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Perspectives (cartes topographiques)
Ch. Eidenbenz
Jules Verne à la carte Vendredi 28 juin 2080. Sur l' écran TV, les prévisions du temps sont excellentes et je suis en train de me demander quelle sera mon occupation pendant le week-end, quand un coup de gong résonne dans l' appareil. J' enclenche le récepteur téléphonique, et Charles apparaît souriant sur l' écran. Il désire skier encore une fois avant la fin de la saison et pense que Robert et Jean seraient certainement disposés à nous accompagner. Je compose leur numéro d' appel téléphonique et, quelques instants après, je les vois tous les trois sur l' écran TV. Charles désire aller dans la région du Mont Rose. Samedi, jusqu' à la cabane Monte Rosa, et dimanche, par l' itinéraire normal, à la Pointe Dufour, puis par la crête frontière jusqu' au Pic Zumstein ( Zumsteinspitze ) avant d' entamer une belle descente sur le glacier frontière. Nous sommes tous d' accord. Robert a quelques hésitations à propos du glacier frontière. Nous composons alors tous le numéro d' appel de la banque de données du Service topographique fédéral. Au mot clé « Dufourspitze » apparaît sur l' écran la carte de la région concernée. Je vois toujours l' image de mes collègues, mais très réduite au bord de l' écran. Nous parlons de l' itinéraire: Robert le connaît déjà. Il nous le montre et le commente; mais c' est le glacier frontière qui l' in. Nous commutons alors sur l' image donnée par le satellite. Trois fois par semaine, il survole notre pays et envoie ses prises de vues à la centrale de réception des PTT. Elles sont ensuite transmises au Service topographique fédéral, enregistrées dans sa banque de données et utilisées pour la mise à jour des cartes. Nous avons de la chance. La magnifique prise de vue en couleurs date de la veille seulement et montre le glacier de façon saisissante. Nous y découvrons des traces de skieurs. Les crevasses visibles sur l' écran ne nous dérangeront qu' à peine. Les craintes de Robert se sont dissipées. Nous nous quittons après avoir précisé encore quelques points. Mes amis disparaissent les uns après les autres de l' écran. Je m' en vais préparer mon sac.
Possibilités de développement prévisibles aujourd'hui L' épisode décrit ci-dessus ne relève absolument pas de l' utopie de satellite, écran TV en couleurs, ordinateur et banques de données sont des réalisations techniques qui ne font plus la manchette des journaux. La forme esquissée d' un nouveau système de transmission d' informations est aujourd'hui techniquement réalisable. Bien entendu son coût serait très élevé. Donc utopique? Je ne le crois pas. Le développement extraordinairement rapide de l' électronique et des ordinateurs influencera les procédés cartographiques futurs et pèsera sur les coûts.
Nous voulons maintenant examiner de plus près les perspectives de développement dans quelques domaines.
Saisie des « données topographiques brutes » Le Service topographique fédéral utilise exclusivement aujourd'hui des vues verticales dont l' échelle est à i: 25000 environ. Une photo couvre une région d' environ 5 x 5 kilomètres. Dans ces conditions, un carré de 25 centimètres de côté au sol apparaîtra encore sur l' image comme un point de >/ioo de millimètre de côté. C' est là que se situe pratiquement la limite de résolution de l' image à cette échelle.
Dans ce domaine, les prises de vues par satellite représentent la formule d' avenir. Les images prises par satellite et disponibles aujourd'hui s' ap des images « scanner ». Elle ne proviennent pas d' un appareil photographique, mais d' un « scanner », miroir pivotant rapidement, incliné de 450 par rapport à la Terre et balayant le terrain par bandes, transversalement à la direction de vol.
LANDS AT 3
7 ) bande d' image
-185 km Le « scanner » perçoit lès rayonnements réfléchis et émis par la surface de la Terre; il enregistre les signaux sur bande magnétique, d' où ils peuvent être captés à volonté par des stations au sol équipées à cet effet.
Une photo prise par LANDSAT 3, le plus récent satellite américain d' observation terrestre, et dont l' orbite se situe à goo kilomètres d' alti, couvre une surface de 180 x 180 kilomètres; son pouvoir de résolution au niveau du sol mesure environ 70 x 80 mètres. Celui de son successeur, dont le lancement est prévu pour 1981, atteindra 30 X 30 mètres. Ces résultats demeurent encore insuffisants pour être utilisés en cartographie.
A part le « scanner », on procède aussi à des essais avec des systèmes photographiques. A la fin de 1980, le laboratoire spatial SPACELAB contiendra une caméra de mensuration avec un pouvoir séparateur de 12 X 12 mètres.
On ne peut qu' émettre des suppositions au sujet des satellites militaires américains et russes actuellement sur orbite. Ils opèrent également avec des systèmes photographiques dont le pouvoir séparateur des plus perfectionnés est centimétrique.
Un autre développement se dessine dans le domaine du système radar. Ce système présente l' inestimable avantage de pouvoir procurer des images indépendamment du temps. L' Agence spatiale européenne ESA a accordé la priorité à l' étude de ce procédé.
Restitution géométrique d' une vue aérienne sur le plan de projection Le topographe considère la vue aérienne comme un support d' informations. L' objectif d' une caméra de mensuration est corrigé, de telle sorte qu' une photo représente, avec une précision mathématique, une image en perspective centrale du secteur du terrain à mesurer. Si l'on connaît les coordonnées des deux stations de prises de vues et si l'on connaît en outre la géométrie interne de la caméra, il est possible de déterminer les coordonnées d' un point quelconque figurant sur les deux photos. Aujourd'hui, les stéréo-autographes appliquent ce principe de détermination d' après les coordonnées.
Une autre possibilité de restitution est offerte par le redressement différentiel. Toute l' image est transformée photographiquement et géométriquement de sorte qu' une projection orthogonale résulte de la projection centrale. On obtient ainsi une photo sur laquelle les angles et les distances mesurés ( comme sur une carte ) correspondent à la nature: ce document est appelé une orthophotographie.
La transformation d' une vue aérienne en une orthophotographie suppose que le rapport des hauteurs de la région photographiée est connu. Nous devons être ainsi en mesure de réaliser une image en relief de notre secteur de terrain. Admettons que nous disposons d' un relief en gypse de cette région et d' un appareil de projection. Si nous plaçons celui-ci dans la bonne position par rapport au relief et que nous projetons notre vue aérienne à la bonne échelle sur le relief, nous obtenons une représentation tridimensionnelle fidèle à la vérité. Mais nous cherchons à obtenir une vue en plan de cette représentation. Découpons alors notre relief d' est en ouest, puis du nord au sud, à intervalles réguliers; nous obtenons ainsi un grand nombre de morceaux ayant une base carrée et une surface supérieure courbe que nous éliminons en coupant horizontalement le haut de ces morceaux. Ceux-ci sont à nouveau assemblés et nous obtenons ainsi un relief à niveaux.
projecteur
vue aérienne
maquette du terrain
( relief à niveaux )
orthophoto
Sur chaque niveau posons un morceau de film carré adéquat, plaçons notre projecteur dans la bonne position et exposons. Quand nous aurons place convenablement tous les morceaux de film sur une table, nous obtiendrons une orthophotographie. Plus nous décomposerons le relief en petits morceaux, meilleur sera le résultat.
Les appareils orthophotographiques modernes sont commandés par un appareil qui enregistre numériquement les données altimétriques sur une bande magnétique. L' orthophoto est réalisée en déplaçant un diaphragme en forme de fente rec- tangulaire au-dessus d' un film de manière correspondante aux altitudes enregistrées.
Aujourd'hui, les données détaillées sur le relief de l' ensemble de la Suisse sont disponibles sous forme de courbes de niveau sur les cartes et les plans. Les réseaux routiers et hydrographiques y sont enregistrés dans la même forme graphique. Mais cette forme est inappropriée au travail par ordinateur; nous serons donc contraints, si la tendance à l' emploi des ordinateurs se maintient, de transcrire toutes ces données dans la forme numérique, c'est-à-dire de les digitaliser. Pour les données altimétriques on peut constituer un réseau régulier de points cotés par interpolation à partir de l' image des courbes de niveau. Les éléments linéaires ( p. ex. les axes routiers ) devront être décomposés en une suite de points et enregistrés comme une chaîne de coordonnées. Dans le domaine de la saisie des données aussi, des développements sont en cours qui rendront possible un balayage automatique des documents de base.
Toutefois, le flot des données qui nous parviendra alors ne pourra pas encore être rationnellement maîtrisé avec les moyens actuels. Il ne le sera qu' avec une prochaine génération d' ordina.
II rilievo topografico
R. Knöpjli, Ch. Eidenbenz Compito del topografo è quello di determinare la posizione dei singoli elementi cartografici.
Un tempo ciò veniva eseguito sulla tavoletta pretoriana, la carta era rilevata punto per punto direttamente sul terreno. Oggi si utilizzano i rilievi aerei. Qualora due riprese fotografiche leggermente differenti fra di loro sono osservate separatamente da un punto di vista ottico, se ne ricava un quadro plastico della superficie del terreno ( fotogrammetria ). Le fotografie sono riprese da un' altezza di ca. 3800 metri. Parecchi aspetti non possono tuttavia essere interpretati con sufficiente chiarezza sulle riprese aeree, è il motivo per cui il topografo verifica i particolari sul terreno.
Il piano generale 1: io000 servì sovente da base per il lavoro del servizio topografico federale, che dovette sovente completarlo con rilievi propri.
Encore une fois Jules Verne Dimanche 21 juin 2080, après-midi. Nous sommes maintenant assis sur le glacier frontière. Brouillard et bourrasques de neige. La belle piste a disparu. Nous ne pouvons plus nous orienter. Robert dépose son sac et en extrait son petit appareil de navigation. Il est un peu plus grand et plus épais qu' une plaque de chocolat. L' image du glacier prise par satellite y est enregistrée. Pour ces questions on peut se fier à Robert. Il enclenche l' appareil et aussitôt l' image apparaît sur l' écran. En outre, un petit point clignote: il indique notre position ou plus exactement celle de ce petit diable d' appareil. Grâce à un système de navigation par inertie incorporé il donne notre position au mètre près. Devant nous doit s' ouvrir une grosse crevasse; aussi nous dirigeons-nous vers la droite afin de l' éviter. Robert marche devant et nous guide lentement à travers le brouillard vers l' extrémité du glacier et vers la vallée, à la rencontre de la viande séchée et du fendant.
Trad. P. A. Goy Le denominazioni costituiscono una parte molto importante della carta. Le stesse vengono indicate dai geometri nel piano corografico e veri-ficate da una commissione cantonale della nomenclatura. Si pone l' accento sulle espressioni dialettali; vi sono tuttavia anche nomi che figurano nella lingua ufficiale ( Comuni, cime cono-sciutetutti i nomi figuranti sull'«elenco delle località« pubblicato dall' azienda delle PTT rimangono immutati.
Nel futuro l' elettronica troverà applicazione anche nella topografia: nella restituzione con gli autografi, nell' allestimento di riprese fotografiche aeree rettificate ( fotografie ortogonali ).