Thibault Martin-Prével

Histoire de la cartographie

Préambule

Les anciennes représentations du monde sont tellement éloignées de nos connaissances modernes qu’elles nous apparaissent comme de véritables œuvres d’art sorties de l’imagination bouillonnante de quelque génial créateur.

Chaque fois, pourtant, elles reflètent l’ensemble des connaissances accumulées à un moment donné. Pendant des millénaires, le monde ne cesse de s’agrandir au rythme des progrès de la technique. Les terres inconnues laissées en blanc sur les documents anciens se réduisent comme une peau de chagrin. Et lorsque les dernières tâches blanches disparaissent, les hommes découvrent avec stupéfaction qu’ils vivent dans un monde fini dont les ressources ne sont pas inépuisables...

Les débuts et l’essor de la cartographie pendant l’Antiquité

Première carte

Les hommes, longtemps, décrivent la Terre comme ils la voient : plate et circulaire. C’est une préoccupation constante qui remonte à l’Antiquité : ils ont toujours cherché à représenter le monde dans lequel ils évoluaient.Les récits de voyageurs revenus de régions lointaines peuplées de créatures étranges, aux confins du monde connu, alimentent de terribles légendes transmises de génération en génération. Pour les illustrer, le conteur se contente de dessiner sur le sable ou la terre.

Les premières ébauches de croquis cartographiques précédèrent certainement l’invention de l’écriture. D’abord avec le doigt puis avec un morceau de bois. L’argile, moins friable, garde la marque faite. Il gèle, en quelque sorte, l’empreinte et en conserve la trace longtemps.

Environ 3000 ans avant J.-C.

Carte schématique babylonienne du monde vers 700 - 500 avant J.C.

Des tablettes d’argile montrent que, trente siècles avant J.-C., on s’efforçait déjà de représenter des contours et des itinéraires. Cette technique, qui remonte à la nuit des temps, n’a laissé qu’un fragment de cane assyrienne daté de 2200 av. J.-C.

VII ème siècle avant J.-C.

La sphéricité de la Terre, imaginée vers 650 avant J.-C. par Thalès de Milet, puis affirmée par les Pythagoriciens, permet de fixer un cadre aux connaissances géographiques.

VI ème siècle avant J.-C.

Carte schématique babylonienne du monde vers 700 - 500 avant J.C.

Une carte babylonienne du VIe siècle avant notre ère montre Babylone, sur les rives de l’Euphrate, le golfe Persique, des régions montagneuses et des îles mystérieuses. Le tout est entouré par un océan circulaire, "la rivière amère", lui-même relié à « l’océan céleste ».

Mais on sait que l’exploration de la Méditerranée est beaucoup plus ancienne. Les peuples navigateurs, en particulier les Phéniciens, ont décrit des « périples » et relevé le tracé des côtes qu’ils fréquentaient.De même, les opérations cadastrales égyptiennes ont entraîné des travaux d’arpentage importants.

Mais ce sont les savants grecs qui ont fourni les premiers éléments objectifs de la géographie mathématique et de la cartographie.

Chez les Grecs, les Crétois jouissent depuis toujours d’une réputation d’habiles navigateurs. Et, l’an dernier, des fouilles archéologiques effectuées par une équipe américaine dans le Péloponnèse mettent au jour plusieurs foyers d’habitation avec des haches et des lances de pierre datées de 7500 av. J.-C. Ces armes proviennent des mines d’obsidienne de Milo, l’île des Cyclades où fut découverte, beaucoup plus tard, la célèbre Vénus qui fait l’orgueil du musée du Louvre. Ainsi, il y a presque cent siècles, les intrépides marins crétois effectuaient déjà des voyages de routine de plusieurs centaines de kilomètres en pleine mer, en se guidant avec les étoiles.

Plus près de nous, au IXe siècle avant Jésus-Christ, le poète Homère chante dans « L’Iliade » et « L’Odyssée » un monde épique qui lui vaut d’être considéré généralement comme le premier des géographes grecs.

Le monde connu se limite alors au Bassin méditerranéen dont le centre est occupé par l’Olympe, la Grèce et la mer Egée. Au cours des siècles suivants, les connaissances se précisent.

Maniement du gnomon

Les prêtres égyptiens jettent les bases de l’astronomie et de la géométrie et s’initient au maniement du gnomon. Ce stylet vertical, inventé par les Chaldéens pour mesurer la course du Soleil, donne naissance aux cadrans solaires.

Avec lui, dès le VIe siècle av. J.-C., la géographie fait son entrée dans le domaine des sciences et de l’observation. Le philosophe et astronome grec Thalès, de Milet, démontre que la Terre est ronde, explique le phénomène des éclipses et impressionne les foules en prévoyant celle de 585 av. J.-C. La première carte de géographie est attribuée à Anaximandre, un élève de Thalès.

Au VIe siècle av. J.-C., les disciples du philosophe grec Pythagore affirment, à leur tour, que la Terre est ronde en observant que l’ombre faite par la Terre sur la Lune forme une ligne courbe.

III ème siècle avant J.-C.

Expérience de l'ombre dans le puy d'Eratosthène

Au IIIe siècle av. J.-C., Eratosthène, le plus célèbre bibliothécaire d’Alexandrie, se livre à une petite expérience de physique amusante. Sachant que le jour du solstice d’été, à midi pile, le Soleil se trouve juste au zénith d’Assouan et éclaire le fond d’un puits, il mesure la longueur de l’ombre d’un bâton planté à la verticale dans le sol d’Alexandrie. Il en déduit l’angle formé par le Soleil et constate qu’il correspond à 1/50 de cercle. Il ne lui reste plus alors qu’à multiplier la distance Alexandrie-Assouan par cinquante pour obtenir la longueur de la circonférence du globe terrestre qu’il estime à 39 690 kilomètres, malheureusement ses successeurs, notamment Posidonios de Rhodes (135-50), réduisirent considérablement cette dimension.

Ce brillant astronome est aussi l’auteur de la première grande carte de l’Antiquité. Il ignore encore les secrets de la projection cartographique mais s’appuie sur les expéditions d’Alexandre le Grand, les périples des marins, les récits des voyageurs et ceux de Pythéas le Massaliote, un navigateur grec du siècle précédent, parti de l’ancienne Marseille pour remonter vers le nord, après avoir passé le détroit de Gibraltar baptisé alors colonnes d’Hercule.

Cet intrépide navigateur, qui passe parfois pour un fieffé menteur et que Strabon, l’auteur de la première « Géographie universelle », qualifie de « charlatan professionnel », décrit avec précision la Grande-Bretagne et rapporte que, au-delà de « la plus septentrionale des terres » l’Islande ou, plus vraisemblablement, les îles Shetland -, « la mer est toute coagulée ».

Au final, la représentation que fait Eratosthène du monde antique se révèle d’une étonnante modernité : elle est orientée au nord et son centre fixé à Rhodes, là où se trouvait la statue du Colosse qui matérialise le centre du monde pour les Grecs de l’Antiquité.

II ème siècle avant J.-C.

À la suite d’Ératosthène, Hipparque (190-125) inventa la première projection, dite « carte plate parallélogrammatique », lointain ancêtre de la projection de Mercator.

II ème siècle après J.-C.

Carte de Ptolémée

Claude Ptolémée (90-168), astronome et géographe d’Alexandrie élabora une carte, qui resta d’actualité pendant plus de 1400 ans et détermina par le calcul la latitude et la longitude de huit mille points, en commettant de nombreuses erreurs et en utilisant l’estimation erronée de Posidonios comme circonférence de la Terre.

Malgré ses graves défauts, la cartographie grecque antique contient déjà toutes les notions fondamentales de la cartographie moderne : sphéricité de la Terre, mesure des latitudes et, moins précisément, des longitudes, coordonnées terrestres, systèmes de projection.

Son caractère essentiel est d’être une cartographie d’ensemble, visant à donner une image globale du monde alors connu ou supposé, telle que, par exemple, le globe de Cratès réalisé vers 150 avant J.-C.

Les arpenteurs de l’Empire Romain

Après avoir détruit Carthage, les Romains repoussent les limites des terres connues en Europe, en Afrique et en Asie. Ce ne sont pas des esprits spéculatifs mais des gens pratiques qui ne demandent qu’à gérer leurs propriétés.

Les Grecs furent des cartographes, les Romains se révèlent arpenteurs. Ils se préoccupèrent surtout des itinéraires terrestres.

Carte romaine

La première « Description du Monde », réalisée sous le règne d’Auguste, est dirigée par quatre ingénieurs et s’étale sur vingt-cinq ans. Une carte d’ensemble est peinte sur un portique de Rome. Cette œuvre monumentale, disparue, est citée dans de nombreux guides pratiques de l’époque qui énumèrent les principales villes que l’on rencontre le long des voies romaines. Ils sont accompagnés d’itinéraires dessinés où figurent les cheminements.

Ce sont les premières cartes routières, copiées et recopiées par les scribes, dessinées sur des rouleaux de parchemin ou de papier que le voyageur déroule au fur et à mesure de sa progression.

De l’Antiquité romaine, aucun document original ne semble avoir été conservé, tous ces exemplaires ont disparu sans laisser de traces sauf un, la « Table de Peutinger », retrouvée au Moyen Age.

L’original s’est évanoui, mais il s’agit de la copie tardive d’un itinéraire du XIIIe siècle, attribué à Castorius, représentant l’ensemble de l’Empire romain, des îles Britanniques à l’Euphrate. Il est peint en couleur sur douze feuilles de parchemin cousues les unes aux autres. Le tout se présente sous la forme aisément transportable d’un rouleau de 6,82 mètres de long sur 34 centimètres de haut. Les routes sont représentées par des traits, les villes symbolisées par des monuments et on y trouve d’innombrables renseignements, comme les indications de distances, les lieux de repos et les relais pour les chevaux.

Rome, et plus tard Jérusalem, devient le centre des cartes.

L’influence religieuse sur le développement des cartes

V ème siècle après J.-C.

Les grandes invasions barbares qui déferlent sur l’ancien Empire romain à partir du Ve siècle marquent le déclin de l’Occident. Vandales, Huns, Wisigoths, Ostrogoths dépècent l’empire, balaient la culture scientifique naissante, effacent la tradition écrite et supplantent le grec comme langue savante.

L’esprit religieux impose sa marque au détriment des grandes découvertes scientifiques. Pour mieux asseoir leur autorité, les Pères de l’Eglise imposent leur vision du monde puisée directement dans les textes sacrés.

La Terre reste ronde, mais redevient plate. Elle baigne dans un vaste océan et Jérusalem règne au centre du monde, entre la Méditerranée et le Paradis terrestre.

Système de Cosmas

Dans la « Topographie chrétienne » du moine Cosmas, la Terre prend la forme originale d’un rectangle qui mesure quatre cents journées de navigation en longueur et deux cents en largeur. Détail amusant : le mouvement du Soleil et de la Lune autour d’une montagne immense génère le jour et la nuit.

Carte de Cosmas

La plupart des mappemondes médiévales - mappae mundi signifie cartes du monde en latin - sont orientées vers l’Est et partagent le monde en trois parties : l’Europe et l’Afrique sont délimitées par une Méditerranée verticale, tandis que l’Asie est disposée au-dessus des deux autres continents dont elle est séparée par le Don, la mer Noire et le Nil.

Cette disposition évoque un T dans un O, dénomination attribuée à ces « Images du Monde » où le T représente symboliquement la croix du Christ et la Trinité divine.

Ces cartes ne cherchent d’ailleurs pas à donner une image fidèle du monde réel. Leur seule fonction consiste à illustrer des textes sacrés ou symboliques, et les clercs qui passent leur temps à les recopier n’hésitent pas à les surcharger d’enluminures et d’ajouts nombreux, au rythme de leur inspiration et de leur fantaisie.

Dessins mythiques et légendes se mêlent aux détails géographiques et aux dessins d’animaux étranges. Personnages mythologiques, îles fantaisistes, montagnes imaginaires, villes irréelles apparaissent pour boucher les emplacements trop vides. Ces mappemondes deviennent d’admirables œuvres d’art somptueusement décorées dans la tradition médiévale. A ce titre, elles apparaissent souvent dans les motifs utilisés pour décorer réfectoires et bibliothèques des monastères.

Trois magnifiques tables en argent représentant Constantinople, Rome et la Terre divisée en trois sont signalées à Aix-la-Chapelle, parmi les trésors de l’empereur Charlemagne.

L’une des plus connues de ces mappemondes est celle de Richard Haldingham qui orne le retable d’un autel de la cathédrale de Hereford, en Angleterre. Elle date de la fin du XIIIe siècle et présente la particularité d’intervertir l’Afrique et l’Europe !

C’est à partir de cette date que les parallèles commencent à être représentés sur les cartes.

Dépositaires des idées de Ptolémée, les Arabes accomplirent en revanche une œuvre cartographique importante.

Leur plus grand voyageur et géographe, Édrisi (1099-1165), construisit une carte qui s’étend de l’Europe occidentale à l’Inde et à la Chine, et de la Scandinavie au Sahara. Elle peut passer pour la somme des connaissances géographiques arabes vers le milieu du XIIe siècle.

La cartographie renaît avec les grands voyages

XII ème siècle après J.-C.

Boussole

Vers le XIIe siècle, l’invention de la boussole par les Italiens éveille et justifie de nouveaux appétits de conquête.

Aux indications de distances portées sur les itinéraires terrestres succèdent bientôt celles des directions que les marins reportent scrupuleusement sur leurs portulans, ces cartes magnifiques qui décrivent avec une précision extrême les côtes du littoral en ignorant superbement l’intérieur des terres.

Carte de Marco Polo

Ces cartes maritimes apparaissent à la fin du XIIIe siècle et demeurent inchangées jusqu’au XIVe.

Pour les utiliser avec leur boussole, les marins orientent vers le Nord les cartes qui s’étaient tournées vers l’est et le Soleil levant sous l’influence des religions.

Après les croisades, le commerce maritime connaît un nouvel essor au sein de la Méditerranée. De grandes expéditions sont organisées vers l’Asie par Guillaume de Rubrouck et Marco Polo qui passe une vingtaine d’années dans le pays du grand khan à partir de 1271.

Ses récits publiés dans « Le Livre des merveilles du monde » révèlent les trésors d’une Chine encore mystérieuse.

Après un sommeil d’une dizaine de siècles, les cartes de Ptolémée sortent de l’oubli. Basées sur les itinéraires, les cartes routières et les renseignements de l’époque, elles représentent un formidable travail de compilation mais donnent une image du monde plus déformée que celui d’Eratosthène.

XV ème siècle après J.-C.

Carte imprimée sur cuivre

Le développement de l’imprimerie naissante favorise largement leur diffusion.

Dès cette époque, Saint-Dié brille déjà au firmament des géographes puisque c’est dans cette petite ville des Vosges, en 1471, que le moine Dom Nicolas révise les vingt-sept cartes de Ptolémée et leur apporte quelques compléments.

L’invention de Gutenberg arrive à point pour les imprimer à partir de 1475 et favorise leur diffusion.

Au cours des années suivantes, elles sont même gravées sur cuivre à Bologne et à Rome ainsi que sur bois à Ulm.

Ce sont les erreurs de ces cartes qui incitent Christophe Colomb à chercher la route des Indes en passant par l’ouest. Reprenant les indications de Ptolémée, il refait ses calculs, se trompe dans les conversions d’unités de mesure et conclut que l’Asie se trouve à moins de 5 000 kilomètres de l’Europe.

Lorsqu’il atteint Cuba, en 1492, il est persuadé de toucher le Japon, la « noble île de Cipango » décrite par Marco Polo.

L’année suivante, il revient à Cuba qu’il prend pour la Chine.

En 1498, il accoste en Amérique centrale, mais il s’obstine à penser qu’il est arrivé au paradis terrestre.

Saint-Dié s’illustre encore en 1507, lorsque Waldeseemüller, mathématicien et géographe de la cour de Lorraine, ignorant l’existence de Christophe Colomb, propose de donner au nouveau continent le nom du navigateur italien Amerigo Vespucci.

À partir du XVIe siècle, un canevas géométrique conforme s’ajoute aux lignes de direction dérivées de la boussole : on s’approche des cartes marines qui seront mises à la disposition des navigateurs.

Les maîtres de cette cartographie nouvelle ne furent plus des navigateurs, mais des mathématiciens ou des astronomes, allemands ou flamands principalement.

Des projections originales furent proposées pour englober l’ensemble de la Terre.

Le Flamand Gerhard Mercator (1512-1594) représenta le monde connu (1569) sous la forme d’un ensemble de dix-huit feuilles. Il utilisa à cet effet un canevas conforme, inspiré des portulans, sur lequel méridiens et parallèles se recoupent à angles droits, mais dont l’écart entre les parallèles augmente avec les latitudes croissantes.

Ce canevas est encore employé pour les cartes marines et, sur certains atlas, pour la représentation des basses latitudes.

Mappemonde Ortelius

À la même époque un autre Flamand, Ortelius (1527-1598), publia (1570) un Theatrum orbis terrarum en cinquante-trois planches portant soixante-dix cartes, qui peut être considéré comme le premier grand atlas universel.

L’ensemble de la Terre y était représenté sur une mappemonde où Ancien et Nouveau Mondes figurent chacun dans un cercle divisé par des méridiens, courbes recoupant l’équateur en parties égales.

À la fin du XVIe siècle, le monde est conçu et représenté dans sa forme et ses proportions réelles. L’Europe occidentale, grâce à la gravure sur bois ou sur métal et à l’imprimerie, devient un centre de confection et de diffusion de cartes rationnelles, capables de recevoir l’adjonction de toute nouvelle découverte.

Les nouvelles applications de la cartographie

XVII ème siècle après J.-C.

Militaires

À partir du XVIIe siècle, les nécessités de l’administration et de la guerre exigèrent des cartes plus détaillées et à plus grande échelle.

Elles justifièrent l’introduction de la géodésie et de la topographie dans le levé des cartes régionales. Les mesures d’arcs de méridien, la création du corps des ingénieurs géographes, la figuration du relief, la réalisation de la première grande carte détaillée de la France marquèrent les débuts des cartes géométriques nationales.

Les guerres de conquête succèdent aux grandes expéditions. Toutes ont en commun d’emmener avec elles des géographes et des scientifiques dont la fonction principale consiste à dresser un inventaire de plus en plus détaillé du globe terrestre. Mais aussi de relever les limites des Etats.

Les instruments s’améliorent et les cartes gagnent en précision.

Colbert charge l’Académie des sciences de réaliser une carte exacte du royaume.

Quand il découvre cette France plus svelte, le roi Louis XIV remarque que « les messieurs de l’Académie lui ont fait perdre une partie de son royaume ».

La cartographie générale poursuit son développement avec le souci principal de réaliser des documents d’une incontestable exactitude.

En France, Guillaume Delisie (1675-1726), créateur d’un système de projection conique, publia des mappemondes fondées sur des observations astronomiques et incluant les plus récentes découvertes.

Carte de Cassini

Le relevé précis de la carte de France à grande échelle signée par les Cassini va demander un siècle de travail à quatre générations successives.

Ce n’est pourtant que dans la seconde moitié du XVIIIe siècle que fut réalisée la première carte géométrique de la France à moyenne échelle (1:86 400), appuyée sur une nouvelle triangulation générale exécutée de 1733 à 1744.

La découverte de la triangulation relance l’intérêt porté aux cartes.

Avant de se lancer à la conquête de l’Europe, Napoléon fait saisir toutes les cartes en vente. Lui-même utilise un exemplaire manuscrit unique, la carte de l’Empereur.

Au fur et à mesure de ses conquêtes, les géomètres complètent ce trésor. Les quatre cent vingt feuilles manuscrites de l’Europe au 1/100 000 qui va du Rhin à la Dvina et de la Baltique au Tyrol disparaissent presque toutes pendant la retraite de Russie.

L’évolution de la cartographie se poursuit pour représenter avec plus d’exactitude une réalité complexe. Après les cartes d’état-major, on voit apparaître les courbes de niveau. Ainsi réapparaît la rigueur et la précision qui caractérisait cette science dans l’Antiquité.

La cartographie moderne

XIX ème siècle après J.-C.

La période moderne de la cartographie topographique commence avec les grandes réalisations du XIXe siècle.

Carte d'Etat Major

La révolution industrielle apporte son lot d’innovations. Elle est notamment illustrée en France par la carte de l’état-major, au 1:80 000 en hachures, qui servit de prototype à plusieurs autres cartes européennes. Les travaux de cette carte, commencés en 1818, durèrent jusqu’en 1880 (et même 1882 pour la Corse).

Construite sur le canevas de Bonne, appuyée sur la méridienne mesurée par Jean-Baptiste Delambre et Pierre Méchain en 1792-1799 et sur une nouvelle triangulation achevée en 1863, elle comprend deux cent soixante-treize feuilles (plus neuf pour la Corse).

Le figuré du relief dérive de courbes de niveau équidistantes de 10 mètres qui, à la mise au net, étaient remplacées par des hachures d’autant plus serrées que la pente était plus forte.

Tenue régulièrement à jour, elle est restée en service jusqu’en 1958. A partir de 1891, la cartographie fait l’objet d’une collaboration internationale.

XX ème siècle après J.-C.

Carte IGN au 1:25 00O ème

Au début du XXe siècle, la cartographie profite des progrès de la géophysique dans la détermination de l’ellipsoïde comme du perfectionnement technique des instruments de mesure, de l’usage systématique de la photographie dans les traitements graphiques et du développement de l’impression polychrome.

La première carte polychrome de l’ensemble de la France fut la carte au 1:100 000 en cinq couleurs, dite carte du ministère de l’Intérieur, ou carte vicinale, qui fut commercialisée jusqu’en 1938.

Télédétection et stéréoscopie

À partir de 1930, l’emploi de la photographie aérienne puis de la télédétection par satellites dans le levé du terrain, enfin l’introduction du traitement informatique des données et de l’automatisation des opérations graphiques marquent l’essor d’une ère nouvelle.

L’imprécision du 1:80 000, même agrandi photographiquement au 1:50 000, incitait à la rédaction d’une carte nouvelle.

Confiés au service géographique de l’armée créé en 1897, les travaux commencèrent en 1901. Les levés au 1:10 000 à la planchette et publiés au 1:50 000 en quatorze couleurs n’avancèrent que lentement.

Reprise en 1920, la carte ne comporte plus que cinq ou six couleurs.

Cartographie 3D

Les levés par stéréotopographie aérienne sont complétés sur le terrain et publiés au 1:25 000. Ils constituent la carte de base du territoire français. Par réduction d’échelle et par généralisation graphique, cette carte est l’origine des autres cartes de France au 1:50 000, au 1:100 000 et au 1:250 000.

L’Institut géographique national (IGN) qui, depuis 1940, a remplacé le service géographique de l’armée, publie de très nombreuses autres cartes, cartes du monde et cartes des Etats d’expression française auxquels il apporte une aide technique appréciable.