La Renaissance fut une periode qui marqua l'histoire de la géographie et donc également de la cartographie car on a pu observer de grandes avancés scientifique notamant dans le domaine de l'astronomie puis de la géometrie avec la projection de Mercator et surtout grâce aux nombreuses decouvertes que firent les explorateurs de cette époque.
1) Les
grandes découvertes façonnent notre représentation du monde
Durant ce siècle, le Normand Bethencourt conquiert les îles canaris
pour la couronne d'Espagne, les portugais explorèrent les côtes d'Afrique
occidentale et le cap de bonne espérance fut découvert en 1486.
La découverte de l'Amérique était la plus importante et puis celle qui
fit le plus avancer la cartographie durant cette période qu'est la
renaissance car elle ouvra aux Européens les portes d'un nouveaux monde.
Cette découverte fut provoquée par une erreur de Ptolémée pendant
l'antiquité puis qui fut rapporter par Toscaneli en 1474, ceux-ci
croyaient que pour aller de l' Europe aux Indes l'accès le plus rapide
était vers l'ouest. Toscanelli réalisa une carte du monde qu'il envoya
aux portugais qui refusèrent de faire ce voyage puis à Christophe Colomb
qui accepta de le faire pour la couronne d' Espagne en 1492. Lorsque
l'explorateur arriva à destination, il pensait être en Asie et qu'il
avait réussi sa mission,mais c'est seulement quelques années après qu'
Amerigo Vespucci affirma la découverte de ce nouveau continent, d'où son
nom "Amérique".
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Pendant les 30 années qui suivirent la découverte
de ce « nouveaux monde», plusieurs explorateurs furent envoyés afin de découvrir
puis de conquérir les nouvelles terres. Peu de temps après la découverte de Christophe
Colomb, l'Amérique fut visitée sur toute sa longueur car les Européens avaient
toujours l'espoir de trouver un passage qui les emmènerait aux indes en allant
vers l'ouest. En 1520, ce fut Magellan qui trouva ce fameux chemin pour aller
de l'Europe aux Indes vers l'ouest, il est passé par un détroit situé en Amérique
qui porte désormais son noms puis il est revenu en Europe en passant par le cap
de bonne Esperance, c'est comme cela qu'il accomplit la première circumnavigation.
2)La triangulation géodésique
En 1528 Jean-François Fernel, le médecin d'Henri II essaye à son tour de mesurer la circonférence de la Terre, sa méthode est pour la moins étonnante puisque pour y parvenir il s'éloigne petit à petit de la capitale pour trouver une hauteur méridienne inférieur à 1°. Puis il détermine la distance qui le sépare de Paris en comptant les tours de roues du coche (véhicule attelé par des chevaux, c'était les transports en commun de l'époque), il obtient la valeur de 110 km. Cette méthode est très approximative, car la vitesse des chevaux les débris sur la routes sont tout un tas de paramètres qui influent sur le résultat final
Frisius (1508 - 1555) essaye une nouvelle méthode qui consiste à mesurer le méridien que l'on veut connaître avec différents triangles mis bout à bout. Il ne reste plus qu'à appliquer les règles de trigonométries basique tout en connaissant au moins deux côtés et les angles...
Pour connaître la latitude il mesurait la distance zénithale par rapport à une même étoile.
Vers 1670, l'abbé Picar développe réelement la triangulation géodésique, en effet il veut mesurer la distance qui sépare Malvoisine (près de Paris) jusqu'à Sourodn (près d'Amiens) avec 13 triangles. Avec ses propres instruments il obtient une distance de 111 kms, il est considéré comme le fondateur de la triangulation géodésique. Il affirme par conséquent que la Terre n'est pas parfaitement ronde et qu'elle pour avoir la forme d'une ellipse.
3) La projection de Mercator
La projection de
Mercator inventé par Gérard Mercator (5 mars 1512 - 2 décembre 1594),
mathématicien, cartographe, géographe permet de représenter à partir du globe
terrestre un planisphère donc une représentation plus pratique du monde sur un
espace restreint
C'est une projection
cylindrique centrée sur l'équateur, La latitude et la longitude sont
perpendiculaires, l'inconvénient de ce type de représentation est que la carte
est déformée aux extrémités du planisphère par exemple l'Amérique du Nord selon
la projection de Mercator est neuf fois plus petite que le Groenland.
Cette projection n'est
pas si imparfaite qu'on pourrait le penser, en effet si on compare la fonction
tangente et la fonction de Mercator, on constate que la fonction tangente
déforme la carte plus la latitude est importante, plus que la fonction de
Mercator :
Par exemple : Prenons
une latitude de 70°, pour la fonction tangente la valeur se situerai à environ
3.0 cm alors que la fonction de Mercator se situerai aux environs de 1.70 cm
Il était préférable donc
d'utiliser cette représentation pour naviguer près de l'équateur, là où la
déformation était la moins importante.
On peut déterminer les
coordonnées d'un point A(x;y) à partir de sa latitude et de sa longitude :
x = λ - λ0
ou
x = λ
λ étant la longitude et
λ0 étant le centre de la carte
y = ln (tanφ + secφ)
ou
En utilisant la fonction
de Mercator :
y = ln(tan(1/4π+1/2φ)
φ étant la latitude.
On peut facilement faire
une représentation simplifiée de la projection de Mercator :
1) Tracer un segment
[AD] au milieu d'une feuille, il représentera l'équateur.
2) Tracer, à l'aide d'un
rapporteur un demi cercle C de centre A, il servira pour placer les latitudes
3) Graduer le demi
cercle de 10° en 10°, tracer un segment AF placé aux 2/5 du segment AE, E étant
l'intersection entre le demi cercle et l'équateur.
4) Faire un segment [EB]
qui est la tangente du demi cercle C. Puis à partir du point F tracer
différentes droites passant chacune par une graduation du demi-cercle et à
partir des graduations faire des parallèles à l'équateur
5) Enfin tracer les
méridiens, perpendiculaires à l'équateur et à égale distance les uns des
autres.
6) Il ne reste plus qu'à
placer les points normalement, comme sur un repère orthogonal.
4) La Terre réellement ronde ?
Les
doutes s'installent quant à la forme réelle de la Terre, en 1687 Newton
essaye de répondre à la question cruciale qui est quelle est la forme
de la Terre. Il dit que la Terre est une ellipse due à sa rotation sur
elle même. Il dit que les mers du fait de leur fluidité suivent le
mouvement de l'axe de la Terre ont selon lui une figure aplatie et que
les continents ont à peu près la même altitude doivent aussi avoir une
figure aplatie.
Il
cherche notamment à mesurer cet aplatissement de la Terre avec la
formule 1/r². Il admet que 2 colonnes de fluides partant de chaque pôle
vont au centre de la Terre. Il dit que si la Terre n'est pas totalement
ronde, la colonne partant de l'équateur du à l'effet de la force
centrifuge sera plus longue que celle partant d'un des pôles.
5) De
nouvelles connaissances en astronomie, géographie et de la navigation
développent la cartographie
Pour
arriver à découvrir le nouveau
continent Christophe Colomb utilisa un type bien particulier de bateaux ;
la caravelle. C'est un petit voilier d'environ 50 tonneaux (à l'époque
c'est une
unité de mesure pour désigner la capacité de transport d'un navire), une
vingtaine de mètres avec au maximum un équipage de 25 hommes. Dès le
12ème
siècle les portugais améliorent peu à peu l'ancêtre de la caravelle : la
caraque en ajoutant diverses voiles sur les mâts afin de le rendre plus
propice
à la navigation en haute mer, ce qui deviendra la caravelle et profitera
aux
espagnols pour faire des découvertes.
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La boussole a été inventée initialement
par les chinois, c'était une cuillère en métal dont le manche pivotait vers le
sud. Au début cette boussole n'était pas faite pour la navigation, mais elle
était utilisée par les moines taoïstes (religion et philosophie chinoise
popularisée par Lao Tseu entre autre) pour harmoniser les constructions dans
une ville. En, 1570, une gravure atteste que la boussole a été inventé par un
italien, Flavio Gioja. En Occident comme en Chine, la boussole indique le Sud
(et donc le Nord magnétique). A cette époque on pense que la pointe de
l'aiguille indique l'étoile la plus brillante du ciel ; c'est l'étoile polaire.
Le quadrant est aussi un instrument de
l'époque, il permet de localiser son navire en pleine mer. Le quadrant permet
de trouver de trouver la latitude en alignant le quadrant avec l'étoile polaire
ou avec le soleil à laquelle on se trouve. Ensuite grâce à différents calculs on
peut trouver sa longitude. Malheureusement c'est un outil très approximatif,
car sa mesure est influencé par les mouvements du navire.
Le sextant
est un outil permettant de mesurer la hauteur d'un astre par rapport à
l'horizon et avec l'aide de tables astronomiques (suites de nombres qui
permettent d'indiquer les situations ainsi que les mouvements des
astres, les plus anciennes sont celles de Ptolémée) on peut déterminer
la latitude à laquelle on se trouve. Une erreur de 1 min sur sa position
correspond à 1m soit 1852 miles nautiques.
Conclusion
La Renaissance a marqué la
cartographie par la quantité de connaissances apportées ou même modifiées
on y voit l'apparition des planisphères avec la projection de Mercator,
de nouveaux outils utiles à la navigation comme la boussole ainsi que
les plus grandes découvertes qui ont permit de représenter le monde tel
que nous le connaissons aujourd'hui ou presque. La cartographie moderne
va permettre de populariser les planisphères, l'avion ou encore
l'appareil photo permettent de mieux représenter la Terre et plus vite.
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