faire le tour du monde.

Différentes projections de cartes

À côté de la plus célèbre projection de Mercator, il existe de nombreuses autres projections de cartes. Il existe des centaines de projections cartographiques différentes, qui représentent toutes notre monde de manière différente. Chaque carte a son propre niveau de distorsion. Il existe de nombreux types de projections cartographiques pour plusieurs raisons :

• Les cartes sont utilisées pour différentes activités - certaines sont utilisées à des fins de navigation, tandis que d'autres sont nécessaires pour regarder plus directement les pays et les continents.
• Chaque projection se déforme différemment, ce qui fait que certaines zones sont précises alors que d'autres sont très déformées.
• Une seule projection ne suffit pas; il est presque impossible de projeter avec précision le monde entier sur une seule carte.

Explorons quelques-unes des autres projections cartographiques que l'on rencontre couramment aujourd'hui.

La projection Robinson

Créée en 1961 par Arthur Robinson, la projection de Robinson est connue sous le nom de projection pseudo-cylindrique. Sur cette carte, les lignes de latitude sont droites, comme sur la projection de Mercator. Cependant, les lignes longitudinales sont incurvées et le sont de plus en plus en s'éloignant du méridien. Bien qu'il y ait des distorsions sur la carte, en particulier près des pôles, elles sont relativement faibles. Cette carte a été conçue de manière plus artistique pour qu'elle ressemble davantage à une représentation exacte du monde.

Fig. 7 - La projection de Robinson

La projection de Gall-Peters

Cette carte, créée par James Gall et Arno Peters, représente les pays de façon plus proportionnelle et plus précise. Tout comme la projection de Mercator, il s'agit d'une projection cylindrique avec une distorsion similaire (plus précise à l'équateur, moins vers les pôles). Cependant, les pays ont tous la bonne taille. Cette carte particulière est maintenant utilisée dans le monde entier, même par les Nations Unies. Certaines personnes critiquent cette projection, car bien que les pays aient la bonne taille, ils sont toujours déformés (par étirement), ce qui fait que les pays ont des angles et des formes incorrects.

Fig. 8 - La projection de Gall-Peters

La projection de Winkel Tripel

Cette projection azimutale a été créée par Oswald Winkel en 1921. Le mot Tripel vient du terme allemand qui signifie fusionner trois choses ensemble. Pour cette carte, Winkel a essayé de réduire la distorsion de trois éléments : la surface, la distance et la direction. Cependant, la distorsion existe toujours. Les lignes parallèles ont une certaine courbure et les lignes de longitude se courbent davantage à mesure qu'elles s'éloignent du méridien. En 1998, la National Geographic Society a commencé à utiliser cette carte comme carte du monde dominante^.2

Fig. 9 - La projection de Winkel Tripel

Sur cette carte, les points orange représentent l'indicateur de Tissot . Il s'agit d'une méthode permettant de montrer le niveau de distorsion d'une carte projetée. Chaque point indique le niveau de distorsion à ce point particulier ; on les trouve plus souvent lorsque les lignes de longitude et de latitude se rencontrent. L'Indicatrix de Tissot peut en fait être visualisé de la même manière que les projections de cartes ; si des points de taille égale sont dessinés à des endroits réguliers sur un globe, puis que le globe est projeté sur une surface plane, ces points sont déformés. Les points peuvent changer de forme ou de taille en fonction du type de déformation.

AuthaGraph

L'AuthaGraph a été créé en 1999 par Hajime Narukawa et permet de réduire les distorsions tout en produisant une carte rectangulaire. Ce modèle, une fois plié, peut produire un globe. Naruwaka a divisé le globe en 96 triangles, projetant ces triangles sur un tétraèdre (pyramide à base triangulaire). Une fois déplié, le tétraèdre devient un rectangle, affichant le monde projeté. Sur cette carte, les pays sont proportionnés ; cependant, les formes sont légèrement déformées, certains pays sont situés à des endroits différents par rapport à d'autres cartes, et les lignes de longitude et de latitude sont disposées de façon plus sporadique.

Fig. 10 - Projection AuthaGraph

Problèmes liés aux projections cartographiques

L'un des principaux problèmes des projections de cartes est leur manque de précision. Notre monde est sphérique, et essayer de le projeter sur une surface plane ne produira jamais des résultats tout à fait exacts. D'une manière ou d'une autre, quelle que soit la projection que tu utilises, les informations seront déformées, ce qui signifie que toute projection de carte présentera un certain degré d'inexactitude. Même la très précise AuthaGraph déforme légèrement l'Arctique et l'orientation des pays est incorrecte.

Certains critiques affirment que les projections peuvent également être biaisées. En particulier la projection de Mercator, qui est considérée comme une carte eurocentrique. Sur cette carte, le soi-disant Nord global du monde est plus grand que le Sud global respectif. L'Europe est également directement centrée au milieu de la carte, ce qui attire notre attention sur cette région plutôt que sur le reste du monde. À l'époque coloniale, le fait d'avoir les puissances européennes au premier plan sur les cartes du monde convenait parfaitement, car il était avantageux pour les pays coloniaux européens.