De la mesure de la Terre jusqu’au mètre à travers la cartographie.
L’histoire de la cartographie est d’une richesse étonnante. Elle est le plus souvent le reflet d’une civilisation ou plus exactement la vision du monde qu’en a cette civilisation.
Les différentes motivations d’une civilisation pour créer de nouvelles cartes sont souvent diverses et entremêlées : les principales sont d’ordre religieux, économiques, scientifiques et politiques. George Kish, dans la carte, image des civilisations, résume très bien ces idées : « Par l’utilisation à laquelle elle (la carte) est destinée, elle reflète les finalités principales d’une civilisation – baliser les étendues de l’œcumène pour les Grecs, tracer les routes des armées pour les Romains, définir les limites juridiques des propriétés pour les Babyloniens et les Romains, s’assurer de la concordance entre le paradis terrestre du dogme et l’habitat réel des hommes pour le Haut Moyen Age, fixer les voies de pêche chez les Polynésiens et celles du commerce maritime à la Renaissance, définir pour la diplomatie les frontières et nourrir la propagande aux temps modernes. »
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Ptolémée |
Carte romaine de Peutinger Médiathèque d’Orléans |
Carte des
vents |
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Carte en T du moyen âge |
portulan |
Carte de la lune |
La cartographie est aussi un domaine à la croisée des chemins, entre astronomie, géographie, histoire, mathématiques, voyages d’aventuriers et sciences physiques. Elle recouvre donc des domaines riches et vastes, aussi, dans ce qui suit, on ne s’intéressera à la cartographie qu’en parallèle avec les différentes mesures de la Terre.
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Précisons dès maintenant que la mesure de la Terre conduira, en France, en 1791 à la définition du mètre. Pourquoi cette précision Médiathèque d’Orléans |
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Et tout d’abord, qu’est-ce qu’une carte ? D’après le Larousse, une carte est une « figuration conventionnelle, sur un plan, de la répartition de phénomènes géographiques, géologiques ou autres ». Prenons un atlas routier : sur la page de couverture, on trouve l’échelle, et sur les différentes pages, des noms de villes, de fleuves, …, divers codes et couleurs indiquant ------------- , un quadrillage.
La relation entre la carte et la mesure de la Terre apparaît donc sous deux aspects : les directions et les distances.
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Pour les directions, l’Homme a notamment utilisé le Soleil et les étoiles, la boussole ; pour les distances, Il est passé de mesures directes, avec la chaîne d’arpenteur par exemple, à des mesures indirectes en utilisant la méthode de triangulation puis la photographie Médiathèque d’Orléans |
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. L’évolution des cartes a donc été soumise à deux révolutions optiques, d’abord avec l’utilisation d’appareils équipés de lentilles (au XVIIe siècle), puis avec la photographie aérienne au XXe siècle. (IMAGES)
Mais avant de détailler ces différentes évolutions, il est intéressant de situer les « débuts » de la cartographie dans différentes civilisations, tout en se rappelant, toujours selon George Kish, que « La carte est un objet fragile, exposés à maints périls : perte, feu, détérioration de la matière première, tout cela rend les vieilles cartes rares, et même rarissimes. C’est ainsi que l’histoire de la cartographie se présente sous forme d’hypothèses, construites sur des bases modestes, sur des conjectures et des extrapolations. »
I)
Les « débuts » de la cartographie dans différentes
civilisations.
Dans un premier temps, il faut préciser ce qu’on entend par le terme de civilisation. Une civilisation est l’ensemble des caractères propres à la vie intellectuelle, artistique, morale et matérielle d’un pays ou d’une société. On peut citer, par exemple les civilisations sumérienne, babylonienne, grecque, romaine, arabe, chinoise,…
Toutefois, il faut garder à l’esprit que les termes utilisés ne correspondent pas souvent aux sociétés actuelles ;la civilisation de la Grèce Antique, par exemple, ne correspond pas à la Grèce actuelle.
D’autre part, qu’appelle-t-on les « débuts » de la cartographie ? Tout comme il est difficile de situer les dates et les lieux pour la naissance des chiffres, de l’alphabet, de la boussole, on ne peut que conjecturer sur la naissance de la cartographie, avec quelquefois des indices très convaincants.
Par contre, on peut fournir une description des éléments les plus anciens qui nous sont parvenus (en plus ou moins bon état) des différentes civilisations.
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La plus ancienne carte du monde est une tablette
babylonienne en terre cuite datant du Ve siècle av. J.C.,
accompagné d’un texte en écriture cunéïforme |
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Des civilisations antiques, grecques et romaines, il ne nous est parvenu que très peu de documents originaux.
Les seules cartes connues d’origine grecque sont constituées d’une série de monnaies frappées par les villes grecques du littoral ionnien de l’Asie Mineure, au IVe siècle av. J.C.
(Kish planche
15)
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« les agrimensores ….. , leur authenticité est attestée par des fragments de semblables cartes à très grande échelle, gravées sur pierre, dont le groupe retrouvé à Orange et les parties conservées d’une grande carte de Rome préparée sous le règne de l’empereur Septime Sévère (193-211 ap. J.C.) sont les plus remarquables. »
« Une carte du début de l’époque byzantine, terminée probablement vers la fin du VIe siècle, a été trouvée dans la petite ville de Madaba, en Jordanie. C’est une carte en mosaïque, dont la plus grande partie a été détruite : celle qui nous reste montre la Terre sainte et la basse Egypte, et comporte une image, à vol d’oiseau, de Jérusalem à la veille de la conquête arabe. »
(Kish planches 16 et 17)
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« Au centre des fouilles de Doura-Europos, en Syrie, on a découvert, en 1926, le fourreau du bouclier d’un soldat romain, du IIIe siècle ap. J.C.. Or les fragments de ce fourreau, en cuir, révèlent une carte du littoral de la mer Noire : les symboles employés sont ceux de la table de Peutinger et fournissent une bonne preuve de son authenticité. » |
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La plus ancienne carte arabe ?
En ce qui concerne les civilisations précolombiennes, mayas (Guatémala, Bélize et Mexique), aztèques (Mexique) et Incas (andes), seules des cartes aztèques ont pu nous parvenir, mais elles datent du XVIe siècle (donc après la conquête espagnole),
(Kish planche
5)
Les cartes anciennes provenant d’extrême-orient sont, elles aussi, relativement jeunes :
Au Japon, la plus ancienne carte du Japon date de 1305, celle du monde, de 1364.
(cf le grand atlas des explorations)
En Inde, la carte kutchi du Gujarat date de 1664. IMAGES (cf le grand atlas des explorations)
Seule la Chine nous fournit des traces plus anciennes, puisqu’une carte sur pierre est datée d’avant 1100. (cf le grand atlas des explorations p.36)
Conclusion : En plus des cartes anciennes authentiques, on dispose d’une quantité de textes qui tendent à prouver l’existence de cartes bien antérieures à celles retrouvées dans les différentes civilisations EX
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II)
Ceux qui ont mesuré la Terre.
Les seuls qui se sont attaqués à cette entreprise sont : Erathostène (cf Kish planche 12), les arabes et les français, avec des motivations bien différentes.
Eratosthène (cf http://users.skynet.be/sky35213/erato.htm )
A Bagdad, le calife al-Mamoun crée un observatoire astronomique en 820 ; la Maison de Sagesse y abrite déjà de nombreux travaux de traduction et de recherches ; ce calife ordonne des travaux pour évaluer un degré de méridien, « mesurant la terre, par l’inspection du ciel ». La recherche des coordonnées géographiques de la Mecque, la nécessité de connaître la valeur du mille romain font partie de ses motivations. Al-Khwarizmi (connu pour avoir développé l’algèbre) s’efforçait d’améliorer la géographie de Ptomémée et les méthodes de projection cartographique.
Ibn Yunus (astronome égyptien, 950-1009) en rend compte, attribuant l’exécution du travail à Send Ali et Kaled Abdal Malek. (La localisation de ces mesures varie parfois selon les sources consultées). D’après Ibn Yunus, dans le désert du Sinjar (à l’ouest de Mossoul, en Iraq actuelle), les astronomes arabes trouvent 35000 km pour la circonférence de la Terre.
(cf Daniel Collongues).
Le développement des cartes et la mesure de la Terre sont liés au développement des instruments de mesure. Les Grecs détermine la latitude à l’aide du gnonom et évalue la longitude à l’aide de phénomènes célestes (comme les éclipses), les Arabes(DATES) utilisent, en autre, l’astrolabe et la boussole. Grâce à eux, de nombreux instruments vont parvenir en Occident Chrétien, l’astrolabe, sans doute inventé par les Grecs, mais aussi la boussole ou l’arbalète, venant de Chine.
III) Les instruments de mesure et leur influence sur le tracé des cartes chinoises.
« La Chine classique, dès l’époque des Han (IIIè siècle av. J.-C. - IIIè siècle apr. J.-C.), possédait une série impressionnante d’instruments d’arpentage et de géodésie, comparable aux meilleurs de ceux qui étaient utilisés en Occident. Pour la mesure des distances, les Chinois employaient la chaîne, ou ruban d’arpenteur, et même, selon certaines interprétations de textes anciens, l’odomètre.
Les travaux hydrauliques avaient joué un rôle capital dans la vie des anciens royaumes de la Chine centrale : aussi y retrouve-t-on tout naturellement le fil à plomb et le niveau à eau (en fait, comme on sait, une gouttière de quelques décimètres remplie d’eau jusqu’à la hauteur de deux traits gravés à ces extrémités), sous des formes proches de celles connues en Occident.
Mais il y a plus. Le fait que l’arbalète ait été connue en Chine au IVe siècle av. J.-C., et introduite en Europe par la voie du Proche-Orient, aussi bien que l’emploi- attesté par les textes- d’un « bâton astronomique » dérivé de l’arbalète (et connu, en Europe, sous le nom d’arbarestrille), rendit possible le développement de techniques employant ces instruments pour calculer distances et altitude en termes trigonométriques, bien plus tôt qu’en Europe.
Le rôle des points cardinaux dans la géomancie et l’astronomie de la Chine ancienne laisse deviner quelle put être leur importance pour l’arpentage et la cartographie. L’origine de la boussole paraît pouvoir être établie et il faut signaler, en tout cas, le fait que la première mention du compas magnétique se trouve dans un texte chinois du XIe siècle. »
IV)
Les portulans en Europe.
La cartographie, dans l’Europe chrétienne, est restée au cours du Moyen-Age, une cartographie très imagée (cf cartes en T-O IMAGE). C’est au XIIIe siècle qu’une cartographie basée sur des mesures (et non plus copiée et améliorée par les récits), fait son apparition en Méditerranée : elle est constituée par les portulans (de l’italien « portolano » qui veut dire pilote). Le portulan, est en fait, au départ seulement un livre de bord pour le capitaine d’un bateau, il devient ensuite un livre accompagné de cartes, des cartes nautiques donc, qui décrivent de manière précise les côtes et très peu l’intérieur des terres.
Pour le marin, les mesures sont là aussi, de deux natures : il s’agit du cap et de la distance.
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En ce qui concerne le cap, et c’est là l’intérêt essentiel des portulans, l’introduction de la boussole, par les arabes, est un élément dans le développement de ce type de cartes, même si le repérage d’une position se fait essentiellement par des visées sur des amers, des points de repères terrestres. Toutefois, le portulan est une carte orientée et quadrillée. Elle est orientée à l’aide de la boussole et quadrillée par un système de lignes dont les directions sont basées sur celles de l’étoile des vents. © Bibliothèque nationale du Québec: http://www.bnquebec.ca (10-01-2002) |
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Ce quadrillage, appelé martelloire
(« martelloio » en italien), apparaît clairement sur les portulans les
plus anciens conservés : la Carte pisane (1290 ?) faite sur un
parchemin, les Cartes nautiques de la Méditerranée, par Petrus Vesconte (Gênes,
1313), la Carte nautique de la Méditerranée et de la mer Noire, par Gabriel
Vallsecha (Majorque, 1447), La Méditerranée, par Angelino Dulcert (Majorque,
1339) ou encore la Carte catalane, par Abraham Cresques (extrait de l’atlas
catalan, Palma de Majorque, 1375) (IMAGES).
Pour les distances, il n’y a pas vraiment de mesures de faites, elles sont fixées surtout par l’expérience des jours de mer. L’utilisation d’un loch, plus ou moins rudimentaire, permet également d’apprécier les distances, mais les mesures restent très imprécises.
La précision des mesures ne va venir qu’avec l’utilisation de la trigonométrie et la triangulation.
Les origines de la triangulation sont à la croisée de diverses disciplines : mathématique, art, architecture et topographie, ou plus précisément elles découlent des notions de perspective et de proportions.
La mise au point de la triangulation est une étape déterminante dans les méthodes de mesure indirectes, et c’est la Renaissance italienne qui en est le théâtre : Au début du XIIIe siècle, Leonardo Fibonacci (Léonard de Pise) écrit Practica Geometriae, dans lequel il élabore de nombreuses notions géométriques (comme la trigonométrie ; il faut rappeler que ce pisan a longtemps été en contact avec le monde arabe) et notamment les méthodes de mesure indirectes.
Le développement des combats à distance (avec des armes à feu) et la redécouverte de l’Antiquité, et en particulier de l’architecture (un grand intérêt est porté à la ville de Rome) vont être deux raisons essentielles au développement de ce type de mesure.
Mais c’est Leon Battista Alberti qui est le premier va exposer les principes de la triangulation dans un texte épistolaire : « Ludi Matematici ». « Dans le Ludi Matematici la problématique de mesure indirecte la plus simple, qui concerne les dimensions linéaires des œuvres inaccessibles est discutée d’abord dans les problèmes 1 à 7. La solution envisagée est toujours fondée sur les rapports de proportion qui existent entre triangles semblables. La mesure du territoire qui intéresse surtout la cartographie, est discutée dans le seizième problème , généralement connu sous le titre posthume de Modo di misurare il circuito o ambito di una terra (manière de mesurer le périmètre ou l’étendue d’une terre). Alberti y décrit l’instrument, considéré depuis comme inventé ou mis au point par lui : un cercle gradué subdivisé en quarante-huit parties ou degrés de quarante minutes chacun, et qui constitue le repère de collimation de toutes les références topographiques existant sur un territoire donné dont on entend prendre la mesure et effectuer la représentation conventionnelle. »
En 1533, paraît la seconde édition de Cosmographicus liber Petri Appiani de Gemma Frisius, dans laquelle il donne une explication très claire et très précise du principe de triangulation. Grâce a lui, les méthodes d’application de la triangulation s’améliorent et les cartes gagnent en précision. Il faut ajouter qu’il est aussi à l’origine du perfectionnement des goniomètres.
Les gravures des ouvrages d’Alberti et de Frisius sont très proches.
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Alberti Médiathèque d’Orléans |
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Frisius Médiathèque d’Orléans |
Les Pays-Bas deviennent alors les maîtres de la cartographie. Jacob van Deventer réalisent de nombreuses cartes en utilisant la méthode de triangulation entre 1536 et 1546 ; Johan Sems et Jan Pietersz Dou décrivent le savoir, les instruments et les méthodes de l’arpenteur dans leurs ouvrages en 1600. D’autres noms sont également incontournables : Mercator, Ortélius, Blaeu.
Mais cette cartographie reste une cartographie à petite échelle, au maximum celle de régions. En 1617, Willebrord Snell Van Royen (connu sous le nom de Snellius) publie Eratosthenus Batavus. De Terrae ambitus vera quantitate (L’Eratosthène néerlandais. Sur la véritable circonférence de la Terre) dans lequel il présente une détermination de la mesure d’un arc de méridien terrestre par la méthode de triangulation.
Mais cette nation commerçante ne s’intéresse que peu à ces activités scientifiques, alors qu’en France, le monarque absolu Louis XIV et son Colbert stimulent ce genre d’activités ; l’Observatoire de Paris ….
En effet, à partir du XVIIe siècle, les nécessités de l’administration et de la guerre exigent des cartes plus détaillées et à plus grande échelle. Elles justifie 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 marquent les débuts des cartes géométriques nationales.
En France, Samson, Picard, Cassini et La Hire, La Caille et Cassini de Thury

Bibliothèque des sciences de Cherbourg
VI)
La photo : images du monde à partir de XIX ème
Bibliographie :
- La carte de Cassini, l’extraordinaire aventure de la carte de France. (Monique Pelletier)
- Le courrier de l’Unesco n°9106 (juin 1991) : les arpenteurs de la Terre.
- La figure de la Terre (M. Bouguer) (1749)
- La cartographie (Fernand Joly)
- Représenter le monde (Françoise Minelle)
- Cartes et figures de la Terre (centre G. Pompidou)
- « Pour la science » n°183 (janvier 1993) : l’astronomie au temps de C. Colomb
- Le grand atlas des explorations
- Couleurs de la Terre : des mappemondes médiévales aux images satellitales (sous la direction de Monique Pelletier)
- La Terre et son image (La Roncière / Mollat du J.)
- Cartes géographiques anciennes (Ivan Kupcik)
- Le grand atlas : le monde au XVIIe siècle (par J. Blaeu)
- La carte, image des civilisations (George Kish)
- Cartographie : 4000 ans d’aventures et de passion (Thierry Lasalle)
http://www3.sympatico.ca/stephane.masse/histoire.htm
http://www.bnquebec.ca/cargeo/accueil.htm
http://expositions.bnf.fr/ciel/arretsur/univers/couleurs/2.htm
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Les cartes anciennes nous font rêver avec leur terre incognita |
Elles ont parfois richement décorées |
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Leurs défauts ont un certain charme |
Elles représentent déjà les montagnes |