La carte nationale suisse à l'heure du numérique

L’Office fédéral de la topographie s’est lancé en 2001 dans l’aventure numérique. D’ici 2020, l’ensemble des cartes nationales sera produit quasi automatiquement à partir d’une immense base de géodonnées 3D. Si la numérisation permet de se rapprocher des besoins des utilisateurs, elle bouleverse, ici aussi, une profession et un savoir-faire.

Que se soit derrière un banc d’école ou sous les drapeaux, chaque Suisse a eu l’occasion de voir passer entre ses mains une carte au 1:25 000 ou 1:50 000. La carte nationale suisse (CN) est le résultat de la mise en œuvre de la loi fédérale concernant l’établissement de nouvelles cartes nationales (RS 510.62). Edictée le 21 juin 1935, elle visait à remplacer les cartes Dufour et Siegfried par six nouvelles CN dans la gamme d’échelles allant du 1:25 000 au 1:1 000 000. Elle est le fruit de réflexions débutées à la fin du 19e siècle visant à pallier les lacunes de ces cartes : présentation graphique hétérogène, bases non harmonisées, représentation dépassée du relief au moyen de hachures, couverture géographique non étendue au pays entier, ou encore disparité des échelles.

Les travaux de la CN débutent en 1938 avec l’échelle 1:50000, privilégiée par l’armée à la veille de Seconde Guerre mondiale. Pour la même raison, elles ont pour objet l’espace alpin du stratégique Réduit national. Leur achèvement s’étale de 1963 à 1994 en fonction des différentes échelles. Ainsi, ce n’est qu’à partir de 1979 que l’ensemble du territoire helvétique est cartographié au 1:25 000.

Les cartes sont alors produites par gravure d’une couche d’une épaisseur de 3 µm déposée sur une plaque de verre. Cette technique, inventée par l’Office fédéral de la topographie (ou swisstopo) a été employée jusqu’en 1999, date à laquelle il prend définitivement le virage du numérique, une décennie après les premiers essais. Dans un premier temps, les plaques de verres originales sont simplement scannées avant d’être corrigées et travaillées à l’écran par les cartographes au moyen de logiciels CAO. Mais le modèle topographique ne change pas : le modèle numérique de terrain de l’époque est bel et bien construit à partir d’un fond analogique.

Du pixel au vectoriel
C’est en 2013 que swisstopo se lance dans l’aventure 100 % numérique d’une nouvelle carte nationale. Le maître mot de cette CN 4.0 est l’automatisation de la production. Le travail commence par l’élaboration d’un modèle topographique du paysage (MTP). Il se fait au moyen, toujours actuel, de photographies aériennes1, d’une résolution au sol de 10 cm, interprétées par photogrammétrie. Il s’agit ni plus ni moins d’une modélisation de l’intégralité du paysage suisse, avec ses éléments naturels et artificiels, au moyen de données vectorielles en trois dimensions. La précision d’objets bien définis, comme les routes et les maisons, est de 10 cm environ, alors que pour des limites de forêt par exemple, elle est de l’ordre de 1 à 3 m.

Régulièrement mise à jour, cette base de données comporte 15 millions d’objets marquants du paysage décrits en 3D et assortis d’informations quant à leur type, leur utilisation ou leurs relations. Le MTP comporte plusieurs couches d’informations telles que routes et chemins, transports publics, constructions, surfaces, couverture du sol, hydrographie, limites administratives, noms, objets isolés et modèle numérique de terrain. L’ensemble de ces données étant vectoriel, le MTP n’a pas d’échelle propre même si, dans les faits, il se situe entre les échelles 1:5000 et 1:8000 environ.

Le MTP est à comprendre comme une gigantesque base de données spatiale à partir de laquelle il est possible de produire sur mesure de l’information sous diverses formes et pour différentes utilisations. L’une d’elles n’est autre que la carte nationale.

Travail en parallèle
Tout l’art de la cartographie tient à ce que les spécialistes appellent la généralisation. En effet, toute carte n’est qu’une représentation bidimensionnelle simplifiée d’une portion de paysage. Il s’agit de déterminer un catalogue de géoobjets et la façon dont ils seront représentés en fonction de la thématique et de l’échelle de la carte. Au fil des échelles, un bâtiment individualisé se trouvera agrégé à d’autres, qui s’aggloméreront à leur tour en un quartier urbain, qui lui-même finira par se fondre dans un polygone représentant une ville. D’autres objets apparaîtront plus gros qu’ils ne le sont en réalité, comme une voie de chemin de fer sur une carte à petite échelle. Les objets marquants, comme un bloc erratique par exemple, seront même représentés par un symbole les mettant en avant. La généralisation doit ainsi offrir le meilleur compromis possible entre la quantité et la précision de l’information et la lisibilité de la carte à une échelle donnée.

La première étape de la production des cartes nationales est le passage du MTP en 3D à celui d’un modèle cartographique numérique (MCN) en 2D. La mise à l’écart des informations tridimensionnelles permet de réduire la complexité du processus. Alors que jusque-là la carte de base était au 1:25 000, la nouvelle carte nationale se fait au 1:10 000. Elle est générée automatiquement à partir du MCN et mise à jour sur une base annuelle. Les autres échelles, du 1:25 000 au 1:100 000, sont quant à elles générées semi-­automatiquement à partir de cette dernière – seuls les cas trop complexes à résoudre par automatisation, comme le fameux dessin des reliefs rocheux si caractéristique des zones alpines, sont repris manuellement, principalement pour des questions de rapport coût/bénéfice. Si les mises à jour se feront elles aussi annuellement, leur publication au format papier continuera à se faire au rythme actuel de six ans2. Au niveau de la production des cartes, cela signifie que les différentes échelles peuvent être produites et mises à jour en parallèle alors que jusqu’à présent le travail se faisait en cascade en redessinant les échelles de la plus grande à la plus petite : il fallait ainsi revoir quatre cartes au 1:25 000 avant de pouvoir retravailler une carte au 1:50 000,
16 pour le 1:100 000.

Carte au choix
Un autre avantage de travailler ainsi est qu’il est très facile de générer des cartes thématiques. Prenons l’exemple des cartes de randonnée, dont la première feuille en nouvelle version sera publiée d’ici quelques jours : jusqu’à présent, elle était produite par surimpression en rouge du réseau de chemins balisés sur une carte nationale standard 1:50 000, sans possibilité de modifier cette dernière. En travaillant avec le MTP, il suffit de choisir d’un simple clic dans le catalogue les objets que l’on souhaite y voir. Un exemple : les arrêts de bus qui y sont indiqués nommément car jugés utiles aux randonneurs alors qu’ils n’apparaissent pas sur la CN. Cela permet également de jouer avec les couleurs : les chemins balisés le sont, sur le terrain, en jaune, rouge ou bleu selon leur degré de difficulté. Grâce à l’informatisation de la production, il est possible de les représenter sur la carte conformément à leur classification ; et comme les lignes de chemin de fer sont dorénavant également représentées en rouge (voir encadré p. 8), un clic dans une palette de couleurs permet de les colorer en violet. Cette révision des cartes de randonnée s’est faite selon un mode participatif en intégrant les demandes provenant de groupes d’utilisateurs, même si ces dernières allaient parfois à l’encontre de la doxa cartographique, une démarche concomitante à la mise à disposition gratuite par la Confédération.

 

Notes

1    La photographie aérienne est faite au moyen de caméras numériques embarquées à bord d’un avion de la flotte de swisstopo volant à une altitude de 2500 à 5000 m. Cette technique est un compromis idéal entre le drone et le satellite quant à la précision, la couverture au sol et la souplesse relative aux conditions météorologiques.

2    La mise à jour des CN suit celle du MTP. En raison des ressources de swisstopo et de la topographie de la Suisse, le territoire est divisé en six blocs de mise à jour. La répartition des feuilles au sein des différents blocs se fait en fonction du temps à disposition pour le survol et la collecte d’informations dans les Alpes, très court par rapport au Plateau en raison du manteau neigeux.

« Kartographie ist Kunst des Weglassens » De 4.0 à 5.0, trois questions à Olaf Forte, directeur du domaine cartographie à swisstopo

TRACÉS : Monsieur Forte, le projet de la nouvelle carte nationale s’achèvera en 2020, comment percevez-vous l’évolution de la cartographie à court et à long terme ?
Olaf Forte : Je vois deux grandes tendances se dessiner : la multiplication des cartes thématiques très spécifiques, voire personnalisées, et les échelles dynamiques, en lien avec l’explosion des applications liées à l’Internet mobile. Le cas de la carte de randonnée est exemplaire en ceci qu’il montre bien que chaque utilisateur a ses propres besoins. Les possibilités que nous offrent une base de données telle que le modèle topographique de terrain (MTP) et l’automatisation de la production cartographique vont exactement dans le sens d’une individualisation des cartes. A partir du moment où un type d’objet – les parkings par exemple – existe dans le MTP, il suffit de quelques clics pour sélectionner les objets qui y sont renseignés en tant que tels et décider de leur apparence à l’écran.

L’autre aspect tient aux échelles. Même si les échelles classiques ont leur raison d’être et ne sont pas près de disparaître, elles ont moins de sens sur un support dynamique tel que l’écran tactile d’une tablette ou d’un smartphone. S’il est déjà possible de zoomer sur les cartes du géoportail de la Confédération, on ne fait qu’agrandir un dessin, la visualisation de l’information ne change qu’au rythme des échelles classiques. En automatisant totalement la généralisation, on peut imaginer pouvoir se passer d’elles et ainsi obtenir la représentation cartographique optimale par rapport au degré de détail recherché par l’utilisateur.

Le métier de cartographe est-il en voie de disparition ?
Non ! Le métier a certes évolué – j’ai appris mon métier en gravant du verre ! –, il ne se résume plus aujourd’hui à celui de dessinateur spécialisé : le cartographe est celui qui sait généraliser et hiérarchiser des géodonnées afin de les rendre lisibles et pertinentes en fonction d’une échelle et d’un thème. Il ne s’agit pas de tout montrer. Une carte topographique n’est qu’une représentation codifiée d’un morceau de territoire. Dans ce sens, on peut voir la cartographie comme une forme d’épure, l’art de sélectionner et de renoncer à l’information peu pertinente. Le processus d’automatisation de la production cartographique repose entièrement sur le savoir-faire des cartographes et sa transposition dans le domaine de l’informatique.

A l’heure de l’Internet mobile, la production de cartes imprimées a-t-elle encore du sens et un avenir commercial ?
Oui ! Malgré l’ouverture du géoportail de la Confédération, les cartes traditionnelles se vendent toujours aussi bien. C’est un outil bien adapté aux conditions de terrain : contrairement à certains smartphone, elles ne se mettent pas en veille quand la température passe en-dessous de 0°. Elle permet également d’embrasser un territoire avec un format somme toute bien pratique. De plus, la carte nationale en tant qu’objet a, tout comme le livre, une forte valeur affective.

Nouvelle carte 1:25 000 : qu’est-ce qui change pour l’usager ?

De par les modifications qu’a subies le territoire helvétique, la carte nationale, qui a vu le jour dans les années 1930, ne correspond plus aux besoins actuels. La densification des infrastructures rendait par exemple de plus en plus difficile la lecture d’une carte, notamment par la représentation monochrome de la majorité des différents objets. Les cartographes de swisstopo ont donc entièrement revu leur représentation. Mais, la carte nationale étant un emblème du design helvétique, modifier un tel héritage n’est pas allé sans heurter les sensibilités. Il est deux points qui ressortent au premier coup d’œil : la police d’écriture et la couleur.

L’ancienne police avec ses grands caractères spécialement conçue pour les cartes nationales constituait une part importante de leur ADN, mais elle prenait beaucoup de place et devenait difficilement lisible en milieu urbain. Lui succède une police Frutiger (lire ci-contre) plus lisible et plus compacte.

Les lignes de chemin de fer, ainsi que les gares et les moyens de transport à câble à vocation de transport de personnes sont dorénavant indiquées en rouge afin de faciliter la distinction avec le réseau routier qui reste noir. Les limites administratives quant à elles apparaissent en violet et les autoroutes en orange.

De nombreux changements d’apparence mineures attendent le lecteur attentif : les terrains de sport ont leur propre symbole, et les hôpitaux leur pictogramme. Les cimetières sont toujours ponctués de croix mais leur surface est verte, les tours d’habitations de plus de 25 m sont entourées d’une ligne noire espacée autour du bâtiment. Les classes de routes sont à présent indiquées non seulement en fonction de leur largeur, mais aussi de leur type de revêtement.

Le remplacement des anciennes cartes nationales se fait en parallèle de leur actualisation jusqu’à ce que toutes les normes apparaissent sous leurs nouvelles formes.

La police de caractère Frutiger

Conçue par le typographe suisse Adrian Frutiger (1928–2015) en 1976, la famille de polices Frutiger est la nouvelle écriture choisie pour les cartes nationales. Dessiné à l’origine pour la signalétique de l’aéroport de Paris-Charles-de-Gaulle, ce caractère sans empattements a l’avantage d’être clair dans son dessin et facilement lisible à toutes les tailles et distances. L’emploi de versions condensées permet de gagner de la place et les nombreuses graisses disponibles de hiérarchiser les informations de manière efficace (fig. 3d).

Cette police, également employée sur les panneaux routiers depuis 2003 et les passeports suisses, fait partie de la culture graphique suisse et donne ainsi aux cartes nationales le statut de véritable icône du design helvétique, comme le prouve leur présence, au même titre que la signalétique des CFF et les billets de banque dans le livre 100 Jahre schweizer Grafik (Lars Müller Publishers, 2014).

Valérie Bovay

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