T3 S2: les cartes, enjeux politiques approche critique

Démarche 1er travail: étude des choix à Les cartes procèdent de choix qui sont faits lors de leur réalisation 1er travail: étude des choix à faire et réaliser une carte Ce travail peut être commencé durant le sujet 1 Les cartes sont les démonstrations graphiques d’une argumentation Les cartes peuvent ainsi être le support d’un discours politiques sur l’espace (la géopolitique) Pour étudier cela avec une approche critique, utiliser un même espace en observant différents discours en variant les échelles spatiales, temporelles et les auteurs.

TP 1: comprendre la projection à partir de la carte IGN Top25 du lycée

Exercice : la projection utilisée sur la carte IGN d’Altkirch au 1/25000e Quelle est la projection utilisée ? A partir de quel ellipsoïde la projection a-t-elle été faite ? A partir de cet ellipsoïde, quels sont les 2 systèmes de coordonnées qui sont utilisés sur la carte ? Quel est le repère d’origine du nivellement des altitudes ?

1) Qu’est ce qu’une projection

Pour projeter la surface d’un solide sur une surface plane, il faut: Les coordonnées géographiques www.ign.fr Pour projeter la surface d’un solide sur une surface plane, il faut: Modéliser la surface d’origine, càd définir sa forme et ses dimensions

Pour projeter la surface d’un solide sur une surface plane, il faut: Modéliser la surface d’origine, càd définir sa forme et ses dimensions Puis faire correspondre pour tout point M de latitude φ et de longitude λ un point m de cordonnées X,Y, dans le nouveau repère créé, par un algorithme de projection

1) Qu’est ce qu’une projection Qq. rappels vus dans le sujet: Représentations et cartes du monde depuis l’antiquité

Mappemonde de Waldseemüller (1507) cf. p. 143 A la Renaissance, un nouveau problème se pose: la difficulté à représenter le nouveau monde dans le système de projection hérité de Ptolémée Extension de la superficie cartographiée: hausse des déformations Carte michelion au 1/200000, représente 200X100 km. Écart d’altitude du à la courbure de la Terre: 785 m! Mais remis à l’échelle 1/200000, cela fait 4mm: peu d’importance 10

Manuel Hatier, 2012 Ex

La projection de Mercator est conforme : elle conserve les angles, elle permet de garder un cap en naviguant à la boussole

L’inconvénient de la projection de Mercator : Les disques, nommés indicatrices de Tissot, permettent de visualiser les déformation opérées par la projection choisie

J Lefort, 2004

Une projection conique, comme celle de Jean Henri Lambert

Avantages / Inconvénients Contexte d’utilisation Mercator (1569) Exemples de Type de projection Avantages / Inconvénients Contexte d’utilisation Mercator (1569) Projection dite cylindrique conforme Respecte les angles entre méridiens et parallèles mais déforme les surfaces Surreprésentation de l’hémisphère nord et déformation considérable des pôles Répondre aux besoins de la navigation dans les zones tropicales lors de la première mondialisation Colonisation et domination de l’Occident Domination du Nord sur le Sud Peters (1973) Projection dite cylindrique équivalente Conserve les superficies relatives entre les continents mais modifie leurs formes Fréquemment corrigée par Behrmann pour rétablir les formes des continents du Sud Met en valeur le Tiers-monde Projections utilisées prioritairement à l’époque du tiers-mondisme Lambert (1764) Projection dite conique conforme avec des méridiens en droites concourantes Ne fausse pas les formes Déforme les méridiens les plus éloignés du méridien choisi comme origine Permet l’étude des zones polaires Utilisé dans le contexte de la guerre froide qui opposait deux puissances nucléaires qui avaient pour frontière stratégique l’Arctique (missiles) Bertin (1950 & 1953) Relativement fidèle aux rapports de superficie entre les continents Rétablit l’idée de la sphéricité de la terre Utilisée pour la géographie de la mondialisation Décentre le regard par rapport aux visions occidentalo-centrées et rend visible la proximité entre l’Asie et l’Amérique du Nord En 1973, le cartographe allemand Arno Peters critiqua la projection de Mercator, en la stigmatisant pour surreprésenter les surfaces des pays riches au détriment des pays pauvres. Il propose alors une nouvelle projection en décalant les longitudes de 45 degrés vers le sud, tout en gardant les latitudes en place. Il obtint donc une projection qui maintient la proportion entre les surfaces sur la carte et les surfaces réelles. Choix d’un type de projection n’est pas neutre : il est porteur de postures idéologiques et influe sur la représentation qu’on peut se faire de la réalité du monde et de l’espace 17

Patrick Bouron :ENSG,IGN

Dans le logiciel cartes&données, possibilité de faire varier les projections Leur pertinence varie selon l’échelle, le sujet….

Exercice : la projection utilisée sur la carte IGN d’Altkirch au 1/25000e Quelle est la projection utilisée ? A partir de quel ellipsoïde la projection a-t-elle été faite ? A partir de cet ellipsoïde, quels sont les 2 systèmes de coordonnées qui sont utilisés sur la carte ? Quel est le repère d’origine du nivellement des altitudes ?

Système géodésique : système de référence permettant d'exprimer les positions sur la Terre par des coordonnées, géographiques ou géodésiques

Sur cette carte déjà ancienne, 2 systèmes géodésiques sont utilisés

La projection conique de Lambert, par zones (1 à 4 ) ou étendue Carte étudiée : en zone Lambert II Point 0,0 en Lambert II

Le choix qui a été fait se justifie par au moins deux raisons : d’une part son caractère conforme la rendait très appréciable pour les calculs de réduction des observations géodésiques, qui alors étaient menés directement en projection ; , d’autre part, elle occasionne de faibles déformations sur des territoires situés aux moyennes latitudes et relativement symétriques comme la France. On trouvera à la figure II.11 le tracé de l’altération linaire pour un territoire comme la France (parallèle de tangence 455). On constate que cette altération est très faible (inférieure à 0.4%). Elle peut encore être diminuée en norme en adoptant une projection sécante. Patrick SILLARD, ENSG/IGN

coordonnées en grades (longitude de Paris) croisillons Lambert II repères Lambert II 2 pour Lambert 2, 310 pour se positionner, le point d’origine étant à 200

Sur cette carte déjà ancienne, 2 systèmes géodésiques sont utilisés

La projection Mercator Universal Transverse Celle du GPS (WGS84)

repères MTU fuseau 32 371 km du départ du fuseau 32 coordonnées en degré (latitude) Quadrillage en MTU repères MTU fuseau 32 5283 km de l’équateur

Exercice : la projection utilisée sur la carte IGN d’Altkirch au 1/25000e Quelle est la projection utilisée ? A partir de quel ellipsoïde la projection a-t-elle été faite ? A partir de cet ellipsoïde, quels sont les 2 systèmes de coordonnées qui sont utilisés sur la carte ? Quel est le repère d’origine du nivellement des altitudes ?

2) Qu’est ce qu’un ellipsoïde de référence ? La simplification: la Terre, une sphère… …aplatie aux pôles du fait de la gravité: un ellipsoïde

La réalité: une ….. Le géoïde représente, indépendamment du relief, une équipotentielle de gravité, c.à.d. l’ensemble des points subissant la même attraction gravitationnelle. Problème: Celle-ci est altérée par les montagnes, les circulations du magma… Relief quasiment anecdotique: Si terre = ballon de 22 cm, relief max =0.15 mm Écart entre rayon polaire de 6357 et rayon équatorial de 6378 = 21 km, bien plus que l’Everest La forme du géoïde terrestre avec une exagération des variations

D’où la nécessité de créer un ellipsoïde de référence qui servira de base pour la projection sur une surface plane Adapté à la topographie locale Meilleure approximation mondiale

2) Qu’est ce qu’un ellipsoïde de référence ? Chaque carte utilise donc une projection choisie à partir d’un ellipsoïde pour lequel on doit aussi définir son origine et son point fondamental, ce qui forme le « système géodésique »

Résumé: une carte topographique est réalisée par un projection de coordonnées définies dans un ellipsoïde de référence Patrick SILLARD, ENSG/IGN

Exercice : la projection utilisée sur la carte IGN d’Altkirch au 1/25000e Quelle est la projection utilisée ? A partir de quel ellipsoïde la projection a-t-elle été faite ? A partir de cet ellipsoïde, quels sont les 2 systèmes de coordonnées qui sont utilisés sur la carte ? Quel est le repère d’origine du nivellement des altitudes ?

2) Qu’est ce qu’un ellipsoïde de référence ? Chaque carte utilise donc une projection choisie à partir d’un ellipsoïde pour lequel on doit aussi définir son origine et son point fondamental, ce qui forme le « système géodésique » Comme le géoïde n’est pas parfaitement sphérique, il faut fixer une altitude de référence, soit par rapport à un repère commun, (marégraphe de Marseille), soit par rapport à l’ellipsoïde utilisé. L'ellipsoïde seul ne suffit pas : il est nécessaire de le positionner par rapport à la surface réelle de la Terre. La donnée de l'ellipsoïde et des paramètres de positionnement constitue ce qu'on appelle un datum géodésique à partir duquel pourra être appliquée une projection. Un datum géodésique est donc défini par : concrètement pour un datum local : l'ellipsoïde ; le point fondamental, où l'ellipsoïde tangente le géoïde, l'azimut initial (direction du nord en ce point), le méridien origine (du point de référence), à quoi il convient d'ajouter la projection courante.

TP 1: comprendre la projection à partir de la carte IGN Top25 du lycée Bilan: Le choix d’une projection et du système géodésique dépend de l’échelle concernée, de la localisation de l’espace représenté sur le globe et des conventions en usages.

TD : comprendre ce qu’est la discrétisation des données pour réaliser une carte : Pour représenter de façon graphique une série de valeur statistique (= population), il faut répartir ces valeurs de façon ordonnée dans des classes contenant chacune des valeurs (=individus) Chaque méthode de discrétisation entraine une carte différente, et le choix de la méthode dépend de la distribution des valeurs et des objectifs de la représentation cartographique.

Superposez-les si 2 pays ont la même valeur Le diagramme de distribution : Une méthode graphique pour observer la distribution des valeurs à cartographier. Il consiste à représenter sur une échelle commune chacune des valeurs à représenter, pour observer visuellement leurs répartitions 70000 60000 10000 70000 60000 10000 Placez un point dans le diagramme pour chaque valeur du tableau du PIB. Superposez-les si 2 pays ont la même valeur

Méthode des seuils observés : Il s’agit de regrouper arbitrairement les valeurs en n classes. Pour cela, il faut regrouper les valeurs visuellement les plus proches 2 14 10 1 70000 60000 10000 Réalisez la légende avec (n=4) 66900 De 25000 à 36000 De 11 000 à 24000 De 9300 à 10 000 Cette méthode est rapide, les classes sont homogènes et bien distincte, mais constituées de façon subjective ; elle ne fonctionne pas pour des séries d’un grand nombre de valeur.

Méthode des effectifs égaux dites des quantiles Chacune des n classes comportera un même nombre X de valeurs. Pour le réaliser : (Nombre de valeurs totales/n) = X La dernière classe sert à arrondir 7 7 7 6 Réalisez la légende avec (n=4) 70000 60000 10000 ² De 30100 à 66900 De 25000 à 30000 De 17 000 à 24000 De 9300 à 16500 En prenant n=4, on obtient des quartiles. (Pour n= 5, ce sont des quintiles etc.…)Attention, cette méthode est basée sur le rang, le classement des individus, pas leur valeur : le résultat graphique est équilibré mais artificiel, la distribution statistique réelle est oubliée.

Méthode des classes d’amplitudes égales Il s’agit de calculer l’amplitude entre la plus grande et la plus petite valeur. Puis diviser cette amplitude selon n pour obtenir l’amplitude des n classes Amplitude des classes = (Vmax-Vmin)/n Réalisez la légende avec (n=4) 14 12 1 De 52500 à 66900 De 38100 à 52500 70000 60000 10000 De 23700 à 38100 De 9300 à 23700 Cette méthode suppose aussi une distribution statistique uniforme, sans discontinuité ni valeurs exceptionnellement haute ou basse

Méthode de la discrétion standardisée au demi-écart type Il faut d’abord calculer la moyenne et l’écart type σ de la série. L’amplitude de chaque classe sera de σ/2, en centrant les classes sur la moyenne. min maxcn moy - σ/2 + σ/2 +σ -σ Réalisez la légende avec (n=6) 2 8 4 8 4 1 66900 De 30500 à 36000 60000 10000 70000 De 24700 à 30500 De 19000 à 24700 De 13500 à 19000 De 9300 à 13500 En utilisant l’écart type, cette méthode tient mieux compte de la distribution statistique. Les classes sans individus sont abandonnées, mais la légende montre la discontinuité de la série

                                                                                                 Le géoïde en Suisse (CHGeo2004) par rapport à l'ellipsoïde de référence local

Source : office fédéral de topographie Point fondamental: ancien observatoire de Berne Nivellement: Pierre du Nithon, rade de genève, 376,3 m Source : office fédéral de topographie