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PatrickBouron

ÉcoleNationale desSciences

Géographiques,Institut Géographique

National

Cartographie

LECTUREDE CARTE

ÉCOLENATIONALE DESSCIENCESGEOGRAPHIQUES.

6et 8avenueBlaise Pascal

77455Marne laValléeCedex 2

www.ensg.ign.fr

©IGN 2005

Tabledes matières

ChapitreI. Rappelssurles systèmesd'unité. ... ... ... ................11 PartieA. Lesmesuresd'angles ... ... ........................................11

1.Le radian.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11

2.Le degré.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12

3.Le grade.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12

4.Le millième.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12

PartieB. Tableaud'équivalence. ... .........................................13 PartieC. Lamesuredu temps.. ... ... .......................................13 PartieD. Lamesuremétrique ... ... ..........................................14 PartieE. L'équivalenceentreles distancesetles angles.. ... ... ... ... ......15 PartieF. L'équivalenceentrele tempsetles angles.. ... ... ... ... ...........16 PartieG. L'équivalenceentreles distancesetles heures(oules angles).. .17 PartieH. Quelquesexemplesà retenir.. ... ... ..............................17 ChapitreII. Lescoordonnéesgéographiques ... ... ...................19 PartieA. Méridiensetparallèles ... ... .......................................19 PartieB. Coordonnéesgéographiques. ... ..................................20

1.Longitude (lambda).. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20

2.Latitude (phi).. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21

3.Azimut Az.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21

4.Altitude Z.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .22

PartieC. Positionnementgéographiquede laFrance. ... ... ... .............24 ChapitreIII. Découpageetnumérotation descartes PartieA. Découpagedescartes topographiques.. ... ... ....................25 PartieB. Largeurethauteur d'unefeuille. ... ... ... ..........................26 PartieC. Nometnumérotation descartes. ... ... ... .........................27

1.Les cartesà1: 50000. ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27

2.Les cartesà1: 25000. ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27

3.Les cartesTOP25 ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

ChapitreIV. Systèmesetreprésentations planes.. ... ... ............31 PartieA. Généralités.. .......................................................31 PartieB. Exemplesdereprésentations ... ... ................................33

1.Représentation deMercator. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33

2.Représentation conformedeLambert ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ..34

3.Représentation stéréographiquepolaire. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ..34

4.Représentation transversedeMercator ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... 35

5.Représentation deBonne. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..35

6.Représentation sinusoïdaledeSanson ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... .35

7.Représentation obliquedeLorgna ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ..36

PartieC. Systèmeetellipsoïde deréférence. ... ... ... ......................36

1.Le systèmeNTF(Nouvelle Triangulationdela France).. ... ... ... ... ...... 37

2.Le systèmeED50(European Datum1950). ... ... ... ...... ... ... ... ... ..37

3.Le systèmeWGS84(GPS) ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..37

4.Le SystèmeRGF93. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..38

PartieD. LaprojectionLambert ... ... ........................................38

1.Principe delareprésentation Lambert.. ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... 38

2.Le Lambertzone. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .40

3.Les coordonnéesLambertzone ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .41

4.Les coordonnéesLambertcarto ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .42

5.Le Lambert93. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43

PartieE. LareprésentationUTM (MercatorTransverseUniversel) ... ... ... 44

1.Les principesdela représentationUTM. ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ..44

2.Les fuseauxUTM. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45

3.Les coordonnéesUTM. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..46

4.Quadrillages UTM(hectokilométrique etdérivé). ... ... ... ...... ... ... ... .47

PartieF. Projectionstéréographique. ... ....................................48

4Cartographie

ChapitreV. Lescoordonnéesen margedescartes IGN.. ... ... ... ..51 PartieA. Cartes1: 25000et 1:50 000.. ... ... ... ... ... ... .................51 PartieB. CartesTOP25 ... ... ...............................................52 PartieC. Cartesà1 :25000 avecsurchargeGPS ... ... ... ... ... ... ........53 PartieD. Cartesà1 :100000 (sérieverteou TOP100). ... ... ... ... ... ... .54 ChapitreVI. Mesuressurla carte.. ... ... ................................57 PartieA. Mesuredesdistances avecunecarte ... ... ... ... .................57

1.Echelle d'unecarte. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..57

2.Mesures d'unedistancesur lacarte. ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... 58

3.Distance horizontale.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61

PartieB. Mesuredescoordonnées d'unpoint. ... ... ... .....................61

1.Identification dusystèmede coordonnées.. ... ... ...... ... ... ... ... ... ..62

2.Coordonnées géographiques(longitude,latitude) ... ... ...... ... ... ... ... .63

3.Coordonnées rectangulaires.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65

PartieC. Déterminationd'unedirection ... ... ................................68

1.Gisement ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68

2.Azimut ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..68

3.Convergence desméridiens. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 68

PartieD. Déterminationdel'altitude d'unpoint. ... ... ... ....................69 PartieE. Déterminationdela pente.. ... ... ..................................69 PartieF. Fabricationd'unprofil enlong. ... ... ... ............................70

1.Comment tracerunprofil ?.. ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 70

2.Le niveauapparent. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..72

ChapitreVII. L'orientationdela carte.. ... ... ...........................73 PartieA. Orienterlacarte endirectiondu nord.. ... ... ... ... ................73

1.Les différentsnords. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..73

2.Calcul deladéclinaison magnétique.. ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... .74

3.S'orienter avecuneboussole ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 75

4.S'orienter avecunemontre ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..76

5.S'orienter avecl'étoilepolaire ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 77

PartieB. S'orienteràl'aide d'unecarte. ... ... ... ............................77

1.A l'aided'unalignement ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..78

2.A l'aided'unevisée lointaine.. ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..78

PartieC. Déterminersaposition surunecarte ... ... ... ... ..................79

Tabledes matières5

ChapitreVIII. Lesélémentsreprésentés surunecarte ... ... ... ... ..81 PartieA. Généralités.. .......................................................81 PartieB. Lacartesource d'informationsplanimétriques. ... ... ... ...........82

1.Routes etchemins. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82

2.Chemins defer. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84

3.Lignes électriques.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..85

4.Clôtures etlimites. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85

5.Végétation etcultures. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 85

6.Constructions diverses.. ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .86

7.Limites etnotationsadministratives ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... .87

PartieC. Hydrographie.. ....................................................88

1.Mer, lac,étang. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 88

2.Fleuve, rivière,ruisseau. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .89

3.Source, puit,châteaud'eau ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..90

PartieD. Toponymie.. .......................................................91 PartieE. Lareprésentationdu relief(orographie). ... ... ... .................93

1.Les courbesdeniveau ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 93

2.L'estompage ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 94

3.Les pointscotés. ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..94

4.Autres signesconventionnelsde l'orographie.. ... ... ...... ... ... ... ... ..95

Tabledes illustrations.. ....................................................97 Tabledes schémas.. .......................................................99 Tabledes tableaux.. ........................................................101

6Cartographie

Préambule

Introduction

Nombreuxsont ceuxquiméconnaissent lescartesde l'InstitutGéographiqueNational etleur utilité.S'ilsomettent des'enservir, c'estbiensouvent parcequ'ilsn'ont jamais apprisà enexploitertous lesrenseignements,se privantainsides joiesdela découverteau coursdeleurs voyagesetexcursions ouqu'ilsnégligent encoreun instrumentde travailmoderne,indispensable pourrésoudrecertains deleurs problèmes. Ilfaut savoirqu'ilest infinimentplusfacile d'apprendreàlire unecarteque d'apprendreà lireuntexte. Cedocument estconçupour lesutilisateursdes cartesdel'IGN afindeleur fournir certainsprincipes etdéfinitionsqui leurpermettrontd'utiliser plusaisémentla carteet detirer lemeilleurparti desrenseignementsqui yfigurent.Après avoirluce document,l'utilisateur, examinantlacarte d'unoeilattentif, s'apercevraque,quoique détaillée,elle estloind'être confuse;la figurationdurelief, ainsiquela représentation desdétails planimétriquespardifférents symbolesluisuggéreront, avantmêmed'aller surle terrain,laphysionomie etlecaractère delarégion considérée.Demême, lorsqu'ilpourra orientercorrectementsa carte,situeret identifiersurcelle-ci chaque pointdu terraineten déterminerl'altitude,l'utiliser pourmarcherdans unedirection donnée,il laconsidéreracomme l'auxiliaireindispensablede sespromenadesou deses randonnées. Unecarte estuneimage réduite,conventionnelle,d'une partiedela surfacedela terre,que l"onpeutconsidérer commegéométriquementexacte. Apprendreà lireetutiliser cettecarte,c'est êtrecapable,avant mêmed'allersur leterrain, d'imaginerlaphysionomie etlecaractère delarégion cartographiée. IMG.1

Imageréduite

Toutesles cartessontune réductiond'unepartie delasurface delaterre. Le rapportde réductionestl'échelle delacarte. EnFrance, lescartesde l'InstitutGéographiqueNational couvrentl'ensembledu territoiremétropolitain àdeséchelles allantdu1 :25000 jusqu'au1: 1000000.

Quellecarte choisir?

Ilexiste unlienentre l'échelledela carteetson utilisation:le randonneuràpied utiliserala carteau1 :25000 trèsdétailléealors quel'automobilisteutilisera unecarte au1 :250000 ou1: 1000000. IMG.2

8Cartographie

Imageconventionnelle

Leséléments àlasurface delaterre sonttrèsnombreux, unesimpleréduction aurait poureffet d'enfairedisparaître uncertainnombre etderendre lacarteillisible. Les élémentsdu terrainsontdonc généralisésetreprésentés surlacarte pardessignes conventionnels.Cette symbolisationfigureauprès delacarte sousformede légendeet varieselon l'échelledela carte. IMG.3

Imagegéométrique

Lespositions respectivesdesobjets àlasurface delaterre etleurimage surlacarte sontliées pardesrelations mathématiques.Cetterelation conservelesangles etaltère leslongueurs etlessurfaces. Cependantlesaltérations encausesont insignifiantescar inférieuresau jeudupapier etàla précisiondesmesures graphiques. Lacarte permettraàson utilisateurdedéfinir unpointdu terraindansun systèmede coordonnées,de calculerdesdistances, desaltitudes,des pentesetde définirdes directions.

Introduction9

ChapitreI

Rappelssur les

systèmesd'unité Selonl'échelle, ladateet lepaysd'édition delacarte, lesunitésutilisées peuvent différer. Avant" d'entrerdansle vif»du sujet,cechapitre proposequelquesrappels concernant lesunités angulaires,lesunités dedistanceet quelquesordresde grandeurqui permettrontd'utiliser etd'interpréterau mieuxlacarte topographique.

PartieA. Lesmesuresd'angles

1.Le radian

L'unitémathématique demesured'angle estleradian.

Lanotation duradianest "rad».

Unradian estl'angleformé parunarc decercleégalau rayonR. Dansune circonférence,ily a2pradians,avec p=3.14.... SCH.1

2.Le degré

Ledegré estl'unitéangulaire quidiviseune circonférenceen360 degrés.La notationdu degréest"°». Lescalculs endegrésont "pénibles», carils'agit commepourl'heure d'unsystème sexagésimal.Les sous-multiplesdudegré sont: ¨laminute sexagésimale,notée" '»telle que60'= 1°. ¨laseconde, notée"'' »telleque 60''=1'. Donc1°= 60'=3 600''.

1°est aussiégalà 60'ou3 600''.

IMG.4

Exemple

21°06'34'',1035(attention, lessecondessont décimales).

Onpeut convertircetangle endegrédécimal :ontrouve 21°,1094732.

3.Le grade

Legrade oulegon estl'unitéangulaire quidiviseune circonférenceen

400grades. Legradeest noté"gr ».

C'estune unitédécimaledont lessous-multiplessont : ¨ledixième degradeou ledécigrade(dgr) :1dgr =0.1gr ¨lecentième degradeou lecentigrade(cgr) :1cg =0.01gr

¨lemilligrade (mgr):1 mgr=0.001 gr

¨ledécimilligrade (dmgr)oule centièmedecentigrade (cc):1 dmgr=1 cc=

0.0001gr.

4.Le millième

Lemillième estl'unitéd'angle tellequedans unecirconférenceil yait

6400 millièmes.

Lemillième estpeudifférent de1/1000 deradianet peutêtreconsidéré commeétant l'anglesous lequelonvoit 1mètreà unedistancede 1000m.

Lanotation dumillièmeest :

12Cartographie

SCH.2

PartieB. Tableaud'équivalence

IMG.5

PartieC. Lamesuredu temps

Larotation diurnedela Terreautourde sonaxea longtempssemblésuffisamment uniformepour définirlamesure dutemps.Actuellement, lanotionde tempsestbasée surune définitionatomiquede la"seconde »particulièrementstable reproduiteà l'aided'horloge atomique.C'està partirdecette "secondeatomique »quesont défini leséchelles detempsuniverselles (TU)oulégales rythmantnotrevie. SCH.3

Rappelssur lessystèmesd'unité 13

PartieD. Lamesuremétrique

Ily aeude touttempsdiverses unitésdelongueur :lepied, latoise,le pouce. Uncertain nombredeces unitéssontencore enusage(Angleterre etÉtats-Unis),mais l'unitéinternationale légaledeslongueurs estlemètre. Denos jours,unmètre correspondàla distanceparcouruedans levidepar lalumière pendant1/299 792458de seconde.Lemètre originaloumètre desarchivesdate dela findu XVIIIesiècle: àcetteépoque, lesscientifiquescalculent lesdimensionsde la Terreet définissentlemètre commeladix millionièmepartiedu quartduméridien terrestre. SCH.4 Desmesures delatitudedans unméridienpermettent dedéterminerde manière approchéela valeurdurayon terrestre.

14Cartographie

SCH.5

PartieE. L'équivalenceentreles distancesetles

angles

Rappel

Nousavons vuprécédemmentque lemètreest définicommela dixmillionième partiedu quartduméridien terrestre.Lacirconférence delaterre étantd'environ

40000 km,400grades représententdonc40 000km.

Demême, 100gradesou 90°lelong d'unméridienou lelongde l'équateur représentent10 000km. SCH.6

Rappelssur lessystèmesd'unité 15

Ilexiste égalementd'autresrelations entrelesmesures d'anglesetde distances.

Exemple

Lesartilleurs utilisentcommeunité angulairelemillième, quireprésenteun anglede 1mà 1km. Lesmarins utilisentl'équivalentd'un anglede1 minuted'arc(0° 1')qui représenteà lasurfacede laterreune distancede1 852m.Cette unitéestplus communémentappelée "Millemarin »ou" Millenautique».

Attention

Dansles paysduCommonwealth leMillemarin vaut1853,18 m. PartieF. L'équivalenceentrele tempsetles angles Onsait quelaterre tourneautourde l'axedespôles versl'estavec unepériodede

24heures. Ainsi,ilfaut approximativement6heures pourqu'unpoint, àlasurface de

laterre, tourned'unangle de90degrés (ou100grades) autourdel'axe despôles (parallèlementà l'équateur).Donc,en 1heurede temps,onparcourt unanglede 90/6 =15 degrésouun anglede100/6 =16,667grades.

Exemple

Sion calculeladifférence delongitudeentre NiceetOuessant, ontrouveun anglede 13,8gr,ce quicorrespondà undécalagehoraire de0h 49mn41 s. SCH.7

16Cartographie

PartieG. L'équivalenceentreles distancesetles

heures(ou lesangles) Ona vuprécédemmentque larotationd'un quartdetour terrestredurait6 heures.Or,à l'équateuron saitquela circonférencedela terrevautapproximativement 40000km, doncpour parcourir10000 km(unquart delacirconférence) ilfaut6 heuresdetemps (24h/4). Doncen 1heure,on parcourt1667 km.Ainsià l'équateurnotrevitesse relativepar rapportau centredela terreestde 1667km /heure. SCH.8

PartieH. Quelquesexemplesà retenir

1grade Û100km 1cgr Û1km 1dmgr Û10m

1degré Û111km 1"Û1,85km (millemarin)1""Û30m

1heure Û15°Û1667 km1minute Û15'Û28km 1seconde Û15''= 450m

TAB.1 :AL'ÉQUATEUR

Rappelssur lessystèmesd'unité 17

ChapitreII

Lescoordonnées

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