Tectonique et cartographie Il s’agit d’un module de 50 h avec 27 h de TP. 6 hrs de TP TectoDidac : Anne-Carole depooter 21 hrs de TP de Cartographie : Geoffroy Mahieux ou Boris Brasseur

Définition de la carte topographique La carte topographique correspond à la représentation plane d’une portion de la surface terrestre.

Mais quelle est la forme de la Terre ? Image acquise par le système GPS.

Le Géoïde. Plusieurs surfaces sont à considérer lorsque l’on s’intéresse au positionnement géodésique.

La première est bien évidemment la surface topographique La première est bien évidemment la surface topographique. C’est elle qui joue le rôle d’interface entre partie solide et partie liquide ou gazeuse de la Terre. C’est elle que nous connaissons le mieux, d’un point de vue sensoriel et physique, elle est l’objet de nombreuses sciences et techniques.

Le géoïde est la seconde surface à considérer Le géoïde est la seconde surface à considérer. Elle se définit comme la surface équipotentielle du champ de pesanteur. L’accélération de pesanteur (g) lui est donc normale en tout point. Une excellente réalisation physique de cette équipotentielle est la surface moyenne des mers et océans. Mais sous les continents, l’accès à cette surface ne peut être qu’indirect. On retiendra donc la réalité physique indéniable de cette surface tout en gardant à l’esprit les difficultés que nécessite sa détermination.

Enfin, l’ellipsoïde de révolution représente la dernière surface Enfin, l’ellipsoïde de révolution représente la dernière surface. Modèle mathématique défini pour faciliter les calculs et pour qu’il soit le plus près possible du géoïde, il peut être local ou global, selon le champ d’application souhaité du système géodésique auquel il est associé (couverture mondiale ou d’un territoire seulement).

L’objectif des projections cartographiques est d’obtenir une représentation plane du modèle ellipsoïdal de la surface de la Terre. L’intérêt majeur réside alors dans les valeurs métriques, beaucoup plus facilement exploitables, en particulier pour les mesures de distance.

Mais une projection ne peut jamais se faire sans qu’il y ait de déformations. Pour s’en convaincre, il suffit d’essayer d’aplatir la peau d’une orange ! Néanmoins, par calcul, il est possible de définir le type et les paramètres d’une projection dans le but de minimiser certaines déformations.

On choisit alors : · soit de conserver les surfaces (projections équivalentes) · soit de conserver localement les angles (projections conformes) · soit de conserver les distances à partir d’un point donné (projections équidistantes) · soit d’opter pour une représentation ne conservant ni les angles ni les surfaces (projections dites aphylactiques).

Projections coniques Dans ce type de représentation, les images des méridiens sont des demi-droites qui concourent en un point image du pôle et les parallèles des arcs de cercles concentriques autour de ce point. Elles peuvent être réalisées de deux façons : Projection conique tangeante

Projection conique sécante

Projections cylindriques Dans ce type de représentation, l’image des méridiens est un faisceau de droites parallèles, et l’image des parallèles, un faisceau de droite parallèles, orthogonales à l’image des méridiens. Elles peuvent réalisées de trois façons :

La carte topographique est ainsi la projection de la surface terrestre sur un plan horizontal (planimétrie) complétée de la représentation du relief (orographie)

Notions de courbe de niveaux

La courbe de niveaux est le lieu des points de la surface topographique ayant la même altitude (ce qui revient au même que de dire l’intersection de la surface topographique et d’un plan horizontal). La différence d’altitude entre les courbes de niveau est constante : il s’agit de l’équidistance. L’espace entre les courbes de niveau n’est pas constant : il s’agit de l’écartement. L’espace entre les courbes de niveau modélise la valeur de la pente.

Les courbes de niveau dites maîtresses : pour plus de clarté on dessine d’un trait plus épais certaines courbes à des altitudes régulièrement espacées, sur lesquelles le plus souvent l’altitude est indiquée. Les courbes de niveau normales s’intercalent entre les courbes de niveau maîtresses. Elle sont dessinées d’un trait fin.

L’échelle est donnée sur la carte. Notion d’échelle Il s’agit du rapport des distances entre deux points, mesurées sur la carte et sur le terrain. A B A longueur du trait rouge a d L’échelle est de 1 pour x. Une échelle de 1/50 000 signifie que 1 cm sur la carte correspond à 500 m sur le terrain. B L’échelle est donnée sur la carte.

La pente s’exprime en degré Le calcul de la pente Il s’agit du rapport entre la différence d’altitude et la distance lue sur la carte (corrigée de l’échelle) entre deux points. A A B 6000 H a 3000 longueur du trait rouge D à l’échelle B La pente s’exprime en % P% = (H/D) x100 La pente s’exprime en degré tan  = (H/D) = P/100

Etablir le profil topographique La procédure est simple, le long d'un segment ou d'un tracé, sur une carte topographique, on doit transposer les valeurs d'altitude sur un croquis représentant une tranche du terrain.

1 - sur une carte topographique, tracez une ligne droite et fine entre le point de départ (ouest ou nord) et le point d'arrivée du profil à réaliser. A B Le choix du tracé est de première importance. Le profil doit recouper perpendiculairement les éléments du relief sinon les pentes seront déformées et adoucies.

2 - sur une feuille millimétrée, tracez une ligne horizontale correspondant à la longueur du tracé choisi (abscisse). A B

3 - sur la carte, relevez le niveau le plus bas et le niveau le plus élevé des courbes traversées par le trait. A B

4 - sur la feuille millimétrée, tracez une ligne verticale (ordonnées) à chacune des extrémités de l'abscisse et indiquez les altitudes à partir de la courbe de niveau précédent le point le plus bas jusqu'à celle suivante le point le plus haut. Il n'est pas nécessaire d'indiquer les altitudes à partir du niveau de la mer. Respectez l'échelle verticale convenue. Le cadre est prêt. A B

A B 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Soit l’échelle 1 cm = 1000 m

A B A 7000 6000 5000 4000 3000 2000 5 - ajustez la feuille à l'abscisse sur le croquis puis reportez les mesures aux altitudes correspondantes sur l'échelle verticale.

De manière général le trait des abscisses s’efface. 7000 6000 5000 4000 3000 2000 6 - raccordez fidèlement les points entre eux afin d'obtenir un profil topographique. Voilà! De manière général le trait des abscisses s’efface.

Topographie d’une butte Topographie d’un volcan Topographie d’un canyon Topographie d’un versant

Allos au 1/32 000 Allos au 1/64 000