Les cartes géographiques

Construction d'une carte. Projections

Projections par perspective. 
La projection perspective d'un objet est sa représentation sur le plan perspectif ou plan du tableau. Mais un solide ne pouvant être considéré d'un seul point de vue, l'oeil n'embrasse que la moitié du globe, et, pour en obtenir la représentation entière, il faut en considérer les deux hémisphères tour à tour. Les vues perspectives peuvent être très nombreuses, suivant la position supposée de l'oeil par rapport à la terre; les principales sont les projections orthographique, stéréographique, centrale, et homalographique.

La projection orthographique.
La projection orthographique est celle où la surface de la Terre est représentée sur un plan qui la coupe par le milieu, l'oeil étant supposé placé à une distance infinie. On distingue trois sortes de projections orthographiques : 

1° la projection orthographique polaire, si l'oeil est supposé dans le plan de l'axe de la Terre et dirigé sur l'un des pôles; le plan de projection est alors l'équateur lui-même; le pôle est figuré au centre de la carte; les méridiens sont représentés par des lignes droites, les parallèles par des cercles concentriques à l'équateur; 

2° la projection orthographique équatoriale, si l'oeil est supposé dans le plan de l'équateur et dirigé sur le point d'intersection de l'équateur par le méridien central; le plan de projection est alors le méridien, dont on décrit le cercle en prenant le point d'intersection pour centre; les autres méridiens sont des ellipses, et les parallèles des lignes droites; 

3° la projection orthographique horizontale, si l'oeil est supposé placé au zénith d'un lieu; le  plan de projection est alors le plan de l'horizon même du lieu; les méridiens et les parallèles sont des ellipses.

La projection stéréographique.
Dans la projection stéréographique, la surface de la terre est représentée sur le plan d'un de ses grands cercles, l'oeil étant supposé au pôle de ce cercle, et le globe étant considéré comme un solide transparent; l'hémisphère représenté est alors celui qui est opposé à l'hémisphère dans lequel l'oeil est supposé se trouver. Il y a trois sortes de projections stéréographiques : la polaire, si l'oeil est supposé à l'un des deux pôles; l'équatoriale, si l'oeil est sur la circonférence de l'équateur; l'horizontale, si l'oeil est placé aux antipodes du lieu sur l'horizon duquel est faite la projection.

Ici, les méridiens et les parallèles étant représentés par des arcs de cercle tracés d'après les lois de la perspective, les espaces vont en s'agrandissant du centre à la circonférence, au contraire de la projection orthographique. C'est que l'oeil n'est plus supposé placé à l'infini, de façon que les rayons visuels sont censés parallèles, mais sur la circonférence même; et par suite de l'obliquité que prennent les rayons visuels à mesure qu'ils s'éloignent de celui qui est perpendiculaire au plan, les régions placées sur les bords de l'hémisphère présentent une étendue bien plus considérable. Il y a donc, dans cette projection, comme dans la précédente, déformation d'une partie de la surface représentée, mais dans une direction contraire. Du moins, elle conserve dans leur véritable grandeur les angles de position réciproque des objets, ce qui permet de mieux reproduire la direction des montagnes, le cours des feuves, etc.

Dans la projection centrale, l'oeil est supposé placé au centre même de la sphère, et le plan de projection est un plan tangent à la surface. Cette projection, qui se divise, comme les précédentes, en polaire équatoriale et horizontale, altère la proportionnalité des surfaces du centre à la circonférence, au point qu'il est impossible d'embrasser avec elle tout un hémisphère, et qu'elle ne peut être employée que pour représenter des portions peu étendues du globe.

La projection homalographique.
La projection homalographique, c'est-à-dire régulière, récemment imaginée par Babinet, atténue considérablement l'inconvénient de la déformation des objets représentés. Au moyen de cette projection, on parvient à représenter exactement, par des portions égales du plan, des portions égales de la sphère, et par conséquent à reproduire l'étendue respective de toutes les parties du globe. Les méridiens sont représentés par des arcs d'ellipse équidistants, et les parallèles qui se rapprochent un peu les uns des autres en allant vers les pôles, par des lignes droites. Ce système, qui conserve l'élément si important de la superficie, facilite singulièrement les études de géographie physique et politique. Ainsi, en traçant sur une mappemonde homalographique un ou plusieurs carrés par des lignes perpendiculaires entre elles, en comptant le nombre des segments entiers ou fractionnaires qui couvrent la mer et les continents, et en établissant un rapport métrique entre chacun des degrés, on aura immédiatement le rapport de l'eau à la terre pour chaque hémisphère et même pour le globe entier. Dans les cartes limitées, la projection homalographique permet de passer facilement, au moyen des parallèles droits, d'un pays à un pays voisin, sauf l'obliquité nécessitée par la courbure des méridiens, et, avec la décomposition en carrés, on obtient le rapport d'étendue des divers terrains géologiques, des bassins de fleuves, des États politiques, des cultures ou productions végétales, etc.

Projections par développement. 
La Terre étant un sphéroïde, et ne pouvant, comme telle, être développée exactement dans toutes ses parties sur un plan, on a cherché à substituer à la sphère les solides qui ont avec elle le plus d'affinité, et qui, étant développables, peuvent fournir des représentations approximatives du globe; ces solides sont le cylindre et le cône : de là les projections par développement cylindrique et par développement conique.

Projection par développement cylindrique.
On suppose le globe entouré d'un cylindre tangent; ayant le même axe que celui de la Terre, et s'appliquant sur toute une circonférence de cercle, sur celle de l'équateur; en se déroulant, ce cylindre offre une projection plane de cette circonférence, et l'équateur est une ligne, droite que tous les méridiens viennent couper à angle droit, en sorte que les distances mesurées sur l'équateur et sur le méridien seront parfaitement semblables sur le globe et dans la projection plane. Mais on suppose ensuite que les méridiens, conservant leur perpendicularité sur l'équateur, se, projettent en lignes droites le long du cylindre, et perdent ainsi leur convergence vers les pôles. C'est ce qu'on appelle la carte plate, dans laquelle, les parallèles à l'équateur devenant comme lui des lignes droites, les méridiens et les parallèles, tous équidistants, se coupent à angle droit. Il en résulte que cette carte, fidèle pour l'équateur, assez fidèle encore pour les contrées très voisines, devient singulièrement défectueuse à mesure qu'on se rapproche des pôles; car les méridiens, qui devraient se rapprocher, conservent entre eux la même distance qu'à l'équateur, et la configuration est ainsi énormément élargie dans le sens de la longitude, pendant que, par l'équidistance des parallèles, elle ne peut s'étendre proportionnellement dans le sens de la latitude. 

De là des disproportions choquantes, que Mercator fit disparaitre au XVI^e siècle par une ingénieuse combinaison : il conserva pour les méridiens les lignes droites équidistantes; mais, en allant de l'équateur aux pôles, il espaça les parallèles dans une proportion exactement corrélative à l'espacement successif des méridiens. Il en résulte que les distances en longitude, mesurées sur chaque parallèle, ont, par rapport aux distances en latitude correspondantes, la même relation sur la carte que sur le globe. Cette projection cylindrique modifiée s'appelle Projection de Mercator. Malgré cette correction, l'étendue relative des continents et des mers est encore très altérée, lorsqu'on s'éloigne beaucoup de l'équateur. On ne peut, même avec cette projection, embrasser les pôles ni les régions tout à fait circumpolaires, qui sont reléguées à l'infini. Mais ce système n'en est pas moins d'un usage très commun, surtout pour les marins, parce que la marche des vaisseaux se réglant principalement d'après les angles que fait la boussole avec les méridiens et les parallèles, la carte de Mercator, qu'on appelle aussi carte marine, reproduit les angles dans leur véritable grandeur d'un bout du monde à l'autre. Elle est également utile dans la géographie ordinaire, pour présenter d'un seul coup d'oeil l'ensemble du monde, pour tracer la route suivie dans les grands voyages de découvertes maritimes, la direction des vents, des courants, etc. 

Projection par développement conique. 
Le cône présente avec la sphère beaucoup plat d'affinité que le cylindre; aussi la projection par développement conique est-elle de beaucoup préférable à la précédente, surtout quand il s'agit de parties peu considérables du globe, une petite zone conique ne différant presque pas d'une petite zone sphérique. On suppose le globe entouré d'un cône tangent qui s'applique sur, toute la circonférence, de manière à en offrir, en se déroulant, une projection. Dans cette projection, les parallèles sont des arcs de cercle ayant pour centre commun le sommet du cône, et les méridiens sont des lignes droites convergeant toutes au sommet du cône pour diverger vers la base; c'est là la projection conique pure.

Elle a l'avantage, sur la projection cylindrique, de conserver la convergence des méridiens vers les pôles, et, par suite, les distances exactes et l'égalité respective des quadrilatères ainsi formés, mais seulement dans le sens longitudinal; car ces quadrilatères ne croissent ou ne décroissent pas d'étage en étage dans la même progression que sur le globe, et offrent une surface d'autant plus agrandie qu'ils s'éloignent davantage du parallèle moyen.

Projection de Flamsteed.
Un autre système, formé de la combinaison des projections cylindrique et conique, et tendant à modifier cette dernière, est la projection de Flamsteed, astronome anglais, qui adopta, comme dans la projection plate, la rectitude et l'équidistance des parallèles, la rectitude et la perpendicularité du méridien moyen, mais, comme dans la projection conique, conserva la convergence des méridiens vers les pôles et leur équidistance sur chaque pa rallèle, représentant ainsi les quadrilatères terrestres par des quadrilatères équivalents. Mais, dans cette projection, les parallèles, étant des lignes droites, coupent les méridiens sous des angles de plus en plus obliques à mesure qu'on s'écarte du méridien moyen, de sorte que les quadrilatères s'éloignent de plus en plus de la forme rectangulaire, et que les pays excentriques subissent une grande déformation. On y a remédié par la projection de Flamsteed modifiée, ou les parallèles, tout en restant équidistants, n'étant plus des lignes droites, mais des arcs de cercles concentriques, les méridiens, au lieu de te conserver leur écartement réel que sur le parallèle moyen, gardent leur véritable espacement sur chacun des parallèles. Cette projection est la plus adaptée pour la représentation des contrées intermédiaires entre les pôles et l'équateur; la projection simple de Flamsteed convient mieux aux pays voisins de l'équateur; la projection conique pure, aux régions circumpolaires.

Division des cartes

Les cartes physiques.
Les cartes physiques représentent le globe tel qu'il est dans la nature. Elles se divisent en cartes maritimes, indiquant les courants de chaque océan, la hauteur des marées, la direction des vents sous chaque latitude, la profondeur de la mer dans les principales routes suivies par les vaisseaux; cartes climatolopiques, indiquant tout ce qui peut modifier le climat des diverses parties du monde, volcans, grands glaciers, lignes isothermes, maxima et minima de température; cartes oro-hydrographiques, marquant la direction, l'étendue, la hauteur des chaînes de montagnes, avec les bassins maritimes, lacustres et fluviatiles qu'elles dessinent, le cours et les accidents des fleuves et des rivières; cartes géologiques, indiquant la nature et l'étendue des divers terrains; cartes zoologiques et phytologiques, montrant dans quelles contrées particulières et jusqu'à quelles latitudes s'étendent les grandes espèces animales et les principales familles de plantes;

Les cartes politiques.
Les cartes politiques sont des cartes où la Terre est représentée avec les divisions factices que l'humain y établit pour l'utilité des relations commerciales, ou avec la délimitation des États. Elles se divisent en cartes administratives, portant les divisions et subdivisions politiques de chaque État, l'indication du centre et du ressort de chacune des administrations civile, maritime, militaire, judiciaire, universitairen, financière, etc.; cartes ethnographiques, exposant la répartition sur le globe des divers groupes ethniques, la division des langues et des religions; cartes statistiques, indiquant la nature des productions dans chaque région agricole, les différentes branches d'industrie, la densité de la population sur chaque partie du territoire; cartes commerciales ou itinéraires, avec les principaux centres commerciaux et industriels, les routes, canaux, chemins de fer, lignes arériennes qui les unissent, les lignes de na
vigation maritime ou fluviale;

Les cartes historiques.
Les cartes historiques montrent l'état politique du globe à telles ou telles époques. Elles se divisent en cartes de géographie ancienne et de géographie comparée, représentant soit l'étendue et les divisions des Etats anciens, soit les différences de dénominations et de limites qu'a subies dans le cours des âges une même région physique ou politique; cartes du Moyen âge et monuments de la géographie, comprenant les vestiges de la science ancienne ou les essais  de la cartographie rudimentaire du Moyen âge, depuis le X^e siècle jusqu'à la Renaissance du XVI^e; cartes et atlas des voyages terrestres et maritimes; cartes de géographie moderne, indiquant l'état politique des nations modernes aux grandes époques de l'histoire jusqu'à nos jourss, et comprenant aussi les cartes dressées pour les théâtres de guerre, les plans de villes, de batailles, etc.

Autres types de cartes.
Considérées d'après l'étendue, des pays qu'elles représentent, les cartes se divisent en mappemondes ou planisphères, si elles embrassent la surface entière du globe; cartes générales, si elles retracent toute une partie du monde; cartes spéciales, si un seul État; cartes chorographiques, si un territoire limité, avec tous ses endroits remarquables; cartes topographiques, si le territoire est très restreint, comme celui d'un canton, d'une commune, avec tous les détails de la nature du terrain, jusqu'aux habitations isolées et la division des champs; dans ce sens, ces dernières cartes se rapprochent beaucoup des plans géométriques et des travaux exécutés par le cadastre.

Les cartes en relief, dont le premier essai date de 1726, rendent visibles les divers accidents de terrain d'un pays, montagnes, vallées, fleuves, lacs, etc. Précieuses pour faire parfaitement comprendre les termes de géographie physique et donner une idée de la forme générale d'un pays, elles ne peuvent jamais fournir, à beaucoup près, des rapports exacts pour l'altitude comparative des montagnes au-dessus du niveau de la mer. (C. P.).