Carte topographique en relief. © Claudia0spencer, Pixabay
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L’Exploratorium : les secrets de fabrication des cartes IGN

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Les cartes topographiques sont extrêmement utiles, pas seulement au randonneur, mais également pour l'aménagement du territoire, sa gestion ou sa valorisation. Outils du quotidien, leur généralisation fait cependant intervenir plus d'une dizaine de domaines d'expertises très différents. De l'acquisition des photos aériennes au dessin des cartes en passant par le traitement, découvrez les secrets de fabrication des cartes IGN.

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Indispensables à tout bon randonneur, les cartes topographiques IGN regroupent de nombreuses informations géographiques : lignes de niveaux, altitudes mais aussi bâtiments, villes, routes, chemins de randonnées, forêts, prairies... Tout ce qu'il faut pour pouvoir se repérer. La précision de ces cartes peut aller jusqu'au 1 : 25.000, ce qui signifie que 1 cm représente 250 mètres en réalité. Outils du quotidien, que ce soit en format papier ou numérique sur nos GPS et smartphones, la réalisation des cartes topographiques de l'IGN demande cependant de nombreuses étapes et fait intervenir diverses techniques et savoir-faire.

Prises de vues aériennes en stéréoscopie

La première consiste à photographier le sol à partir de petits avions munis d'appareils photo. Quatre avions de l'IGN quadrillent ainsi un tiers du territoire français chaque année afin de mettre à jour les bases de données géographiques. Les photos prises à la verticale sont bien sûr géoréférencées, c'est-à-dire que l'on connaît avec certitude leur positionnement GPS et couvrent chacune une surface de 1,5 x 1,5 km.

Ces images se chevauchent les unes les autres d'environ 60 %, ce qui permet de photographier chaque point du sol suivant deux angles différents. Cette technique de prise de vue, que l'on appelle stéréoscopie, permet de percevoir la profondeur et le relief, un peu comme nos deux yeux. Ces informations seront essentielles pour la construction des courbes de niveaux.

La phase de traitement des photos acquises par ce biais est également très importante. Il faut en effet corriger la déformation liée à l'angle de la prise de vue ainsi qu'au relief. Les différentes images corrigées, que l'on appelle ortho-images, sont ensuite uniformisées au niveau des couleurs et de la luminosité puis assemblées pour former une première carte du sol. En présentant les moindres détails du terrain, cet assemblage d'ortho-images constitue un fond essentiel des systèmes d'informations géographiques. Elle est notamment indispensable aux gestionnaires de réseaux et aux entreprises de BTP. On est cependant encore loin des cartes topographiques que nous connaissons.

Ortho-image obtenue par prise de vue aérienne. © Francesco Quarenghi, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Relevés de terrain

À partir de ces représentations 3D du terrain, un opérateur va identifier les différents objets présents à l'image, comme les routes, les habitations, les forêts... Ces informations sont ensuite organisées au sein de la base de données.

Les prises de vues aériennes sont également complétées par des prises de vue satellitaires mais aussi par des données recueillies au sol par des géomètres et topographes qui arpentent les zones invisibles depuis le ciel ou l'espace, comme les sentiers de randonnées en sous-bois ! Ils recensent également de nombreuses autres informations immatérielles, comme les limites communales ou encore les noms des lieux. Toutes ces données géoréférencées serviront à compléter les cartes.

Des cartes générées automatiquement

Vient ensuite la phase d'illustration. Car les cartes que nous tenons entre nos mains ne sont pas des assemblages de photographies. Il s'agit d'une représentation des informations contenues sur les prises de vues aériennes et satellitaires. Auparavant dessinées à la main, les cartes sont désormais générées numériquement.

Le cartographe va ainsi venir superposer les différentes couches contenant chacune un type de données (tracé des routes, bâtis, cours d'eau, végétation...). Les noms de lieux sont ensuite ajoutés manuellement, ainsi que les nombreux symboles que l'on retrouve dans la légende. Le but est, bien sûr, d'avoir une carte la plus complète possible tout en restant lisible.

Exemple de carte IGN finale. © Frédérique Voisin-Demery, Flickr

Au carrefour entre la géographie et l'informatique, la géomatique mobilise ainsi de nombreuses compétences qui servent à collecter, traiter, analyser et diffuser les géodata. Une approche fondamentale pour la gestion de notre territoire.

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