• Qu'est-ce qu'une projection cartographique ?
• Propriétés d'une projection cartographique
• Types de projections cartographiques
• Exemples de projections cartographiques
• Pourquoi les projections cartographiques sont-elles déformées ?

Nous expliquons ce qu'est une projection cartographique, sa fonction dans la création de cartes et ses propriétés. De plus, nous vous donnons divers exemples.

Une projection cartographique cherche à déformer le moins possible les proportions de la planète.

Qu'est-ce qu'une projection cartographique ?

Dans géographie, une projection cartographique (également appelée projection géographique) est une manière de représenter visuellement une partie de la croûte terrestre, qui effectue une équivalence entre la courbure naturelle de la planète et la surface plane d'un Carte. Elle consiste, fondamentalement, à « traduire » une représentation tridimensionnelle en un bidimensionnel, déformant le moins possible les proportions de l'original.

C'est une procédure typique de la création de cartes par les cartographes, qui doivent être guidés par le système de coordonnées qui compose les cartes. méridiens et parallèles terrestre pour construire une représentation spatiale fidèle aux proportions de la courbure de la planète.

Cela ne peut toutefois se faire sans une certaine marge d'erreur, aussi les projections sont-elles étudiées afin de réduire au maximum la distorsion et de préserver avant tout les trois aspects fondamentaux d'une carte : la distance, la surface et la forme.

Il existe différentes projections cartographiques possibles, c'est-à-dire différentes méthodes Oui procédures représenter les dimensions de la Terre (ou d'une partie de sa surface) en deux dimensions, puisque c'est un sujet qui occupe les géographes depuis l'Antiquité. En ce sens, aucun n'est "plus fidèle" qu'un autre, mais ils présentent des problèmes différents géométrique et mettre l'accent sur différents aspects de la représentation.

Propriétés d'une projection cartographique

Toutes les projections cartographiques ont des caractéristiques liées au type de transformation ou à la procédure géométrique utilisée pour la réaliser. Ainsi, une projection géographique peut avoir une ou deux des trois propriétés suivantes, mais en aucun cas elle ne peut remplir les trois à la fois :

• Équidistance. La projection est fidèle aux distances de l'original, c'est-à-dire qu'elle ne les agrandit ni ne les rétrécit, mais conserve son proportion dans la échelle correspondant.
• Équivalence. La projection est fidèle aux zones des surfaces d'origine, c'est-à-dire qu'elle ne déforme pas les tailles et les dimensions des surfaces.
• Conformité. La projection est fidèle aux formes et aux angles de l'original, c'est-à-dire qu'elle ne déforme pas la silhouette ou l'apparence de la surface représentée.

Dans chaque projection, on cherche à respecter au maximum ces trois propriétés fondamentales, bien que généralement l'une soit sacrifiée plus qu'une autre selon l'utilité spécifique de la carte projetée. Par exemple, s'il s'agit d'un carte du monde Soit planisphère l'école, en général la forme des mots est respectée continents (conformité) que la distance entre eux (équidistance) et la surface de chacun (équidistance).

Types de projections cartographiques

Dans les projections coniques, les méridiens deviennent des lignes droites.

Pour classer les projections cartographiques, le critère de la figure géométrique qui l'inspire, c'est-à-dire si la projection est cylindrique, conique, azimutale ou si elle combine des aspects de ces trois catégories.

• Saillies cylindriques. Comme leur nom l'indique, ce sont les projections qui utilisent un cylindre imaginaire comme surface de la carte.Situé sécant ou tangent à la surface sphérique de la planète, ce cylindre a une bonne conformité (respecte les formes), mais à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur, une distorsion plus importante et plus sensible se produit en termes de distances et de surfaces. Même ainsi, en préservant la perpendicularité entre les méridiens et les parallèles, c'est un type de projection simple et utile, largement utilisé en navigation.
• projections coniques. De manière similaire aux projections cylindriques, ces projections sont obtenues en situant la sphère terrestre dans la courbure intérieure d'un cône imaginaire tangent ou sécant, sur lequel seront projetées les parallèles et les méridiens. Ce type de projection a la vertu de transformer les méridiens en lignes droites partant du pôle et les parallèles en cercles concentriques à l'intérieur du cône. La carte obtenue est idéale pour représenter les latitudes moyennes, car elle présente une plus grande distorsion au fur et à mesure que l'on se dirige vers les pôles.
• Projections azimutales ou azimutales. Aussi appelées projections zénithales, elles sont obtenues en plaçant la sphère terrestre sur un plan imaginaire, tangent à la sphère elle-même, sur lequel sont projetés les méridiens et les parallèles. Le point de vue obtenu correspond à la vue du monde depuis le centre de la Terre (projection gnomonique) ou depuis une planète lointaine (projection orthographique). Ces projections sont idéales pour préserver la relation entre les pôles et les hémisphères, elles sont donc fidèles dans les régions de haute latitude ; mais ils présentent une distorsion croissante à mesure que la distance entre le point tangentiel du plan et la sphère est grande, de sorte qu'ils ne sont pas propres à représenter fidèlement la région équatoriale.
• Projections modifiées.Aussi appelées projections combinées ou mixtes, ce sont celles qui intègrent différents aspects des projections précédemment répertoriées et tentent d'obtenir une représentation fidèle de la surface de la Terre en brisant la continuité de la carte et la construction mathématique d'un carré qui englobe la même surface. d'un cercle : une procédure contre-intuitive, mais qui permet d'expérimenter des déformations volontaires des méridiens et parallèles terrestres, obtenant ainsi des résultats nouveaux et impossibles en utilisant le reste des types de projection.

Exemples de projections cartographiques

La projection Winkel-Tripel est considérée comme le meilleur modèle de représentation terrestre.

Les projections cartographiques principales et les plus connues de la Terre (c'est-à-dire une carte du monde) sont :

• La projection de Mercator. Créée par le géographe et mathématicien allemand Gerardus Mercator (1512-1594) en 1569, c'est l'une des projections terrestres les plus utilisées de l'histoire, notamment dans la confection de cartes de navigation au XVIIIe siècle. C'est une projection de type cylindrique, pratique et simple, mais elle déforme les distances entre les méridiens terrestres et les parallèles en les transformant en lignes parallèles, ce qui augmente la distance entre l'un et l'autre au fur et à mesure que l'on se rapproche du pôle. A cela s'ajoute un rétrécissement des régions équatoriales, ce qui permet, par exemple, à l'Alaska de ressembler plus ou moins à la taille du Brésil, alors que ce dernier fait en réalité près de cinq fois sa taille. Cela amène l'Europe, la Russie et le Canada à jouer un rôle beaucoup plus important dans la représentation du globe, pour lequel la carte a été accusée d'être eurocentrique.
• projection de Lambert. Aussi appelée « Projection conforme de Lambert » pour la distinguer des autres projections réalisées par le physicien, philosophe et mathématicien franco-allemand Johann Heinrich Lambert (1728-1777), il s'agit d'une projection conique créée en 1772.Il est obtenu à l'aide de deux parallèles de référence qui coupent le globe et agissent comme des côtés du cône, ce qui permet une distorsion nulle le long des parallèles, bien que cette distorsion augmente lorsqu'on s'en éloigne. Les méridiens, quant à eux, deviennent des lignes courbes d'une grande précision. Le résultat est une projection avec une conformité très élevée, qui est souvent utilisée pour les cartes de vol d'avion, même si les cartes du monde produites avec elle ne conviennent généralement qu'à un hémisphère à la fois.
• La projection de Gall-Peters. Créée par le pasteur écossais James Gall (1808-1895) en 1855, cette projection est apparue pour la première fois 30 ans plus tard dans la Scottish Geographical Review (Magazine géographique écossais). Mais sa vulgarisation et sa mise en œuvre correspondaient au cinéaste allemand Arno Peters (1916-2002) et pour cette raison il porte le nom des deux. C'est une projection qui cherche à corriger les défauts de la projection de Mercator, et pour cela, elle met davantage l'accent sur l'équivalence : elle projette la sphère terrestre dans un cylindre imaginaire, qui est ensuite étiré jusqu'au double de sa propre grandeur.
• La projection de van der Grinten. Créée en 1898 par le cartographe germano-américain Alphons J. van der Grinten (1852-1921), il ne s'agit pas d'une projection conforme ou équivalente, mais plutôt d'une construction géométrique arbitraire sur le plan. Il utilise les mêmes méthodes Mercator, mais réduit considérablement ses distorsions, qui sont réservées aux pôles, sous réserve d'un degré maximum d'inconformité. Cette projection a été adoptée par la National Geographic Society en 1922, jusqu'à son remplacement en 1988 par la projection de Robinson.
• La projection d'Aïtoff.Proposée en 1889 par le cartographe russe David Aitoff (1854-1933), il s'agit d'une projection zénithale ou azimutale légèrement équivalente et légèrement conforme, construite à partir de la déformation de l'échelle horizontale pour transformer la sphère terrestre en une ellipse deux fois plus large que la haute . C'est une échelle constante sur l'équateur et le méridien central de la planète, qui a inspiré Ernst Hammer à proposer un modèle similaire en 1892, connu sous le nom de projection de Hammer, mais de peu d'utilité.
• Projection de Robinson. Créée en 1961 par le géographe américain Arthur H. Robinson (1915-2004), elle est née en réponse au débat sur la représentation la plus juste de la planète qui s'est déroulé au milieu du XXe siècle. Son but était de représenter la carte du monde de manière simple mais peu fiable sur un plan semi-cylindrique, de sorte qu'elle ne soit ni équidistante, ni équivalente, ni conforme, mais assume plutôt ses distorsions (plus importantes dans la région polaire et aux hautes latitudes ) basée sur un consensus culturel, qui produirait des images attractives du monde entier, sans privilégier aucun continent. Cette projection a été largement utilisée par la National Geographic Society jusqu'à son remplacement en 1998 par la projection Winkel-Tripel.
• La projection de Winkel-Tripel. Il s'agit d'une projection géographique azimutale modifiée, proposée par Oscar Winkel en 1921, à partir de la combinaison de la projection d'Aitoff et d'une projection cylindrique équidistante. Cette projection a été adoptée par la National Geographic Society en 1998, et depuis lors, elle est considérée comme le meilleur modèle de représentation terrestre à ce jour.

Pourquoi les projections cartographiques sont-elles déformées ?

Le phénomène de distorsion est inévitable dans tout type de projection, bien qu'il puisse être réduit ou caché dans une certaine mesure.Ceci est dû à un problème géométrique : il est impossible de traduire fidèlement une surface sphérique en une surface plane, en préservant sa distance, sa forme et ses aspects de surface lors du passage de trois dimensions à deux.

Un bon moyen de vérifier ce phénomène est d'imaginer que nous nous tenons sur l'un des pôles terrestres et que nous marchons en ligne droite vers l'équateur, guidés par n'importe quel méridien. Une fois là, on parcourt une distance en ligne droite sur l'équateur puis on revient au pôle en ligne droite, guidé par le méridien correspondant.

La trajectoire que nous avons décrite dans notre tour compose un triangle sphérique, incurvé, qui a deux angles droits (c'est-à-dire une ouverture de 90°) et un troisième angle plus petit, mais supérieur à 0° d'ouverture. La somme des angles de ce triangle est donc supérieure à 180°, ce qui est géométriquement impossible pour tout triangle plat. La réponse à cette énigme réside précisément dans la nécessaire déformation subie par le triangle décrit lorsqu'il se trouve à la surface d'une sphère.