- Avantages de la projection cylindrique
- Projection cylindrique de Mercator
- Désavantages
- Projection Web cylindrique - Mercator
- Projection Lambert cylindrique
- Autres types de saillies cylindriques, leurs vertus et défauts
- Projection cylindrique équidistante
- Projection cylindrique de Miller
- Références
La projection cylindrique en cartographie est celle dans laquelle les points de la surface sphérique sont projetés sur un cylindre, dont l'axe coïncide avec la ligne qui passe par les pôles et est tangente ou sécante à la sphère. Le cylindre est une surface qui peut être ouverte dans un plan formant un rectangle, sans que les lignes projetées dessus ne subissent de déformation.
Il existe plusieurs projections cylindriques, dans lesquelles les parallèles deviennent des lignes horizontales et les méridiens des lignes verticales, une fois que le cylindre a été étendu dans un plan. Le cylindre de projection est généralement choisi de manière à être tangent à la ligne équatoriale de la Terre. Dans ce cas, son rayon sera égal au rayon équatorial, voir figure 1.
Figure 1. Projection cylindrique des continents. Source: Wikimedia Commons Atlas of the World.
Cependant, les cylindres de projection peuvent également être choisis sécants à deux parallèles équidistants de la ligne équatoriale, dans ce cas le cylindre aura un rayon inférieur au rayon équatorial.
La carte résultante de la projection cylindrique présentera alors une grille de parallèles horizontaux et de méridiens verticaux formant des angles droits.
Avantages de la projection cylindrique
Il existe plusieurs types de projections cylindriques utilisées en cartographie, chacune avec ses forces et ses faiblesses. Dans tous les cas, le choix d'un type de projection dépendra de l'objectif final de la carte.
Pour commencer, un avantage de cette projection et de toute autre projection cartographique est qu'à travers elles, vous pouvez visualiser des parties de la Terre sur une surface plane et les emporter avec vous pour une référence facile.
La projection cylindrique est très adaptée aux cartes du monde, puisque les deux hémisphères peuvent être représentés, contrairement à d'autres projections, comme la projection conique, qui ne permet la représentation que d'un des hémisphères.
Maintenant, lorsque vous représentez une surface sphérique sur un plan, elle sera toujours déformée d'une manière ou d'une autre. Dans le cas de la projection cylindrique, la moindre distorsion se produit dans la zone intertropicale.
Précisément dans le but de profiter des vertus de ce type de projection, mais en même temps en essayant de minimiser ces inconvénients, les géographes ont proposé différents types de projection cylindrique au fil des siècles.
Projection cylindrique de Mercator
L'invention de cette projection est attribuée au cartographe, géographe et mathématicien belge Gerardus Mercator en 1569. C'est l'une des projections les plus utilisées sur les cartes du monde, même aujourd'hui.
Sa principale vertu est qu'un itinéraire à direction constante est représenté sur la carte par une ligne droite.
En raison de cette caractéristique unique, c'était le type de carte que les navigateurs ont adopté peu de temps après sa sortie. C'est alors une projection conforme, car elle préserve les directions et les angles.
Mais c'est précisément cela qui fait que la projection Mercator ne conserve pas les zones. Les régions en dehors des tropiques, et en particulier celles du nord ou du sud, semblent exagérément vastes.
Figure 2. La projection de Mercator agrandit des zones très au nord ou au sud. Source: Wikimedia Commons.
Depuis sa création, la projection Mercator a été largement utilisée pour représenter des cartes du monde avec des continents et des pays.
Récemment, une théorie du complot s'est répandue à travers les réseaux sociaux, qui affirme que les pays riches sont intéressés par ce type de projection, afin de paraître plus grands et plus forts sur la carte du monde que les pays pauvres des régions tropicales. Ce type d'argumentation est une erreur totale.
Figure 3. Carte du monde avec projection Mercator. Source: Wikimedia Commons.
Désavantages
Le problème avec la projection cylindrique, comme nous l'avons vu dans les sections précédentes, est que l'échelle est déformée loin de l'équateur ou des parallèles de référence, également appelés parallèles standard.
Le principal inconvénient est qu'en dehors des régions intertropicales, cette distorsion des formes et des distances augmente, augmentant cette déformation pour les latitudes polaires, faisant paraître ces territoires beaucoup plus vastes qu'ils ne le sont réellement.
Pour cette raison, des modifications ont été mises en œuvre pour éliminer au maximum les distorsions, des variantes émergeant dans les saillies cylindriques, dont les principales caractéristiques figurent ci-dessous.
Projection Web cylindrique - Mercator
Il s'agit d'une variante de la projection Mercator classique qui est devenue le système de cartographie standard pour le Web. C'est le système adopté par Google en 2005 pour ses applications populaires, Google Maps et Google Earth.
D'autres grands fournisseurs de cartes Internet tels que Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox et d'autres ont adopté ce système de projection.
La différence entre la projection Mercator originale et ce type de projection est très subtile et le résultat final varie très peu.
Dans la projection originale, la Terre est supposée être une sphère, alors que dans le Web - Mercator, la Terre est supposée être ellipsoïdale.
Cependant, certains pays n'ont pas adopté ces améliorations dans leurs cartes. Par exemple, pour les États-Unis et le Canada continentaux, la projection conique conforme de Lambert est préférée pour les cartes de navigation aérienne et la projection Albert Conic pour les questions de cadastre.
Projection Lambert cylindrique
Il s'agit d'une projection cylindrique proposée en 1772 par le mathématicien et géographe suisse Johann Heinrich Lambert (1728-1777). Dans sa version originale, Lambert utilise l'équateur comme parallèle de référence.
Dans ce type de projection, le but est de corriger la distorsion dans la zone introduite par la projection de Mercator, c'est pourquoi on l'appelle également projection cylindrique d'aire égale.
La constance de la zone dans la projection de Lambert est obtenue au prix d'une déformation de l'aspect, principalement dans les régions de grandes valeurs de latitude.
De ce type de projection, une famille d'au moins sept variantes a émergé, dans laquelle deux parallèles équidistants de la ligne équatoriale sont choisis, en maintenant l'invariance dans la zone comme une caractéristique fondamentale mais en minimisant la déformation dans les latitudes d'intérêt de selon l'utilisation de la carte.
Autres types de saillies cylindriques, leurs vertus et défauts
En plus de celles déjà passées en revue, il existe d'autres types de projections cylindriques, même assez anciennes. Certains d'entre eux sont décrits ci-dessous.
Projection cylindrique équidistante
C'est un type de projection simple dans lequel les méridiens de la sphère terrestre deviennent des lignes verticales également espacées. De la même manière, les parallèles ou cercles de latitude deviennent des lignes horizontales également équidistantes.
Ce type de projection est très ancien et est attribué à Marinus de Tyrios, un géographe grec qui a vécu entre 70 et 130 après JC. C.
Ce type de projection présente l'inconvénient de déformer les zones et les formes principalement dans les zones de latitude supérieures à celle des tropiques, aplatissant les formes horizontalement à proximité des régions polaires.
Ce type de projection ne préserve donc pas les aires et les angles, sauf dans le parallèle équatorial où il est exact.
Projection cylindrique de Miller
Il a été proposé par le cartographe Osborn Maitland Miller (1897–1979) en 1942 en utilisant l'équateur comme parallèle standard au cylindre de projection.
Cette projection est très similaire à la projection de Mercator, mais avec l'inconvénient qu'elle n'est pas conforme, c'est-à-dire qu'un cap fixe sur une carte Miller ressemble à une courbe.
Pour réaliser sa projection, Miller est parti de la projection de Mercator, multipliant la latitude réelle par le facteur ⅘ puis réalisant la projection de Mercator. Pour compenser le facteur à la latitude projetée, il est multiplié par le facteur inverse, soit 5/4.
Le résultat est que les formes aux latitudes élevées souffrent moins de distorsion que la forme originale.
Références
- Aguilar, A. 2004. Géographie générale. 2ème. Édition. Prentice Hall. 57-58.
- Ebrahim Ghaderpour. Projection de carte. Récupéré de: researchgate.net
- Gisgeographie. Que sont les projections cartographiques? Récupéré de: gisgeography.com
- Gisgeographie. Projection cylindrique. Récupéré de: gisgeography.com
- Weisstein, E. Projection cylindrique. Récupéré de: mathworld.wolfram.com
- Wikipédia. Projection cylindrique à aire égale de Lambert. Récupéré de: en.wikipedia.com
- Wikipédia. Projection de Mercator. Récupéré de: en.wikipedia.com
- Wikipédia. Liste des projections cartographiques. Récupéré de: en.wikipedia.com