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Carte

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La carte est une représentation, sur un support donné, d'une région plus ou moins étendue de la terre et des rivages. C'est, plus encore que la boussole, l’élément de base de l’orientation.

Elle permet notamment de mesurer la distance entre deux points, de mesurer l'altitude d'un point, de calculer des dénivelés, des pentes et, de là, de définir les routes les plus rapides entre deux points, trouver de bons emplacements de bivouac, etc.

Trouver une carte

En France l'Institut géographique national français réalise et vend les cartes utilisée dabs le scoutisme. On peut les acheter dans le commerce ou les télécharger sur Géorando ou Evadeo. La même activité est réalisée en Belgique par l'IGN belge. En Suisse, les cartes topographiques sont produites par l'Office fédéral de topographie aux échelles 1/25 000, 1/50 000, 1/100 000 et 1/200 000 sous le nom de Cartes nationales de la Suisse.

Comprendre une carte

Une carte au 1:25 000

Avant de vouloir utiliser une carte, il est indispensable de savoir la comprendre, afin de ne pas se retrouver perdu suite à des erreurs d'interprétation topographiques.

L'échelle

Définition

L’échelle d'une carte est le rapport constant entre la longueur une distance mesurée sur la carte et la distance réelle sur le terrain.

échelle = distance sur la carte
distance sur le terrain

Les deux distances doivent être exprimées dans la même unité. Par convention, elles seront toutes deux exprimées en centimètres. Une échelle se présentera donc de la façon suivante :

1: X…

X… indique le nombre de centimètres sur le terrain correspondant à 1 cm sur la carte.

On lit l'échelle comme on lirait une fraction, par exemple, «1:25000» se lira «un vingt-cinq millième», qui est l'échelle des cartes dites IGN utilisées en France le plus fréquemment par les scouts, les randonneurs.

Exemple : le 1:25000

Ainsi, sur une carte au 1:25000, 1 cm sur la carte correspondra à 25 000 cm sur le terrain, soit 250 mètres :

1:25000 = 1 cm   →   4 cm
25000 cm = 250 m 100000 cm = 1 km

De là, on peut facilement calculer les distances réelles auxquelles correspondent d'autres distances mesurées sur la carte : 4 cm valent 1 km ; 0,5cm valent 125 m, etc. Il suffit pour cela d'effectuer un produit croisé (une règle de trois).

Par exemple, pour une distance mesurée de 3,5 cm :

1   =   3,5
25000 87500

… la distance sur le terrain sera de 87 500 cm, soit 875 mètres.

Différentes échelles

Il existe de très nombreuses échelles différentes, plus ou moins précises. Plus le nombre de la distance sur le terrain est élevé, et moins la carte est précise : on dira alors qu'elle est à grande échelle. Inversement, plus le nombre de la distance sur le terrain est faible, plus la carte est précise : on dira alors qu'elle est à petite échelle.

Parmi les échelles les plus fréquentes, on rencontrera (de la moins précise à la plus précise) :

  • 1:250 000 : 1cm = 2,5 km ; échelle fréquente pour les cartes routières.
  • 1:100 000 : 1cm = 1 km ;
  • 1:50 000 : 1cm = 500 m ;
  • 1:25 000 : 1cm = 250 m ; échelle fréquemment utilisée pour la randonnée pédestre, souvent appelée «carte d’état-major» en France [1]
  • 1:10 000 : 1cm = 100 m ; échelle utilisée dans les courses d'orientation

Le nivellement

Le nivellement est la représentation plane et conventionnelle sur la carte du relief du terrain. Cette représentation se fait par deux moyens : les courbes de niveaux et les cotes (ou points cotés).

Pour aider à visualiser le relief, certaines cartes présentent également des ombrages sur les pentes ; cependant, il ne s'agit que d'une aide à la visualisation, sans aucune exactitude ni signification topographique. Elle n'est d'ailleurs présente que sur certains côtés du relief (comme si celui-ci était éclairé).

Les courbes de niveaux

Principe des courbes de niveau

Une courbe de niveau est une ligne imaginaire qui joint une suite de points situés à la même altitude. Cette altitude variant suivant les lignes, il est possible de lire le relief du terrain en regardant les courbes de niveaux de la carte (cf. schéma à droite).

Exemple de courbes de niveau marquant un mamelon

La différence d'altitude entre deux courbes de niveaux successives est toujours la même sur une carte donnée ; elle se nomme équidistance des courbes. Celle-ci est variable selon l'échelle et le type de terrain ; elle est donc toujours indiquée dans la légende de la carte. En règle générale, cependant, l'équidistance des courbes est de 5 mètres sur les cartes au 1:25 000, et de 10 mètres sur les cartes au 1:50 000.

Par convention, on admet que la pente entre deux courbes de niveau est régulière. Même si ça n'est en pratique que rarement le cas, la différence est généralement négligeable.

Il est facile d'appréhender une pente au vu des courbes de niveau qui la matérialisent : plus les courbes de niveaux sont rapprochées, plus la pente est forte ; inversement, plus les courbes sont éloignées, plus la pente est faible.

Il existe trois types de courbes de niveaux, distinguées par des représentations graphiques particulières :

  • les courbes directrices, appelées aussi courbes principales, qui sont dessinées en trait épais continu et repérées par une indication d'altitude correspondant à une cote ronde (400m, 500m, etc).
  • les courbes «traditionnelles», dessinées en trait fin continu.
  • les courbes intermédiaires, dessinées en tirets ou en pointillés, et qui se situent à la demi-équidistance. On les représente uniquement lorsque la pente n'est pas régulière entre deux courbes de niveaux «traditionnelles» ou entre une courbe directrice et une courbe «traditionnelle».

Les courbes de niveau sont généralement représentées en orangé ou en brun, afin de n'être pas confondues avec le quadrillage ou des éléments de planimétrie. Les cartes à des échelles plus petites que le 1:100 000 ne présentent généralement pas de courbes de niveau.

La représentation du relief par les courbes de niveau sert également à repérer les lignes de crête et les lignes de thalweg[2] :

  • Une ligne de crête ou ligne de faîte ou encore ligne de partage des eaux est une ligne imaginaire de laquelle, sur le terrain, partent deux pentes dans des directions opposées. Les sommets des montagnes sont des lignes de crête.
  • Une ligne de thalweg ou ligne de réunion des eaux est une ligne imaginaire sur laquelle, sur le terrain, se rejoignent deux pentes arrivant de directions opposées. Les fonds de vallées sont des lignes de thalweg.

Parvenir à repérer les lignes de crête et de thalweg permet de mieux appréhender de façon «horizontale» le relief du terrain, comme on le verra lorsqu'on sera sur place, alors que les seules courbes de niveaux ne permettent de l'appréhender que de façon «verticale», comme si on le voyait du dessus.

Les cotes

Une cote ou point coté est un point culminant de la carte, marqué par un point accompagné d’un nombre indiquant l’altitude en mètres de l’endroit désigné.

Des cotes peuvent être utiles pour matérialiser une légère proéminence du terrain, qui ne pourrait pas être visible avec des courbes de niveau. Elles servent également à matérialiser des sommets (parfois très relatifs).

Les cotes sont très utiles pour permettre de désigner un objectif à atteindre ou à observer sur une carte, surtout s'il n'y a pas d'élément remarquable à proximité.

Une cote sera désignée par son altitude : un point côté à 312 mètres sera ainsi nommé «cote 312».

La planimétrie

La planimétrie est la représentation conventionnelle sur la carte de tous les détails naturels et artificiels de la surface du sol. Ceux-ci comprennent les forêts, cours et plans d'eau, routes et chemins, bâtiments divers, etc.

Les détails naturels et artificiels de la surface du sol sont représentés sur la carte par des symboles. Cette représentation, étant conventionnelle, peut changer selon l'échelle et l'éditeur de la carte. De ce fait, et pour faciliter la lecture, chaque carte comporte une légende détaillant à quel type de détail correspond quel symbole.

De manière générale, on trouvera généralement les zones boisées colorées en vert, les zones libres en blanc, l'eau en bleu. Les routes sont représentées par des rubans colorés, les chemins par des lignes ; les cours d'eau par des lignes bleues. Les bâtiments sont symbolisés par des rectangles noirs.

Les éditeurs de cartes essayant généralement d'uniformiser les symboles topographiques, il peut cependant s'avérer très intéressant d'apprendre à reconnaître à quel type de détail correspond quel symbole.

Utiliser une carte

Une carte, une fois qu'elle est bien comprise, se révèle un outil très puissant en orientation. En effet, avec elle, on dispose d'une vision globale du terrain sur lequel on progresse (ou l'on va progresser), sur laquelle il est possible de prendre de nombreuses mesures ou repères.

Orienter une carte

La première opération à faire avec une carte sur le terrain consiste à l'orienter, c'est-à-dire à la positionner de façon à ce que la représentation du terrain sur la carte soit exactement alignée avec le terrain lui-même.

Orienter une carte revient à faire coïncider le nord géographique avec le nord de la carte. Il existe pour ce faire plusieurs méthodes, plus ou moins précises : avec boussole, par des moyens astronomiques, ou en utilisant des points remarquables du terrain.

Les trois nords et la DMR

Avant toute chose, il importe de bien comprendre qu'il existe trois nords en topographie : le nord géographique, le nord magnétique et le nord de la carte[3].

Exemple de DMR sur une carte
  • Le nord géographique (NG) est une direction définie par le pôle nord géographique, par lequel passe l’axe de rotation de la Terre. Par conséquent, chaque méridien de la terre indique la direction du N.G.
  • Le nord magnétique (NM) est une direction définie par le pôle nord magnétique, point de la terre qui attire les aiguilles aimantées. Ce point est situé les îles du Nord canadien, à environ 2000 kilomètres du pôle nord géographique. C'est le nord indiqué par l'aiguille rouge des boussoles.
  • Le nord de la carte est le nord représenté sur la carte. Par convention, il est toujours situé en haut de la carte ; les découpages des cartes étant faits de façon à ce que les bordures latérales correspondent à des méridiens, et les bordures supérieure et inférieure à des parallèles.
  • La déclinaison magnétique rapportée ou DMR est une donnée variable, qui indique la différence en un point donné, à une date donnée, entre le nord magnétique et le nord géographique. Toutes les cartes topographiques comportent une mention de la DMR correspondant à la zone qu'elles couvrent, à une date donnée, ainsi que des indications sur l'évolution de la DMR dans le temps à cet endroit. (Exemple à droite)


Avec une boussole

Il existe deux méthodes pour orienter une carte à l'aide d'une boussole : une plus sommaire, et une plus précise.

La méthode la plus sommaire ignore la DMR. Il suffit de faire correspondre le nord magnétique et le nord de la carte. Pour ce faire, on place la boussole le long d'un des côtés de la carte, le cadran tourné pour que le nord soit aligné avec le corps de la boussole, et on fait pivoter l'ensemble carte-boussole, jusqu'à ce que l'aiguille rouge corresponde avec le nord sur le cadran (et donc avec le nord de la carte).

La seconde méthode est similaire, à ceci près qu'elle prend en compte la DMR : on fait donc correspondre le nord géographique et le nord de la carte. Comme il n'est pas possible d'obtenir directement le nord géographique avec la plupart des boussoles, on procédera avec le nord magnétique corrigé par la DMR. Une fois que celle-ci est calculée, on aligne le nord du cadran de la boussole avec le corps de celle-ci, comme précédemment, puis on ajoute (ou retranche, selon la DMR) la valeur de la DMR. On procède ensuite comme pour la méthode précédente : en faisant coïncider l'aiguille aimantée de la boussole avec le nord de son cadran, le corps de la boussole, et donc le nord de la carte, sont alignés avec le nord géographique.

Par des moyens astronomiques

Il est possible de trouver simplement le nord géographique en utilisant la position des astres dans le ciel. De jour, on utilisera le soleil : deux méthodes sont alors possibles. De nuit, on utilisera l'étoile polaire.

La première méthode utilisable de jour consiste à utiliser une montre pour trouver le nord géographique à l'aide du soleil. Il est alors possible d'orienter la carte. Cette méthode, quoi que pratique, reste assez peu précise. On pourra utiliser la méthode des points remarquables en complément.


Searchtool.svg Voir l’article détaillé : orientation avec une montre



La seconde méthode utilisable de jour consiste à réaliser un cadran solaire. Cette méthode, exigeant plusieurs heures d'attente, permet par contre une orientation très précise.


Searchtool.svg Voir l’article détaillé : orientation par cadran solaire



De nuit, il suffit de trouver l'étoile polaire (au croisement des directions des queues de la grande et de la petite ourse, mais peu brillante), qui indique précisément le nord géographique.

Avec des points remarquables

Il est enfin tout simplement possible d'orienter la carte en utilisant des points remarquables du terrain. Il suffit pour ce faire de repérer un point remarquable situé à proximité de l'endroit où on se trouve, puis un autre point remarquable situé plus loin. On relève alors leurs positions respectives sur la carte, puis il suffit de faire correspondre la direction les rejoignant sur le terrain avec la direction les rejoignant sur la carte.

Si on est équipé on peut pratiquer le Repérage par triangulation au moyen d'une planchette et d'une boussole.

On peut également utiliser pour ce faire les routes, cours d'eau, etc ; voire même les murs des bâtiments sur les cartes à très grande échelle. Il suffit d'aligner les points remarquables sur le terrain avec leurs représentations sur la carte. C'est très utile quand on progresse sur un sentier.

Calculs de distances et de pentes

Calcul de distance

Un curvimètre

L'échelle de la carte étant connue, il est facile de calculer une distance sur la carte. Il suffit de la mesurer, puis de la convertir, par un simple produit croisé comme expliqué plus haut.

Il existe cependant deux moyens permettant de lire une distance directement sur la carte, sans calcul :

  • À l'aide d'une règle graduée à l'échelle de la carte, où les distances sont immédiatement indiquées dans leur valeur sur le terrain. La plupart des boussoles plates présentent des graduations au 1:50 000 et au 1:25 000 sur une de leurs faces ; il est également possible de réaliser soi-même une règle graduée à l'échelle en utilisant un bout de papier et en y reportant les indications fournies sur la légende. Sur le terrain, on pourra même utiliser un brin d'herbe coupé, par exemple, à la longueur équivalent à 1 km.
  • À l'aide d'un curvimètre. C’est un petit instrument à roulette, dont le cadran indique la distance de n’importe forme de trajet sur la carte parcouru par la roulette. Il suffit donc de lui faire suivre sur la carte le trajet dont on veut mesurer la distance, puis de lire le résultat sur son cadran.


Calcul de pente

Il est facile de calculer une pente lorsque l'on connaît précisément le dénivelé et la distance à parcourir.

Le dénivelé est la différence entre l'altitude de départ et l'altitude d'arrivée. Un dénivelé positif indique une montée, un dénivelé négatif indique une descente. Il se calcule en retranchant l'altitude de départ à l'altitude d'arrivée. Il peut aussi se calculer facilement à l'aide des courbes de niveau : il suffit de les compter et de multiplier leur nombre par l’équidistance des courbes, indiquée dans la légende de la carte.

Pour calculer une pente, il suffit de diviser le dénivelé (en mètres) par la distance parcourue (en hectomètres) :

dénivelé en m = pente en %
distance en hm

Exemple

Sur une carte au 1:25 000 où l'équidistance des courbes est de 5 mètres, j'ai mesuré un trajet à parcourir de 2,3 cm, et j'ai compté quatorze courbes de niveau.

Je commence par calculer la distance à parcourir :

1   =   2,3
25000 57500

La distance à parcourir sur le terrain est donc de 57 500 cm, soit 575 m … soit 5,75 hm.

Je calcule ensuite le dénivelé (ici, simplement en comptant les courbes de niveau et en multipliant par l'équidistance) :

14 x 5 = 70

Je calcule ensuite la pente :

70 m = 12 %
5,75 hm

Il s'agit donc d'une pente de 12 %, soit une assez forte montée.

Progresser et se repérer

L'utilité principale d'une carte, une fois qu'on sait s'en servir, est principalement de permettre de progresser, ainsi que de permettre de se repérer. Il est également possible de l'utiliser pour transmettre sa position.

La méthode la plus simple, et la plus courante, pour progresser à l'aide d'une carte, consiste à y lire le trajet à suivre sur les routes et chemins, et à suivre ceux-ci. Elle n'exige que de savoir orienter une carte, et est à la portée de tout le monde sans formation préalable, même si certaines personnes peuvent avoir besoin d'entraînement pour y parvenir convenablement.

Une seconde méthode, plus technique, consiste à relever sur la carte un tracé en ligne droite reliant un point de départ à un point d'arrivée, et à noter l'angle entre ce trajet et le nord magnétique. En mesurant cet angle, une fois sur le terrain, et en suivant la direction qu'il indique, on parviendra au point d'arrivée.


Searchtool.svg Voir l’article détaillé : Azimut



Pour se repérer sur la carte alors qu'on est sur le terrain, on procédera en se situant par rapport à trois points remarquables repérés et sur le terrain et sur la carte.


Searchtool.svg Voir l’article détaillé : Repérage par triangulation



Si l'on dispose d'un récepteur GPS, il est également possible de se repérer en utilisant les systèmes de coordonnées, ou référentiels géodésiques[4]. Ces systèmes permettent également de transmettre une position précise, par exemple pour indiquer où l'on est, pour donner un rendez-vous, etc. Le principale système de coordonnées est le système UTM.


Searchtool.svg Voir l’article détaillé : Coordonnées UTM


Il existe également d'autres systèmes nationaux, comme, en France, le système de coordonnées Lambert. Ces référentiels comportent plusieurs variantes, qu'il ne faut pas confondre.

Cet article peut aider à préparer certains badges.

Notes et références


  1. Héritage du premier demi-siècle de scoutisme, où les seules cartes à cette échelle (en noir et blanc) étaient éditées par l'armée. Le nom provient de la première série de ces cartes, dressée entre 1827 et 1880 (voir Wikipédia : carte de l'État-Major).
  2. La définition exacte des lignes de crête et de thalweg est cependant très difficile à établir ; voir ici. Voir également Wikipédia : crête et talweg.
  3. Les cartes éditées en France par l'IGN comportent également un nord Lambert, noté y, lié au système de coordonnées Lambert. Il est encore parfois visible dans les indications de DMR.
  4. Voir à ce sujet : les référentiels géodésiques, fiche de cours de SIG de Vincent Godard, et une liste de référentiels géodésiques par pays (site d'un logiciel de conversion de coordonnées)