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4.Planimétrie
 
 
 
 
 
 
 
 

 

4. La planimétrie

La planimétrie vise à représenter sur une carte, à l'aide de signes convetionnels et d'indications écrites, les détails du terrain. Pour ce qui me concernait, je souhaitais rester sommaire, d'autant plus que le relief sous-jacent devait rester bien visible, en ne perdant pas de vue que je ne souhaitais pas représenter ce que proposent les cartes du commerce, mais seulement faciliter le repérage. Cela dit, je m'étais fixé de représenter:

J'excluais par contre de figurer les modes d'occupation des sols (forêts notamment) qui boucheraient le relief sans apporter grand chose au visuel. Mais il me paraissait intéressant de dénommer le plus possible d'éléments géographiques importants: noms des régions, des principaux sommets, des caps et des golfes.

Il devenait alors évident qu'aucun produit clé en main n'existait parmi la cartographie grand public disponible, et que je devrais butiner ça et là pour obtenir les éléments recherchés. Si je ne voulais pas passer le reste de mes jours devant la planche à dessin, il me fallait cependant partir d'une cartographie m'offrant le maximum des éléments utiles, à commencer par les lignes ou repères des coordonnées, lesquels étaient évidemment mon seul moyen de positionnement sur les tuiles SRTM du relief. J'ai rapidement abandonné les pistes Michelin  et IGN (trop complexes pour mes besoins, ou sans répères de coordonnées, ou à projection problématique pour mes capacités), Atlas Microsoft (repéré, mais trop sommaire en terme de planimétrie),   atlas divers (repérés mais à trop petite échelle), et cartographie Internet en général (pas de repérage exploitable). Sauf...

Sauf un produit Internet exceptionnel, en tout cas selon mes critères: Multimap.

4.1. Le fond de carte planimétrique.

De même qu'un produit Internet me fournissait les ressources pour établir l'arrère-plan des cartes (le relief), une autre produit Internet me procurait l'essentiel pour dessiner la planimétrie. Le site britannique Multimap est un site connu de consultation des cartes de l'éditeur Collins Bartholomew Ltd, référence chez les anglo-saxons. J'ai découvert sur ce site qu'à l'échelle 1:500000 (et cette échelle seulement...), les lignes des parallèles et des méridiens étaient dessinées sur les cartes: c'était tout ce que je recherchais, qui me permettrait de faire des assemblages suffisamment précis avec un logiciel de dessin. L'image ci-contre reproduit une carte affichée dans Multimap. Pas n'importe quelle carte: elle est centrée sur les coordonnées 45°nord-5.5°est, au bord inférieur d'une tuile SRTM de la région de Grenoble que nous avons prise comme exemple dans la page "Découvrir/2.Le relief". Ses caractéristiques sont directement lisibles dans le cadre "Map Information" sous la carte affichée dans Multimap.

En effet, ce que j'appellerai désormais le "libellé géographique" fait explicitement partie d'une adresse Web qui permet d'afficher directement une carte. Ceci est très pratique pour invoquer n'importe quelle carte,  centrée sur n'importe quelles coordonnées, à n'importe laquelle des échelles disponibles dans Multimap: il suffit de cliquer sur le lien donné dans ce cadre, puis de modifier le libellé géographique comme on le souhaite dans l'adresse Web de la barre d'adresse du navigateur. Ici, on a "Latitude=45", "Longitude=5.5" (Attention au point décimal! Les nombres positifs indiquent une longitude est et une latitude nord, les négatifs une longitude ouest et une latitude sud, en référence au méridien de Greenwich d'une part, à l'équateur d'autre part), "Echelle=(1:)500000". J'attire au passage votre attention sur les mentions de copyright: la reproduction de ces cartes est bien entendu protégée. Pour la petite histoire, dès ma découverte du site, j'ai écrit à Multimap pour demander l'autorisation d'utiliser leurs cartes dans mes futures cartes freeware, en leur expliquant dans le détail que je souhaitais en faire des assemblages utilisés comme calques: j'attends encore une réponse. Ce que je comprends éventuellement...quoi que... Je me suis dit alors que décalquer partiellement des cartes Multimap pour un usage non-commercial ne violait en rien leur copyright, car je redessinais COMPLETEMENT la planimétrie dont j'avais besoin: il ne s'agissait pas d'une reproduction. Il ne pouvait non plus s'agir d'un plagiat, car les noms de lieux, ou toponymes, ne peuvent juridiquement s'approprier, n'appartiennent en aucun cas à aucun éditeur, et sont inaliénables: ce genre de prétention est tout bonnement outrecuidant voire illégal. Ca y est... la colère me reprend: voir le bas de ma page "Journal".

Dans Multimap, l'affichage d'une carte grâce à son libellé géographique me donnait accès, grâce aux poignées de déplacement, aux cartes environnantes. C'est ainsi que je pouvais, en assemblant une carte invoquée initialement avec ses 3 voisines du dessus, obtenir une carte de 1° de côté, correspondant très exactement à la couverture d'une tuile SRTM. Bien sûr, cet assemblage n'a pas été de tout repos, car les cartes Multimap ne sont pas des projections équirectangulaires. Elles m'ont même semblé coniques (lisez bien: je n'ai pas dit "comiques"). Mais c'est Photoshop qui a fait presque tout le travail. L'image ci-contre montre l'assemblage des 4 cartes Multimap correspondant à la tuile de Grenoble: les traits bleu clair qui l'encadrent (peu visibles ici) sont les méridiens 5° et 6° est, et les parallèles 45° et 46° nord. La carte initiale a été invoquée par le libellé géographique Lat=45.25, Lon=5.5, Echelle=500000. Les marques bleu foncé indiquent les limites de la tuile SRTM (N45E005) concernée. Le réticule de centrage de la première carte a été effacé sous Photoshop.

Le travail de recueil des cartes Multimap a été très long, vous devez vous en douter. Moins cependant que le travail d'assemblage des tuiles sous Photoshop!... A l'issue, j'étais en possession d'une centaine de fichiers au format psd, à partir desquels j'allais pouvoir décalquer les éléments de planimétrie qui m'intéressaient.

Au préalable, j'ai fait le montage d'un grand calque planimétrique Multimap pour la France entière: les tuiles y ont été raccordées et surtout ajustées entre elles, car leurs dimensions s'avéraient différentes selon la latitude et les conditions d'affichage sous Multimap. Chaque tuile se trouvait ainsi redimensionnée à 700x1000 pixels, conformément au mode de projection équirectangulaire que j'avais adopté. C'est sur cette base que le travail de dessin planimétrique allait pouvoir commencer, en glissant derrière chaque carte régionale découpée dans le grand calque (et affectée d'une transparence comme un vrai calque) les tuiles SRTM correspondantes, elles aussi ajustées à 700x1000 pixels. J'étais enfin devant la planche à dessin...

4.2. La charte graphique.

Je me suis vite rendu compte que le plus important était de définir, et d'appliquer imperturbablement, une charte graphique. La charte planimétrique fut plus simple à élaborer que la charte altimétrique, gérée directement sous 3DEM, et dont je vous ai dit par ailleurs qu'elle avait nécessité 3 versions. Voici un exemple de ce que donne la combinaison des 2 chartes en situation, toujours sur l'exemple de notre tuile de Grenoble. A l'arrière-plan, le relief avec sa propre charte graphique (la charte altimétrique) donnant les nuances de dégradés, atténué avec une opacité de 70% pour ne pas dominer la planimétrie. Et dessinés par-dessus, sur autant de calques que nécessaire, les éléments planimétriques, répondant eux-mêmes à une charte graphique harmonisée à la première. L'empilement d'une bonne vingtaine de calques qu'il m'a fallu utiliser passe ici inaperçu. Merci, Photoshop. Une de mes rares concessions aux produits payants...

Vous vous apercevez que les cartes Multimap m'ont rendu de grands services, mais n'ont pas suffi. Une fois l'essentiel du dessin effectué, j'ai eu recours à d'autres aides pour vérifier et corriger des tracés, préciser ou nommer des emplacements, ajouter des éléments visuels: atlas généraux et atlas routiers notamment. Pour certains ajouts, je n'ai eu besoin que de vérifications visuelles sur les atlas, les repères déjà en place (relief, routes et rivières notamment) suffisant désormais aux ajustements. Pour d'autres ajouts, il m'a fallu déterminer par le calcul leur position précise au pixel près. Nous y reviendrons plus loin. J'ai porté également une grande attention aux textes, qui devaient demeurer très lisibles, horizontaux chaque fois que possible (sauf les noms des régions), comporter le moins d'abréviations possible, enfin être agencés sans chevauchements. Cet objectif m'a conforté dans le choix de ne pas tout représenter ni tout écrire parmi ce qui était possible, mais de privilégier l'esthétique au détriment des détails. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce choix n'a pas nui au repérage.

La charte planimétrique est relativement simple. Elle comporte 18 teintes et une seule police de caractères déclinée en différents corps et tailles. La voici, sous forme d'un nuancier, dans l'image ci-contre. Par rapport à ce qui a été dit dans le paragraphe précédent, vous voyez une nouveauté: les 2 teintes en bas du nuancier concernent des éléments de planimétrie propres à la navigation aérienne, raison première de mon projet de cartographie.

Outre les surfaces, points, traits et textes que l'on trouve dans toutes les cartes, la symbologie est très réduite: un contour de cercle pour localiser les agglomérations, une étoile pour les phares, un dessin à peine plus complexe pour les faisceaux de guidage ILS.

Le nuancier est moins explicite qu'une légende de carte, mais c'est la référence technique que j'ai suivie sans y déroger pendant les longs mois où j'ai dessiné les éléments planimétriques. Photoshop gère parfaitement ce nuancier dans une des fenêtres de travail.

4.3. Le repérage.

Le dessin des éléments hydrographiques et le positionnement des sommets ont été les plus faciles à maîtriser. Il m'a suffi en effet de me laisser guider par le relief des tuiles SRTM. Ce fut évident, je dirais même très agréable, dans les régions par lesquelles j'ai commencé à dessiner: la Corse et le Sud-est., où le relief est très marqué. Ce le fut moins pour le tracé des rivières et canaux tout au nord de mon voyage, dans les plaines et polders bataves: là, j'ai fait confiance à Multimap et aux atlas.

Par contre, ni Multimap ni les atlas ne m'ont fourni d'indications visuelles suffisamment précises pour placer les aérodromes, les phares et les quelques monuments ajoutés aux cartes. Pour ces éléments, il m'a fallu d'abord trouver, puis utiliser, leurs coordonnées en longitude et latitude.

J'ai déjà indiqué les avantages du système de projection équirectangulaire: c'est aussi un système de coordonnées directement exploitable, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des formules de trigonométrie. Le problème que j'avais à résoudre était le suivant: connaissant les coordonnées [Lon,Lat] d'un élément, comment les convertir en coordonnées [X,Y] pixels dans un dessin bitmap?

Les données. J'ai trouvé relativement facilement les coordonnées dont j'avais besoin, plus d'autres informations qui m'ont servi à contrôler des positions ou déterminer des populations:

La conversion des coordonnées. J'ai utilisé le tableur de OpenOfficeOrg (OOo désormais...) pour convertir automatiquement les coordonnées [Lon,Lat] de tous les éléments en positions [X,Y] pixels sur les bitmaps des cartes. Quel que soit l'élément: pistes d'aéroport, phare, monument, ville, sommet, le principe est le même. Je vais vous l'expliquer sur l'exemple le plus complexe: celui des pistes d'un aéroport équipé d'ILS, car c'était le seul cas où j'avais non seulement à positionner des éléments, mais aussi à leur donner une dimension et une orientation propres. Les autres éléments, ponctuels, comme les phares, les sommets, les monuments, ne nécessitaient que le seul positionnement.

Voici une capture d'écran du tableur d'OOo, coupée en 2 pour des raisons de lisibilité: d'abord la partie gauche de la feuille du tableur (colonnes A à L), et au-dessous, la partie droite (colonnes L à W).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les couleurs indiquent en bleu clair les données importées des 17 colonnes (renommées en français) du fichier de Winfried Orthmann cité plus haut, en magenta et bleu foncé les 6 colonnes que j'ai ajoutées dans la feuille de tableur, en jaune les 10 colonnes de résultats utiles que j'ai affichées dans les feuilles imprimées qui m'ont servi de listes de saisie des éléments à positionner. La capture d'écran ne constitue que l'exemple d'un aéroport: la liste de saisie d'une carte régionale comportait plusieurs centaines de lignes.

Les colonnes J et L donnent les latitude et longitude de l'aéroport (en principe la tour de contrôle, sur la ligne où figure l'astérisque *), et du centre de chacune de ses pistes. Il y a ici 3 pistes (colonne I: 09/27, 09R/27L et 16/34) dédoublées chacune sur 2 lignes pour distinguer le cas échéant les approches ILS: c'est la piste 09 qui est équipée ILS (colonnes V et W). Le format des données est mixte, littéral et numérique, et ne peut être exploité comme tel. Il faut d'abord les convertir en coordonnées au format "degré décimal" (DD,ddddd), ici à 5 décimales dans les colonnes K (LatDgD) et M (LonDgD). Les formules de conversion sont les suivantes:

L'étape suivante consiste à convertir en positions pixels sur la carte les coordonnées qui viennent d'être converties en degrés décimaux. En remarquant que les logiciels de dessin respectent le sens normal de l'axe des X (qui croissent de la gauche vers la droite de l'écran) mais inversent le sens habituel de l'axe des Y (qui croissent de haut en bas de l'écran). Les colonnes A et B exécutent cette tâche, en se souvenant que sur mes cartes, 1° de longitude vaut 700 pixesl, et 1° de latitude 1000 pixels:

Les pistes ont été dessinées à l'échelle des cartes. Ce qui signifie qu'il fallait convertir en pixels leur longueur en pieds. La colonne C exécute cette tâche: Cn=Pn*0,3048/DéfinitionDeLaCarteEnMetresParPixel. En effet, 1pied vaut 0,3048 mètre. Mes cartes ont été conçues à la définition de 1° pour 1000 pixels. La référence qui doit être prise est celle qui ne varie pas suivant le lieu de la carte, c'est-à-dire la longueur du degré de méridien (40000 km/ 360 degrés, soit environ 111,111 km). Ce qui donne une définition de 111111 mètres/ 1000pixels, soit environ 111 mètres. On a pour la ligne 5 du tableau: Cn=9988*0,3048/111=27,426 pixels. Le format de la colonne C a été réglé "sans décimales", ce qui donne H=27 pixels comme hauteur de la piste 09. Pourquoi hauteur? Parce que j'ai utilisé un motif personnalisé dans Photoshop pour dessiner les pistes. Ce motif est dessiné comme un bâton vertical (orienté au 360...) de 2 pixels de "Longueur" fixe (simple convention de ma part) et d'une "Hauteur" dont la valeur pour chaque piste est le résultat du calcul Cn (ici 27 pixels).

Les pistes sont orientées: leur repère indique cette orientation. Par exemple, l'avion qui décolle ou atterrit piste 09 "se dirige vers" ("heading for" en anglais) l'angle 90° de la rose des vents. L'orientation de la piste est donnée colonne D (Angle), simple copie réglée "sans décimales" de la colonne R (cap): Dn=Rn. On a pour la ligne 5 du tableau: D=90,23° arrondi à 90°. Photoshop permet de régler directement l'angle de rotation du motif personnalisé figurant la piste.

Les images ci-contre montrent la mise en oeuvre sous Photoshop de toutes ces conversions et calculs dans l'exemple de cette page. Résumons-les. Nous voulons tracer sur la tuile de Grenoble une piste:

Nous voyons les paramètres qui sont passés dans Photoshop pour obtenir ce résultat (les numéros des alineas ci-dessous correspondent aux numéros dans les images):

1. Choix de la forme personnalisée: Cette forme (un simple trait de 2 pixels, de longueur quelconque, mais dessinée verticalement comme tracé, puis enregistrée comme forme "Piste") est d'abord sélectionnée dans le panneau des formes, après avoir fixée la couleur magenta.

2. On lui choisit une taille fixe.

3. On ne modifie jamais sa longueur L de 2 pixels (à l'échelle, 2 pixels font 222 mètres de large, ce qui bien supérieur à la réalité; j'ai pourtant adopté cette norme par simple exigence de lisibilité des cartes).

4. On entre 27 pour la hauteur en pixels.

5. On place le pointeur d'insertion n'importe où sur l'image et on clique: la forme de piste vient de se placer en X=220.5 pixels...

6. Et en Y=626.5 pixels...

7. Et orientée cap 0°.

8. Après avoir validé cette position erronée, on clique droit pour effectuer une "transformation manuelle" de la forme. On saisit dans les 3 fenêtres X=230, Y=637 et angle=90.

9. La piste se place dans la position et avec l'orientation correctes. Il reste à valider.

Tous les éléments à positionner l'ont été par cette méthode, qui paraît complexe mais fait gagner énormément de temps, car elle est très précise.

Comme je vous l'indiquais plus haut, mes listes de saisie des éléments à positionner comportaient d'autres données relatives aux aéroports (aides ILS à la navigation, fréquences ILS, codes ICAO), ainsi que les emplacements des phares et des monuments. J'y ai inclus également certaines villes dont je voulais corriger l'emplacement qui me paraissait bizarre sur les cartes Multimap.

4.4. Les protocoles de dessin.

J'aborde ce sujet tardivement, mais en fait j'ai eu très précocement besoin de me constituer des protocoles de dessin des cartes pour organiser les tâches de façon ordonnée et systématique, et pour en garder la mémoire. Après quelques tâtonnements, j'ai mis au point un protocole-type, dont j'ai ouvert et tenu un exemplaire pour dessiner chacune de mes cartes. Bien m'en a pris: sans protocole, je n'aurais abouti qu'à dessiner des cartes incohérentes entre elles et probablement très difficiles à améliorer.

Le modèle est l'impression d'une simple feuille de tableur OOo qui a pour particularité de lister les calques à empiler dans Photoshop (jusqu'à 33 calques, pour certaines cartes...) et de reprendre en abrégé les consignes de tracé de la planimétrie. Des cases y sont réservées pour dater au crayon le dessin de chaque calque (je n'ai pas poussé le vice jusqu'à remplir les cases avec l'ordi...). En bas de la feuille un rectangle de cellules permet de lister les tuiles de 1° du "SRTM version 2" qui forment la carte. Le protocole résume ensuite les opérations de transformation à appliquer au format de travail Photoshop (.psd) pour aboutir au format de l'utilisateur, soit GIF dans FSMMM, soit BMP dans ma jauge GéoLibre (fusion de quels calques, aplatissement éventuel d'image, protocole de conversion...).

Je ne vous importunerai pas avec une image de ce modèle, qui ne convient sans doute qu'à moi-même. J'ai simplement jugé bon d'insister sur l'importance de l'organisation dans ce travail relativement complexe et de longue haleine, et de la nécessité absolue d'écrire ce que l'on fait.

Par contre, je vais vous montrer dans la dernière image de cette trop longue page le résultat final sur notre exemple désormais familier: la célèbre tuile de Grenoble, dans sa version 3, qui fait partie de ma carte dite Rhône-Alpes. D'autres cartes plus complexes ont nécessité davantage, voire la totalité des calques que j'avais définis dans le protocole. Les nombres sur l'image désignent l'ordre d'empilement des calques sur la "planche à dessin" (les nombres les plus petits pour les calques les plus proches de l'arrière-plan). Les aides de navigation aérienne sont en place. Un faisceau ILS était dans un premier temps le copiez-collez d'une image de base orientée au 360. Dans un deuxième temps, je lui appliquais une rotation identique à celle de la piste en bout de laquelle je devais la placer.

Voilà. Vous savez presque tout pour dessiner des cartes. Si le coeur vous en dit...

Ah! Un dernier mot: l'idéal que je n'ai pas pu atteindre, faute de puissance suffisante de mon ordi, aurait consisté à dessiner la carte entière dans un seul fichier Photoshop, puis à la redécouper ensuite en feuilles, comme font les cartographes. Ca m'aurait évité le casse-tête récurrent et pénible des raccords entre feuilles, multiplié évidemment par le nombre de calques. Réfléchissez-y: vous avez besoin d'une machine puissante et d'un grand écran pour dessiner des cartes. A défaut, il vous faut une patience, une organisation et une précision difficilement imaginables au moment où vous commencez (heureusement d'ailleurs...). Conclusion: c'est un métier chèrement payé (nous y revoilà... i'peut pas oublier, un peu?...) ou une distraction de retraité (nan, j'oublie pas: je suis dedans...)

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