On procède au « levé direct ». Cette méthode, dans ses principes, est simple. Sur une feuille de papier (la « minute de levé ») ont été reportés manuellement les points géodésiques du secteur à l’aide de leurs coordonnées. En stationnant successivement sur ces points et en s’orientant sur les points géodésiques du secteur (clochers, par exemple), le topographe réalise un maillage dense de points nouveaux. Le levé de la carte peut commencer. Le topographe se place en un point caractéristique (par exemple à un carrefour ou à un coude de virage, etc.) et, pour repérer sa position, il fait un relèvement sur trois points connus. Une fois sa position trouvée, il trace les directions des routes et lance des visées d’intersection sur des détails alentours (maisons, limite de bois, haies, etc.).
Depuis chaque station, il peut également mesurer les pentes environnantes et tracer la courbe de niveau. Le relèvement altimétrique, opération très courante à l’époque du levé direct, permettait d’estimer l’altitude, à quelques dizaines de centimètres près, à partir de mesures sur plusieurs points dont les coordonnées X, Y et l’altitude étaient connues.
Durant ma première moitié du XXe siècle, c’est ainsi qu’ont été réalisés les levés initiaux d’une centaine de cartes topographiques encore actuellement commercialisées. Ces levés ont été majoritairement effectués au 1/10 000, dessinés au 1/20 000 puis réduits au 1/25 000 à partir de 1956, quand cette échelle a été retenue comme unique échelle pour la carte de base du territoire. La réalisation d’une carte par ces méthodes demande un effort de levé considérable et un grand soin afin d’atteindre la précision du 1/10 de millimètre. Sans l’émergence d’une nouvelle technique permettant d’utiliser les photographies aériennes, il est probable que le levé de la carte au 1/25 000 serait encore utilisé.
La photogrammétrie.
Il s’agit d’une technique permettant de connaître les formes et les dimensions d’un objet à l’aide de photographies de cet objet prises sous un angle différent et autorisant une vision en relief. Dans le cas d’une prise de vues aérienne, on prend successivement des photographies le long de bandes en assurant un recouvrement longitudinal afin que tout point du terrain soit visible sur au moins deux photographies consécutives. L’exploitation rigoureuse d’un couple de photographies aériennes nécessite de positionner précisément dans l’espace deux photographies prises consécutivement. Cette phase préalable effectuée, tout point du terrain visible sur les deux photos est déterminé en intersectant les deux rayons qu’il engendre. L’utilisation en France de la première génération d’appareils de photogrammétrie (restituteurs analogiques) permettant un tracé rigoureux d’éléments topographiques à partir d’un couple de photographies remonte à la seconde moitié du XXe siècle.
La deuxième génération d’appareils de photogrammétrie (restituteurs analytiques, à la fin des années 1970) a utilisé les premiers ordinateurs pour le calcul du déplacement de chacun des clichés aériens sur le repère terrain. Le couple de clichés était toujours physiquement présent dans l’appareil.
La troisième génération (restituteurs tout numériques) marque une rupture franche avec les deux précédentes. Elle utilise les performances toujours croissantes des techniques informatiques. Il n’y a plus d’optique ni de mécanique et l’appareil de photogrammétrie est remplacé par un simple logiciel utilisant des photographies scannées à haute résolution ou bien issues directement d’une prise de vues à l’aide d’un appareil numérique.
L’exploitation de photographies aériennes pour le tracé des cartes topographiques a permis progressivement des gains de productivité notables et les levés directs ont été abandonnés, excepté pour relever les éléments pas ou peu visibles sur les photographies : petits détails ponctuels, éléments du sous-bois, limites non clairement matérialisées, toponymie de la carte, viabilité et numérotation de toute route carrossable, renseignements touristiques, etc.
La mise à jour cartographique.
La révision du 1/25 000 consiste à comparer une nouvelle prise de vues aérienne à l’édition de la carte en cours et à relever les différences : ajouts, suppressions et modifications. Un rapide passage sur le terrain permet de collecter ce qui n’est pas visible sur les photographies. Par la suite, le cartographe intègre les modifications à la carte existante.
Sur l’ancienne carte, en partie effacée pour pouvoir les accueillir, on intègre des éléments nouveaux : voirie dans les lotissements ou zones industrielles, piste cyclable sur le tracé de l’ancienne voie ferrée, terrains de sport, bâtiments, maisons individuelles ou bâtiments industriels. Depuis 2003, cette planche n’est plus dessinée à la main mais sur ordinateur, avec en fond d’image une photographie aérienne orthorectifiée récente où les éléments nouveaux sont visibles en fond d’écran de l’ancienne carte.
De même, l’estompage, qui donne la sensation du relief, jadis réalisé à la main, est aujourd’hui calculé en quelques secondes à partir d’un modèle numérique de terrain établi le plus souvent par la numérisation des courbes de niveau. La ligne blanche sinueuse est la trace de la route principale, afin d’éviter que le gris de l’estompage ne se mélange avec la couleur de la surcharge routière. Le résultat de la combinaison des trois est la planche mère au noir. Soulignons que les planches mères correspondant aux autres couleurs d’impression sont également des éléments noir et blanc : la couleur n’apparaît qu’en fin de processus, au moment de l’impression offset, et le cartographe ne la voit jamais lors de son travail.
La rédaction des cartes à partir des bases de données va faciliter les opérations de mise à jour et de généralisation. L’imagerie satellitaire civile qui est en passe de remplacer, aux échelles qui nous concernent, les photographies aériennes va aider à réaliser des mises à jour plus fréquentes par ses capacités à saisir les rares fenêtres météorologiques en France qui offrent les conditions de transparence requises pour la cartographie.