Pourquoi les projections de cartes comptent-elles?

Chaque carte plate de la Terre est un mensonge. Cette affirmation peut sembler dure, mais elle est géométriquement vraie. Parce que la Terre est une sphère (ou plus précisément un sphéroïde oblate), sa surface ne peut pas être aplatie sur un plan sans une certaine distorsion. Les méthodes mathématiques utilisées pour effectuer cet aplatissement sont appelées projections de carte. Ces projections ne sont pas de simples décisions techniques laissées aux cartographes; elles façonnent fondamentalement comment nous voyons le monde et influe sur la géopolitique, l'éducation et les perceptions culturelles.

Le choix des projections permet de contrôler la représentation de la taille, de la forme, de la distance et de la direction des continents et des pays sur une surface plate. Depuis des siècles, les projections cartographiques servent à naviguer sur les océans, revendiquer des territoires et même renforcer les biais politiques ou culturels.

Bref historique de la cartographie de la sphère

Le défi de représenter une surface courbée sur un milieu plat a occupé mathématiciens et géographes depuis l'antiquité. Des chercheurs anciens comme Claudius Ptolémée au 2ème siècle CE ont développé des projections de cartes précoces, comme la projection conique, pour représenter le monde connu dans les limites de leurs connaissances et de la technologie.

L'âge de l'exploration des XVe et XVIe siècles a intensifié la nécessité d'une navigation précise, alimentant les améliorations de la cartographie. En 1569, Gerardus Mercator a créé une projection qui deviendra emblématique pour la navigation : la projection Mercator. Sa caractéristique déterminante était des lignes droites de rhumb – lignes de roulement constant de la boussole – rendant plus simple le voyage en mer.

Au XXe siècle, de nouvelles projections ont été lancées pour remédier aux biais et aux limites pratiques de leurs prédécesseurs. Notamment, la projection de Peters est apparue dans les années 1970 comme une alternative politiquement chargée à Mercator, cherchant à présenter une vision plus équitable des continents du monde. Cette période a également vu le développement de projections de compromis qui équilibrent les distorsions à des fins esthétiques et fonctionnelles, reflétant la compréhension croissante que les projections de cartes portent un poids social et culturel.

Principes fondamentaux des propriétés de projection de la carte

Aucune projection cartographique ne peut préserver simultanément les quatre propriétés spatiales clés : la surface, la forme, la distance et la direction. Cette impossibilité géométrique oblige les cartographes à prioriser certaines propriétés par rapport à d'autres selon l'utilisation prévue de la carte.

  • Les projections informelles préservent les angles et les formes locaux, ce qui les rend idéales pour la navigation et la météorologie, où la forme et la direction précises sont essentielles.
  • Les projections sur l'égalité des superficies maintiennent une taille proportionnelle sur toute la carte, garantissant qu'un pouce carré représente la même superficie, quel que soit l'emplacement.Cette propriété est essentielle pour les cartes thématiques montrant les données sur la population, l'utilisation des terres ou le climat.
  • Les projections équivalentes conservent des distances précises d'un ou deux points spécifiques sur la carte, mais pas sur toute la surface. Cette caractéristique est utile dans des applications comme la radiodiffusion radio ou la cartographie sismique.
  • Les projections de compromis ne préservent pas entièrement une propriété unique, mais cherchent à minimiser la distorsion globale pour produire des cartes visuellement équilibrées.

Le choix de la bonne projection exige de comprendre ces propriétés et les besoins spécifiques de l'auditoire et de l'objectif de la carte.

Projections majeures et comment elles distortent la réalité

Projection du Mercator

La projection Mercator, développée par Gerardus Mercator en 1569, est l'une des projections de cartes les plus célèbres et les plus critiquées simultanément. En tant que carte cylindrique conforme, elle préserve parfaitement les angles et les formes locaux, ce qui la rend inestimable pour la navigation, surtout avant l'avènement de la technologie GPS moderne.

Par exemple, le Groenland apparaît à peu près sur une carte Mercator, bien que l'Afrique soit environ 14 fois plus grande en réalité. Cette distorsion gonfle l'importance des pays du Nord tout en diminuant les nations de l'hémisphère équatoriale et du sud. La projection centre également l'Europe et la place près du sommet de la carte, renforçant une vision du monde eurocentrique.

Malgré ses défauts bien documentés, Mercator reste largement utilisé aujourd'hui, notamment dans les plateformes de cartographie en ligne comme Google Maps à travers la variante Web Mercator. Sa préservation des angles facilite le zoom et le panoramique, qui sont essentiels pour les cartes numériques interactives. Cependant, cette commodité technologique continue d'influencer la perception du public de la géographie mondiale, souvent inconsciemment perpétuant les biais géographiques.

Projection Peters

En 1974, l'historien Arno Peters a introduit une projection cylindrique à aire égale en réponse aux distorsions eurocentriques du Mercator. La projection de Peters représente avec précision les dimensions relatives des continents, réduisant l'Europe et l'Amérique du Nord tout en élargissant l'Afrique, l'Amérique du Sud et l'Asie du Sud-Est à leurs véritables proportions.

Alors que la projection de Peters est louée pour sa représentation équitable de la zone, elle souffre de graves distorsions de forme – les masses de terres semblent tendues verticalement près de l'équateur et écrasées près des pôles. Ce compromis a conduit de nombreux cartographes traditionnels à critiquer la projection comme trompeuse d'autres façons. Néanmoins, la projection de Peters est devenue un symbole dans les « guerres de cartes » de la fin du 20ème siècle, soulignant que les cartes ne sont jamais des outils neutres mais portent du poids idéologique.

Projection Robinson

Arthur H. Robinson a développé la projection Robinson en 1963 dans le but de créer un compromis esthétiquement agréable qui équilibre les distorsions de la surface, de la forme, de la distance et de la direction. Il ne préserve pas parfaitement une propriété mais réduit la distorsion globale pour produire une carte visuellement harmonieuse du monde.

La projection Robinson a été adoptée par la National Geographic Society pour leurs cartes mondiales entre 1988 et 1998. Elle offre une vue plus équilibrée que Mercator, avec moins de distorsion de zone extrême et une meilleure représentation de forme que Peters. Cependant, elle reste un compromis : le Groenland semble encore un peu plus grand que l'Amérique du Sud, par exemple.

Projection de la tripelle Winkel

Introduite par Oswald Winkel en 1921, la projection Winkel Tripel a gagné en popularité comme norme moderne pour les cartes mondiales. C'est une projection de compromis qui combine des éléments de l'Aitoff et des projections équirectométriques pour minimiser les distorsions de la surface, de la forme et de la distance.

La National Geographic Society a changé de projet en 1998 et continue de l'utiliser aujourd'hui. Elle est largement considérée comme l'une des projections de cartes mondiales les plus visuellement agréables et fonctionnellement équilibrées. Par rapport à Robinson, elle réduit mieux l'exagération polaire et fournit un modèle de distorsion plus uniforme sur la carte.

Projection de Mollweide

La projection Mollweide, créée en 1805, est une projection pseudocylindrique à aire égale qui dépeint le globe entier comme une ellipse. Elle excelle dans la préservation de la zone, la rendant inestimable pour des cartes thématiques qui illustrent des données telles que la densité de population, la végétation ou les zones climatiques.

Cette précision est toutefois assortie de compromis : les formes à proximité des bords et des pôles sont fortement déformées et les pôles eux-mêmes sont représentés comme des points. Ces distorsions de forme limitent son utilisation pour la navigation mais en font un choix privilégié lorsque la représentation précise des zones est la priorité.

Projection Goode Homolosine

John Paul Goode a présenté sa projection homolosine en 1923 comme une projection pseudocylindrique à aire égale qui interrompt les océans pour réduire la distorsion de forme sur les masses de terres. La carte résultante ressemble à une pelure d'orange qui a été tranchée et aplatie, préservant les formes continentales plus précisément que beaucoup d'autres projections.

Cette interruption sacrifie la continuité des zones océaniques mais fournit des représentations plus réalistes des formes et des tailles de la masse terrestre. La projection Goode Homolosine est fréquemment utilisée dans les atlas éducatifs pour démontrer la taille réelle des continents sans distorsion excessive.

Comment les projections façonnent notre perception

Le parti pris eurocentrique du Mercator

Pendant des siècles, les cartes centrées sur l'Europe ont principalement utilisé la projection Mercator, qui élargit de façon disproportionnée les masses de terres du Nord. Cette distorsion a mis en évidence l'Europe et l'Amérique du Nord, renforçant une vision du monde qui a placé l'Europe comme le centre de la puissance et de la culture mondiales.

Aujourd'hui encore, de nombreuses images couramment diffusées, comme le meme viral "La Taille vraie de l'Afrique", sont des réactions contre cette distorsion, visant à corriger des idées fausses sur la taille relative des continents. La projection Mercator , l'exagération des pays de l'hémisphère Nord a été liée à la perpétuation des attitudes coloniales et de l'ignorance géographique, car elle implique subtilement une plus grande importance pour ces régions.

Taille par rapport à l'importance

Lorsque les téléspectateurs observent une carte, ils assimilent inconsciemment la taille d'un pays ou d'un continent à sa signification économique, politique ou culturelle, ce qui signifie qu'un pays apparaissant plus grand sur une carte peut être perçu comme plus puissant ou plus influent, quelle que soit la réalité.

Par exemple, la projection Mercator fait paraître la Russie énorme, ce qui est vrai dans une certaine mesure, mais diminue la taille apparente des pays équatorials comme l'Indonésie, le Brésil et la République démocratique du Congo. De telles distorsions peuvent influencer subtilement l'opinion publique sur les affaires mondiales, la distribution de l'aide et les politiques environnementales en faisant pencher les perceptions de l'échelle géographique.

L'effet "Down Under"

La plupart des cartes mondiales placent l'hémisphère Nord au sommet, une convention sans nécessité astronomique ou géographique. Le Sud pourrait tout aussi facilement être « haut » sur une carte. Cette orientation standard peut renforcer psychologiquement les hiérarchies mondiales, suggérant que le « haut » de la carte est plus important ou dominant.

Certaines cartes, en particulier celles produites dans des pays comme l'Australie et la Nouvelle-Zélande, inversent cette orientation pour contester cette norme et provoquent une réflexion sur l'influence de la conception de cartes sur la vision du monde.

Distances et planification des voyages

Les cartes de navigation priorisent les directions de préservation, c'est pourquoi les projections conformes comme Mercator ou Lambert Conformal Conic sont utilisées dans les cartes aériennes et maritimes.

Une ligne droite sur une carte Mercator représente une ligne de rhumb – un chemin de boussole constante – mais pas la distance la plus courte entre deux points sur une sphère. La route la plus courte est un grand chemin de cercle, qui apparaît courbé sur une projection Mercator. Par exemple, les vols long-courriers prennent souvent des routes polaires qui semblent contre-intuitives sur une carte Mercator mais sont en fait les chemins les plus efficaces.

Choisir la bonne projection

Pour la navigation et la cartographie Web

Lorsque l'objectif principal est de préserver les angles et les directions de navigation locaux, des projections conformes telles que Mercator ou Lambert Conformal Conic sont essentielles.Cette nécessité explique l'utilisation généralisée de la projection Web Mercator (EPSG:3857) dans les cartes interactives en ligne, car elle simplifie le rendu et le zoom des tuiles.

Cependant, cette commodité est accompagnée d'une importante distorsion de la zone près des pôles. Reconnaissant ces limites, certains fournisseurs de cartes numériques offrent maintenant d'autres projections pour les superpositions thématiques et les applications spécialisées pour fournir des représentations plus précises.

Pour les cartes thématiques et statistiques

Les cartes qui affichent des données telles que la densité de population, le couvert forestier ou les indicateurs économiques devraient utiliser des projections à aire égale pour éviter d'induire le lecteur en erreur. Les projections comme Mollweide, Gall-Peters ou Goode Homolosine sont d'excellents choix à ces fins.

Pour les Atlas scolaires et les références générales

Les éditeurs comme la National Geographic Society sélectionnent des projections qui équilibrent l'attrait esthétique avec une précision géographique raisonnable. La projection Winkel Tripel est devenue la norme moderne parce qu'elle minimise les distorsions de forme et de zone dans les régions peuplées. La projection Robinson reste courante dans certains manuels. La clé est d'éviter des projections fortement biaisées comme Mercator à des fins de référence générale.

Pour les régions polaires

Les projections cylindriques comme Mercator ne peuvent représenter les pôles sans distorsion extrême. Au contraire, on utilise des projections azimutales – comme l'équation azimutale et la stéréographie – centrées sur les pôles. Ces projections préservent les distances du point central et sont fréquemment utilisées dans la navigation arctique et antarctique, les études climatiques et la recherche.

Cartes numériques modernes et le monopole du Mercator Web

La montée en puissance des services de cartographie en ligne comme Google Maps, Bing Maps et OpenStreetMap a cimenté la projection Web Mercator comme la valeur par défaut pour les cartes numériques. Sa simplicité mathématique permet un rendu efficace des tuiles et un zoom sans faille, qui sont essentiels pour l'expérience utilisateur.

Toutefois, ce quasi-monopole a été critiqué pour avoir perpétué les distorsions dont de nombreux utilisateurs ne sont pas conscients. Par exemple, le Groenland semble souvent plus grand que l'Amérique du Sud, bien qu'il soit beaucoup plus petit dans la réalité. Heureusement, les bibliothèques de cartographie et les outils de visualisation des données modernes appuient de plus en plus d'autres projections, permettant aux utilisateurs de choisir des représentations plus équitables et plus précises.

La popularité croissante du journalisme de données et des plateformes de cartographie interactive aide à sensibiliser le public à l'importance des choix de projection, encourageant un engagement plus critique avec les cartes en tant qu'outils façonnés par les décisions de conception plutôt que des vérités objectives.

Conseils pratiques pour la lecture critique de cartes

  • Vérifiez toujours la projection. Une carte bien conçue indiquera sa projection dans la légende ou les métadonnées. Si aucune information n'est fournie, approchez la carte avec scepticisme quant à sa précision et à son biais potentiel.
  • Comparer les cartes de la même zone et celles de la même conformité. La vision de la même région sous différentes projections peut révéler comment les distorsions de taille et de forme influent sur la perception.
  • Utiliser des outils en ligne Des sites Web comme La vraie taille permettent aux utilisateurs de superposer des pays sur différentes projections cartographiques pour mieux comprendre leur échelle réelle.
  • Reconnaissance qu'aucune carte n'est parfaite. Chaque projection déforme un aspect de la surface de la Terre; la compréhension des distorsions acceptables dépend de l'utilisation prévue de la carte.
  • Questions d'orientation et de centrement de la carte. Considérez pourquoi le nord est généralement placé au sommet ou pourquoi une région particulière est centrée.

En cultivant la conscience de ces facteurs, les lecteurs de cartes peuvent développer une compréhension plus nuancée de l'information géographique et résister à des interprétations simplistes ou biaisées du monde.