326 6 - Que peut-on faire avec une carte ?
6.5 - Combinaison de cartes
Lorsque l’on rassemble des cartes produites dans le cadre de divers programmes de
cartographie des habitats, il est probable que des cartes se chevauchent en certains endroits. Un tel chevauchement ne pose aucun problème en soi. Cependant, les cartes qui se chevauchent ont probablement été produites à des échelles différentes, à des fins différentes et avec des méthodes différentes. Même après une traduction dans une
typologie commune, il est prévisible que des cartes ne concordent pas toujours dans les zones où elles se chevauchent. De plus, chaque carte est produite pour être vue à une
échelle précise, et la combinaison de plusieurs cartes en une seule vue cartographique
électronique (par exemple dans un SIG ou un site interactif de cartographie) permet à l’utilisateur de faire à sa guise des zooms avant ou arrière afin de voir la carte à l’échelle de son choix. Cela donne l’illusion de cartes sans échelle, contrairement aux cartes imprimées, où la taille d’une structure que l’on peut distinguer dépend de la grandeur de la feuille de papier utilisée. Cette section propose quelques solutions aux problèmes posés par la combinaison de cartes électroniques, notamment ceux qui sont dus au chevauchement de cartes et à leur visualisation à une échelle variable. Une carte est conçue pour transmettre un message à l’utilisateur, et les cartographes se plaisent souvent à dire qu’« une image vaut mille mots ». La clarté du discours de ces « mille mots » une fois qu’une carte est combinée avec d’autres dépend du succès avec lequel on a relevé les défis de la combinaison de plusieurs cartes.
6.5.1 - Cartes qui se chevauchent
Lorsque les structures traitées dans différents programmes de cartographie se chevauchent géographiquement, mais que leurs attributs ne concordent pas, les problèmes dus au chevauchement peuvent être traités à l’échelon de la carte entière ou de chaque structure. À l’échelon de la carte, il s’agit de décider laquelle des cartes qui se chevauchent aura la priorité. Cette décision repose sur l’information fournie dans les
métadonnées qui décrivent chaque programme de cartographie, et en particulier toute
éventuelle évaluation de la fiabilité de la carte. Prenons par exemple le cas de deux
cartes qui se chevauchent et contiennent de l’information contradictoire ; la première a été produite à l’aide d’un échosondeur multifaisceaux de haute qualité, d’un sonar à balayage latéral et d’une campagne de terrain à haute densité (fiabilité élevée), alors que la seconde a été produite par interpolation à partir d’échantillons (fiabilité peu élevée). La première carte aura la priorité sur la seconde sur la base de l’évaluation de fiabilité. En supprimant la partie de la carte la moins fiable qui est également présente dans la carte la plus fiable, on ne conservera qu’une couche provenant d’un seul des deux programmes de cartographie.
L’autre option de traitement des problèmes dus au chevauchement consiste à évaluer les structures, appelées polygones en cartographie, de la partie commune des cartes qui se chevauchent. Il s’agit d’une approche beaucoup plus fine que le traitement à l’échelon de la carte entière décrit ci-dessus. Elle exige des métadonnées extrêmement détaillées qui décrivent chaque polygone, ainsi qu’une cote de fiabilité standard pour chaque polygone des différentes cartes, ce qui est irréaliste lorsque des cartes proviennent de sources diverses et ont probablement été produites par de nombreuses méthodes différentes. À titre d’exemple, dans le cas d’une traduction, les relations entre les typologies de départ et d’arrivée pourraient être prises en considération à l’échelon de chaque polygone, puisque certains polygones ont une classe d’habitat qui correspond bien à la typologie d’arrivée, contrairement à d’autres pour lesquels la correspondance est moins bonne et qui de ce fait auraient une priorité plus faible dans une fusion visant à produire une seule couche selon une même typologie. En résumé, cette approche par structure n’est réaliste que s’il y a un petit nombre de cartes qui se chevauchent, et ce dans un territoire à propos duquel on dispose de suffisamment de connaissances pour déterminer quels polygones représentent le mieux les habitats benthiques qui s’y trouvent.
6 - Que peut-on faire avec une carte ? 327
6.5.2 - Cartes à différentes échelles
Lorsque l’on regarde une carte à échelle fine dans l’environnement dynamique d’un SIG, celle-ci apparaît rapidement surchargée d’information lorsque l’on fait un zoom arrière pour la visualiser à une échelle plus globale. Une bonne illustration de cela est donnée par les cartes routières. Une carte d’état-major au 1/25 000 peut montrer le même territoire qu’une carte routière au 1/200 000, mais le contenu de la première est généralisé dans la seconde, de sorte que la carte routière ne montre que l’information clé, par exemple les routes principales. De la même manière, des cartes d’habitats détaillées requièrent un certain degré de généralisation quand on veut les regarder ensemble dans un contexte plus global. L’exemple ci-dessous montre que, si l’on fait un zoom arrière dans un SIG sur une carte d’habitats à échelle très fine, il devient très difficile de distinguer les différentes structures, la carte devient floue et ne transmet plus aucune
information. Cette confusion risque de faire perdre de vue les grandes tendances de la répartition des habitats.
Exemple d’affichage à différentes échelles d’une même carte d’habitats marins : on voit à gauche une
carte
au 1/50 000, et à droite la même carte au 1/1 000 000.
La généralisation cartographique est le processus qui consiste à adapter l’information représentée sur une carte à l’échelle à laquelle celle-ci est affichée. Plusieurs méthodes de généralisation permettent d’améliorer la clarté d’une carte d’habitats benthiques affichée dans un SIG. Le lissage atténue les angles des structures en supprimant des vecteurs. La mise en évidence fait ressortir des détails précis, par exemple les structures de l’Annexe I représentées sur une carte d’habitats benthiques. La combinaison de structures est possible si leur séparation n’est pas pertinente à l’échelle de la carte. En
cartographie des habitats benthiques, cela peut se faire en regroupant des structures à un niveau hiérarchique supérieur de la typologie (voir à ce sujet le prochain paragraphe). De nombreux processus de généralisation cartographique sont automatisés dans des SIG.
Des outils automatisés de filtrage de cartes maillées sont présentés plus loin.
6.5.2.1 - Regroupement de classes d’habitat
Cette méthode n’est utilisable que pour une carte dont les classes sont celles d’une
typologie hiérarchique ou peuvent être traduites dans une telle typologie. Une typologie hiérarchique repose généralement sur la prémisse selon laquelle plus une classe se situe haut dans la hiérarchie, plus sa définition est générale.
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Carte d’habitats
détaillée au niveau 5 de la typologie E
UNIS
, par exemple Echinocardium cordatum et espèces d’Ensis dans des sables fins vaseux en zone inférieure du littoral ou en zone sublittorale de petit fond
Carte d’habitats
généralisée au niveau 3 de la typologie E
UNIS
: les polygones sont classifiés selon l’un des cinq types de sédiment sublittoral, par exemple sédiment grossier sublittoral, sable sublittoral, etc.
Carte d’habitats
généralisée au niveau 2 de la typologie E
UNIS
: tous les polygones sont classifiés comme sédiments sublittoraux
Exemple de généralisation possible dans la hiérarchie E
UNIS
(échelle 1/500 000)
La suite de cartes ci-dessus montre un exemple de ce qui se passe à mesure que l’on monte dans la hiérarchie de la typologie E
UNIS
. En comparant les cartes des niveaux 5 et 3 de la
typologie E
UNIS
, il y a peu de différence dans le contenu en information de la carte, probablement parce que très peu de polygones avaient été classifiés jusqu’au niveau 5. Par contre, lorsque la carte est généralisée au niveau 2, presque toute l’information qui pourrait être utile à cette échelle est perdue. Par contre, une généralisation au niveau 2 de la typologie E
UNIS pourrait être appropriée à une échelle plus globale que celle de cette carte au 1/500 000. Une amélioration de la clarté d’une carte généralisée dépend en grande partie de polygones adjacents qui appartiennent à la même « branche » d’une typologie hiérarchique, comme
« sédiment sublittoral » dans l’exemple ci-dessus. Ce n’est pas toujours le cas, et il est donc possible que de nombreux polygones d’habitat soient conservés même à un niveau élevé de la
typologie. Par conséquent, il est possible qu’une vue à échelle globale d’un territoire hétérogène demeure peu claire, même après généralisation à un niveau supérieur d’une typologie hiérarchique.
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6.5.2.2 - Filtrage automatisé de données matricielles
De nombreux SIG comportent des outils de filtrage de données matricielles (ou données maillées) qui constituent un moyen de généralisation cartographique. Ils permettent de réduire le niveau de détail de données matricielles qui contiennent plus d’information que nécessaire. La figure ci-dessous montre un exemple de traitement d’une image satellitaire
à l’aide de fonctions du module Spatial Analyst du logiciel ArcGIS
MC
de la société ESRI.
Classification
brute à partir d’une image satellitaire Résultat de la fonction « MajorityFilter » appliquée au résultat de la fonction « Nibble »
Exemple de généralisation cartographique d’une image satellitaire à l’aide du module « Spatial
Analyst » mis au point par ESRI
Par rapport à un simple regroupement des classes d’habitat à un niveau supérieur d’une
typologie, une telle généralisation cartographique automatisée présente l’avantage de conserver quelques occurrences d’habitats rares et protégés. Ces habitats se présentent généralement à un niveau détaillé d’une typologie hiérarchique puisqu’ils sont souvent propres
à certaines espèces. À titre d’exemple, les récifs de Sabellaria (code E
UNIS
A5.611) ou les bancs d’Ostrea edulis (code E
UNIS
A5.435) peuvent servir d’indicateurs de la biodiversité.
Dans le schéma ci-dessous d’une procédure de généralisation, on remarque que, même si la petite zone de récif de Sabellaria reef est « perdue » dans le processus, la zone plus grande de ce type d’habitat est conservée, de sorte que cet habitat est quand même représenté sur la carte généralisée. Il est à noter que si les habitats de ce schéma avaient
été regroupés au niveau 3 ou à un niveau supérieur de la typologie E
UNIS
, les cellules en bleu auraient été classifiées A5.4 (sédiment mixte sublittoral), et les cellules en vert A5.6
(récif sublittoral biogène), et l’information sur la répartition de Sabellaria n’aurait plus été disponible sur la carte généralisée. Évidement, les procédures automatisées de généralisation posent-elles aussi des problèmes ; il est souvent nécessaire de mettre au point des méthodes propres à chaque carte, afin de conserver le niveau de détail voulu.
Exemple de procédure de généralisation qui consiste à examiner les cellules d’une zone définie (cadre rouge), à déterminer la classe d’habitat majoritaire et à attribuer cette classe à toutes les autres cellules de la zone
