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1. Définition et intérêt de la cartographie

Définition

La cartographie est l'ensemble des techniques de conception, de réalisation et de lecture des cartes, c'est-à-dire des représentations planes, à échelle réduite, d'une portion de la surface terrestre. Elle permet de traduire sur un support (papier ou numérique) des informations réelles du terrain telles que le relief, l'hydrographie, la nature des roches ou l'occupation des sols.

1.1. Intérêt de la cartographie

Représenter le terrain à échelle réduite sur une carte présente de nombreux intérêts pratiques et scientifiques :

  • Faciliter l'aménagement du territoire (planification urbaine, tracé des routes et voies ferrées, gestion des bassins versants).
  • Orienter la prospection minière et pétrolière, en repérant la nature et la disposition des roches (cartes géologiques) susceptibles de renfermer des ressources exploitables.
  • Guider la construction d'infrastructures (barrages, ponts, bâtiments) en tenant compte du relief et de la nature du sous-sol.
  • Permettre la navigation et l'orientation sur le terrain (randonnée, transport, opérations militaires).
  • Servir d'outil de base pour l'étude géographique, géologique et environnementale d'une région.

2. Lecture des cartes géographiques et topographiques

2.1. Les principales formes de relief représentées sur une carte

Une carte topographique restitue en deux dimensions les différentes formes du relief présentes sur le terrain. Parmi les plus courantes :

  • La vallée : creux allongé du relief, généralement parcouru par un cours d'eau qui s'écoule vers l'altitude la plus basse ; sur la carte, les courbes de niveau y dessinent des « V » pointant vers l'amont.
  • La colline : élévation de relief de faible altitude et aux pentes modérées, isolée ou en groupe ; les courbes de niveau y forment des boucles fermées concentriques.
  • Le plateau : surface relativement plane et étendue, située en altitude, généralement limitée par des versants plus ou moins abrupts ; les courbes de niveau y sont largement espacées sur la surface sommitale puis resserrées sur les rebords.

2.2. Les éléments essentiels d'une carte topographique

Définition — La courbe de niveau

Une courbe de niveau est une ligne imaginaire qui relie tous les points du terrain situés à la même altitude. L'ensemble des courbes de niveau d'une carte permet de représenter en deux dimensions le relief réel du terrain, qui est en trois dimensions.

Définition — L'échelle

L'échelle d'une carte est le rapport constant entre une distance mesurée sur la carte et la distance réelle correspondante sur le terrain. Elle s'exprime le plus souvent sous forme d'une fraction, par exemple 1/25 000e, ce qui signifie qu'une distance de 1 unité sur la carte correspond à 25 000 unités identiques sur le terrain (1 cm sur la carte = 25 000 cm, soit 250 m, sur le terrain).

Définition — L'équidistance

L'équidistance est la différence d'altitude constante qui sépare deux courbes de niveau consécutives sur une même carte (par exemple 20 m entre chaque courbe). Elle est indiquée dans la légende de la carte.

Relation entre espacement des courbes et pente du terrain

L'espacement des courbes de niveau renseigne directement sur l'inclinaison du terrain, l'équidistance étant constante sur une même carte : lorsque les courbes de niveau sont rapprochées, la même différence d'altitude est franchie sur une faible distance horizontale, ce qui traduit une pente forte (versant abrupt). Lorsque les courbes de niveau sont espacées, cette même différence d'altitude est franchie sur une grande distance horizontale, ce qui traduit une pente douce (versant peu incliné).

2.3. Le commentaire d'une carte topographique

Commenter une carte topographique consiste à décrire et interpréter méthodiquement le relief qu'elle représente, en s'appuyant sur les courbes de niveau. La démarche comprend généralement :

  • Identifier, grâce à la disposition des courbes, les principales formes de relief présentes (vallées, collines, plateaux) et leur répartition sur la zone étudiée.
  • Repérer le réseau hydrographique et déduire le sens probable d'écoulement des cours d'eau, celui-ci se faisant des altitudes les plus hautes vers les altitudes les plus basses (les courbes forment des « V » pointant vers l'amont au niveau des vallées).
  • Estimer, à partir de l'espacement des courbes de niveau et de la valeur de l'équidistance, l'intensité des pentes dans les différents secteurs de la carte.
  • Situer les points remarquables (sommets, cols, points bas) à l'aide des valeurs d'altitude portées sur certaines courbes ou sur des points cotés.
ÉlémentDéfinitionRôle / utilité
ÉchelleRapport constant entre distance sur la carte et distance réelle sur le terrainPermet de calculer une distance réelle à partir d'une mesure faite sur la carte
Courbe de niveauLigne reliant les points de même altitudePermet de représenter le relief (3D) en deux dimensions sur la carte
ÉquidistanceDifférence d'altitude constante entre deux courbes de niveau consécutivesSert, avec l'espacement des courbes, à évaluer l'intensité des pentes

3. Les coupes topographiques et géologiques

3.1. Le profil (coupe) topographique

Définition

Le profil topographique (ou coupe topographique) est une représentation du relief le long d'un axe donné tracé sur la carte, montrant la variation de l'altitude en fonction de la distance parcourue le long de cet axe.

Méthode de construction

Pour construire un profil topographique le long d'un axe AB tracé sur une carte à courbes de niveau, on relève, pour chaque point d'intersection de l'axe avec une courbe de niveau, la distance de ce point par rapport à A et l'altitude de la courbe correspondante. On reporte ensuite chacun de ces points sur un graphique dont l'axe horizontal représente la distance (à l'échelle de la carte) et l'axe vertical représente l'altitude. Les points ainsi obtenus sont enfin reliés par une courbe continue, qui constitue le profil topographique le long de l'axe AB.

3.2. La coupe géologique

Définition

La coupe géologique est une représentation verticale, le long d'un axe donné, de la succession des différentes formations géologiques (couches de roches) qui constituent le sous-sol. Elle est construite à partir des informations portées sur une carte géologique (nature des terrains affleurant en surface, leur âge, leur agencement) combinées, le cas échéant, au profil topographique du même axe.

La coupe géologique permet de visualiser l'organisation des couches en profondeur (superposition, inclinaison), ainsi que les déformations éventuelles affectant les terrains, telles que les plis (ondulations des couches) et les failles (cassures avec déplacement relatif des couches). Elle constitue un outil précieux pour la recherche de ressources minières ou pétrolières et pour les études géotechniques préalables aux grands travaux.

CritèreCarte topographiqueCarte géologique
Objet représentéLe relief de la surface du terrainLa nature et la disposition des roches (formations géologiques) du sous-sol et de la surface
Éléments clésCourbes de niveau, échelle, équidistanceLégende des formations géologiques (couleurs/symboles), limites entre formations, failles, plis
Représentation associéeProfil topographique (variation de l'altitude selon un axe)Coupe géologique (succession des couches en profondeur selon un axe)
Usage principalAménagement du territoire, navigation, constructionProspection minière/pétrolière, étude du sous-sol, génie civil

🧠 À retenir

  • La cartographie regroupe les techniques de conception, réalisation et lecture des cartes, utiles à l'aménagement, la prospection, la construction et la navigation.
  • La courbe de niveau relie les points de même altitude ; elle permet de représenter le relief en deux dimensions sur une carte.
  • L'échelle est le rapport constant entre une distance sur la carte et la distance réelle sur le terrain ; l'équidistance est l'écart d'altitude constant entre deux courbes de niveau consécutives.
  • Plus les courbes de niveau sont rapprochées, plus la pente du terrain est forte ; plus elles sont espacées, plus la pente est douce.
  • Le profil topographique traduit la variation d'altitude le long d'un axe ; la coupe géologique traduit, le long d'un axe, la succession des couches du sous-sol (plis, failles).
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Déterminer l'équidistance

● Facile

Sur une carte topographique, on relève les valeurs d'altitude successives des courbes de niveau maîtresses : 200 m, 220 m, 240 m, 260 m, 280 m.

  1. Que représente la différence d'altitude entre deux courbes de niveau consécutives ?
  2. Calculer cette différence à partir des valeurs données.
  3. En déduire l'équidistance de cette carte.
Correction
  1. La différence d'altitude entre deux courbes de niveau consécutives correspond, par définition, à l'équidistance de la carte.
  2. 220 − 200 = 20 m ; 240 − 220 = 20 m ; 260 − 240 = 20 m ; 280 − 260 = 20 m. La différence est constante et vaut 20 m.
  3. L'équidistance de cette carte est donc de 20 mètres : chaque courbe de niveau représente une élévation de 20 m supplémentaire par rapport à la précédente.
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Calculer une distance réelle à partir de l'échelle

● Moyen

Une carte topographique est à l'échelle 1/50 000e. La distance mesurée entre deux villages, sur cette carte, est de 8 cm.

  1. Rappeler la signification de l'échelle 1/50 000e.
  2. Calculer la distance réelle séparant les deux villages sur le terrain, en mètres puis en kilomètres.
Correction
  1. Une échelle de 1/50 000e signifie que 1 unité de longueur mesurée sur la carte correspond à 50 000 unités identiques sur le terrain (1 cm sur la carte = 50 000 cm dans la réalité).
  2. Distance réelle = distance mesurée × dénominateur de l'échelle = 8 cm × 50 000 = 400 000 cm. En convertissant : 400 000 cm = 4 000 m = 4 km. Les deux villages sont donc distants de 4 km sur le terrain.
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Comparer deux secteurs d'après l'espacement des courbes

● Moyen

Sur une carte topographique d'équidistance constante, on observe que, dans le secteur A, les courbes de niveau sont largement espacées les unes des autres, tandis que dans le secteur B, ces mêmes courbes sont très resserrées.

  1. Rappeler la relation générale entre l'espacement des courbes de niveau et la pente du terrain, l'équidistance étant constante.
  2. Déterminer, en le justifiant, quel secteur (A ou B) présente la pente la plus forte.
Correction
  1. L'équidistance étant la même partout sur une carte donnée, l'espacement horizontal entre deux courbes consécutives traduit la distance sur laquelle cette même différence d'altitude est franchie : des courbes rapprochées signifient que le dénivelé est franchi sur une courte distance (pente forte), alors que des courbes espacées signifient que ce même dénivelé est franchi sur une grande distance (pente douce).
  2. Dans le secteur B, les courbes de niveau sont resserrées : la même différence d'altitude (l'équidistance) y est franchie sur une distance horizontale plus courte que dans le secteur A. Le secteur B présente donc la pente la plus forte, tandis que le secteur A correspond à un versant plus doux.
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Construire un profil topographique : la méthode

● Moyen

On souhaite construire le profil topographique le long d'un axe AB tracé sur une carte à courbes de niveau. Décrire, étape par étape, la méthode à suivre.

  1. Quelles informations doit-on relever sur la carte, le long de l'axe AB ?
  2. Comment ces informations sont-elles reportées pour construire le profil ?
  3. Comment obtient-on la courbe finale du profil topographique ?
Correction
  1. Le long de l'axe AB tracé sur la carte, on repère chaque point d'intersection entre l'axe et une courbe de niveau ; pour chacun de ces points, on relève sa distance par rapport au point A (mesurée sur la carte, puis convertie en distance réelle grâce à l'échelle) ainsi que l'altitude de la courbe de niveau qu'il traverse.
  2. On construit un graphique dont l'axe horizontal (abscisse) représente la distance depuis A et l'axe vertical (ordonnée) représente l'altitude. Chaque point relevé sur la carte (distance ; altitude) est reporté sur ce graphique à la position correspondante.
  3. Une fois tous les points reportés, on les relie entre eux par un tracé continu (une courbe), en respectant la logique du relief entre deux points successifs : cette courbe constitue le profil topographique le long de l'axe AB, et permet de visualiser directement les vallées, collines ou plateaux traversés par cet axe.

Problème de synthèse

● Niveau Bac

Une carte topographique porte un axe AB. Le long de cet axe, on relève, de A vers B, les intersections suivantes avec les courbes de niveau (équidistance = 20 m) :

Point A (distance 0 m) : altitude 100 m Point 1 (distance 100 m) : altitude 120 m Point 2 (distance 200 m) : altitude 140 m Point 3 (distance 300 m) : altitude 160 m Point 4 (distance 500 m) : altitude 140 m Point 5 (distance 700 m) : altitude 120 m Point B (distance 900 m) : altitude 100 m

  1. Décrire précisément comment construire le profil topographique le long de l'axe AB à partir de ces données (axes du graphique, report des points, tracé).
  2. Décrire l'allure générale du profil obtenu entre A et B : l'altitude augmente-t-elle, diminue-t-elle, de façon continue ou non ?
  3. Identifier la forme de relief traversée par l'axe AB (vallée, colline ou plateau) et justifier votre réponse à partir du profil.
  4. Situer approximativement, sur ce profil, le point correspondant au sommet du relief traversé, en précisant sa distance depuis A et son altitude.
Correction du problème de synthèse
  1. On trace un graphique avec, en abscisse, la distance depuis A (de 0 à 900 m) et, en ordonnée, l'altitude (de 100 à 160 m, avec une échelle adaptée, par exemple 20 m par graduation). On reporte ensuite chacun des sept points donnés à sa position (distance ; altitude) : (0 ; 100), (100 ; 120), (200 ; 140), (300 ; 160), (500 ; 140), (700 ; 120), (900 ; 100). On relie enfin ces points par un tracé continu pour obtenir le profil topographique le long de AB.
  2. Entre A (distance 0, altitude 100 m) et le point à 300 m (altitude 160 m), l'altitude augmente régulièrement. Entre le point à 300 m (160 m) et B (distance 900 m, altitude 100 m), l'altitude diminue régulièrement. Le profil n'est donc pas monotone sur tout le trajet : il monte puis redescend, dessinant une forme en « bosse ».
  3. Le profil montre une élévation qui culmine à 160 m au milieu du parcours (à 300 m de A) puis redescend symétriquement de part et d'autre jusqu'à l'altitude de départ (100 m) en A et en B. Cette allure en dôme, sans creux central ni cours d'eau évoqué, correspond au profil caractéristique d'une colline : une élévation de relief limitée, encadrée de pentes descendantes de chaque côté.
  4. Le sommet du relief traversé se situe au point où l'altitude est maximale sur le profil, c'est-à-dire à 300 m de distance depuis A, pour une altitude de 160 m.

QCM

10 questions · Correction immédiate

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0/10Répondues
Q1/10

La cartographie est définie comme :

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Une courbe de niveau relie sur une carte :

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L'équidistance d'une carte topographique correspond à :

Q4/10

Sur une carte à l'échelle 1/25 000e, une distance de 4 cm mesurée sur la carte correspond, sur le terrain, à :

Q5/10

Sur une carte, si les courbes de niveau sont très rapprochées les unes des autres, cela traduit :

Q6/10

Une surface relativement plane et étendue, située en altitude, est appelée :

Q7/10

Un profil topographique représente :

Q8/10

Une coupe géologique représente essentiellement :

Q9/10

Pour construire un profil topographique le long d'un axe AB, on reporte sur un graphique :

Q10/10

Les cartes topographiques et géologiques sont notamment utiles pour :