Introduction aux cartes électroniques

Ce texte se veut une introduction aux cartes électroniques de navigation (CNE). Il couvre comment ces cartes sont conçues. Ces connaissance aident à comprendre comment les utiliser, mais aussi à comprendre leurs limites. C’est une lecture préalable à l’usage des applications de navigation électronique. On peut également lire un texte similaire sur le site du Service Hydrographique du Canada.

Les cartes en papier sont en voie de disparition. Les cartes et les applications électroniques sont jugées acceptables dans plusieurs pays, mais la réglementation canadienne maintient toujours l’obligation d’avoir des cartes en papier à bord. Il y a des exceptions, mais pour les plaisanciers qui explorent de nouveaux endroits, c’est une obligation. Ce n’est pas interdit d’espérer que ça change, ni d’utiliser son application électronique de navigation favorite, mais pour se conformer à la réglementation, on doit avoir des cartes en papier à bord!

Sommaire des différences

Si vous n’avez pas envie de lire l’ensemble de ce texte, ce petit tableau fait un sommaire des différences entre les différents types de cartes.

Les cartes matricielles

Les cartes matricielles sont mieux connues sous leur nom anglais: des raster charts. Ce sont des images de carte en haute définition. Initialement, les cartes électroniques étaient des scans de cartes en papier. Les cartes matricielles se sont ensuite raffinées en imprimant directement les cartes sur un format numérique d’image.

Outre le fait qu’on puisse les afficher à l’écran, elles sont en principe identiques aux cartes en papier. Comme les photos ou les dessins numérisés, ce sont des images fixes, c’est-à-dire que les symboles de navigation demeurent peu importe à quel point on zoom sur l’écran. Par exemple, les bouées et les informations de bathymétrie ont été soigneusement affichés de manière à maximiser la clarté, la sécurité et la lisibilité. L’affichage est fixe et est un choix qui est fait à la conception de la carte.

À partir de son application électronique de navigation, on peut tester si on travaille avec une carte matricielles en zoomant de manière excessive. Avec une carte matricielle, la résolution de l’écran dépassera éventuellement la résolution de l’image et la carte aura l’air pixelisée (images ci-dessous).

Certaines cartes américaines, publiées par la National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOOA), sont au format matriciel. Certains pays des Caraïbes ont également des cartes au format matriciel. Il faut cependant comprendre que ces formats de cartes sont avant-tout un modèle de transition du papier vers l’électronique. Éventuellement, elles seront remplacées par des cartes vectorielles.

Les cartes vectorielles

Les cartes vectorielles sont radicalement différentes. Ce ne sont pas des images, mais des bases de données. Ces données représentent tantôt les aspects géographiques de la carte (battures, terre, eau, etc.), ou encore des symboles de navigation (symbole de bouée, etc.). Les symboles de ces données sont codifiées sous forme de formule mathématique. Chaque fois qu’une application de navigation doit afficher un symbole, l’ordinateur calcule le dessin à afficher à la taille appropriée.

Ainsi, les cartes vectorielles sont des objets dynamiques permettant de modifier les cartes. Par exemple, lorsqu’on agrandit la carte sur l’écran, un symbole de navigation (par exemple une bouée) ou un tracé de profondeur gardera une taille similaire. Les dessins sont redessinés en fonction de la taille. Ce faisant, il n’y a pas de pixellisation, ni de perte de résolution. La carte est toujours nette!

Avantages et inconvénients

Fausse précision

Redessiner les symboles en fonction de l’échelle de la carte est un avantage sur le plan de la lisibilité: l’écran affichera toujours une carte à lisible. Il faut cependant porter attention à ce risque: la carte n’affichera pas nécessairement plus de précision: elle ne fait que redessiner les données qu’elle a en banque.

Cette caractéristique est donc un danger inhérent à la navigation: un zoom sur une région de la carte peut montrer une isobathe donnée, mais cette profondeur est le résultat d’un calcul pour préserver la netteté de la carte. Il faut donc faire attention au zoom excessif: bien que la carte soit toujours nettement dessinée, elle ne reflète pas nécessairement de l’information aussi précise. En réalité, une isobathe est peut-être légèrement décalée.

Affichage variant avec l’échelle

Les cartes vectorielles ont également une autre différence importante avec les cartes papier ou matricielle: les symboles affichés sur une carte vectorielle sont dessinés en fonction de paramètres de votre application électronique de navigation. C’est votre application qui décide si un symbole est affiché ou non.

J’illustre deux exemples ci-dessous. Le premier exemple montre l’équivalent de la carte 1233 à basse résolution et à résolution légèrement plus élevée. Dans la carte à basse résolution, l’application électronique de navigation (ici SEAiq) n’affiche pas la profondeur de l’eau au zéro des cartes. L’image suivante montre cependant qu’en zoomant un peu, les profondeurs apparaissent.

Je montre un deuxième exemple, cette fois avec l’application électronique Navionics (Boating). La carte montre Port meunier, au sud ouest de l’Ile d’Anticosti. L’échelle est respectivement à 3 milles nautiques, 1 mille nautique et un demi-mille nautique. Avec l’augmentation de la résolution (en zoomant), les symboles de feux d’alignements, de bouées, de rochers et de profondeurs apparaissent successivement.

Pour extirper toute l’information des cartes, c’est une bonne pratique de zoomer pour voir si de nouveaux symboles apparaissent ou non. Après avoir scanné les cartes pour avoir identifié les symboles, il faut revenir à un zoom approprié pour éviter le problème de fausse précision.

Le format S57 et le format S100

Les cartes vectorielles ont deux formats. Le format actuel répond à la norme S57 du Service hydrographique international. Le nouveau format de cartes est le format S100 et devient graduellement accessible au grand public. Aux États-Unis, certaines cartes S100 sont déjà disponibles alors qu’au Canada, leur déploiement est, en date de décembre 2025, prévu pour 2026.

Les formats S57 et S100 organisent les données par groupes logiques, souvent appelées des couches: la couche géographique, la couche bathymétrique, la couche des courants, la couche des symboles de navigation, et ainsi de suite. L’idée de couche est similaire à celles des logiciels d’édition de photo. Ces couches peuvent être affichées ou retirées, selon les options de votre application électronique de navigation.

Les deux principaux ajouts des cartes S100 sont de pouvoir traiter des données encryptées et de traiter des données dynamiques. Le premier ajout est utile pour protéger les données propriétaires… ou les secrets d’état (e.g. cartes militaires). Le deuxième ajout permet de générer des cartes avec des données en temps réel. On peut, par exemple, afficher les courants en temps réel. Au Canada, l’Observatoire global du St-Laurent est l’organisme pilote qui expérimente avec le nouveau format S100.

Comment décoder les symboles sur une carte?

Les applications électroniques de navigation offrent des moyens d’interpréter les symboles affichés sur une carte. Ces moyens varient d’une application à l’autre. Il s’agît tantôt d’un réticule à déplacer sur l’objet, tantôt d’un simple clic à faire sur l’objet ou une interaction similaire.

Cela dit, les symboles qui sont affichés sur une carte de navigation sont consignés dans un document maître du Service Hydrographique du Canada: la carte #1. En choisissant une section du document, on peut comprendre le sens de n’importe quel symbole sur la carte canadienne. Ci-dessous, un extrait de la carte #1 montre comment interpréter les symboles des certaines bouées spéciales.

Ce texte vous a plu? Il fait partie d’une série complète portant sur la navigation électronique. Vous pouvez les lire dans la section Apprendre de ce site.