Précision des données hydrographiques portées sur les cartes  marines
Serge Lannuzel 

Actuellement, tout navigateur équipé d'un récepteur GPS peut se positionner à 30 mètres près dans 95 % des cas, au lieu de plus de 100 mètres avant le 1er mai 2000, date à laquelle les USA ont supprimé la dégradation volontaire de précision du GPS. Un GPS différentiel (DGPS) permet une précision accrue (5 à 10 mètres), mais donne surtout l'assurance que toute anomalie (retards de propagation dans l'atmosphère, incohérence d'un satellite, dégradation volontaire) est corrigée. 
 

Les systèmes géodésiques (voir aussi la Lettre du SHOM n° 16)

Un systéme géodésique est un système d’axes x, y, z qui permet de repérer les coordonnées de tout point de la Terre. Ce repère est rendu accessible aux utilisateurs à partir d'un réseau de points matériels positionnés à la surface de la terre ou plus récemment à partir de la connaissance de la position de satellites dans l'espace (par exemple ceux du système GPS). Chacun peut déterminer sa position dans ce système, connaissant la position de points ou de satellites, par mesures d'angles ou de distances (triangulation, trilatération).
 

Il existe de nombreux systèmes géodésiques. En France, la Nouvelle Triangulation de la France (NTF) est le système géodésique officiel dans lequel doivent être exprimés tous les travaux de topographie et d'hydrographie côtière. Ce système sera prochainement remplacé par le Réseau Géodésique Français (RGF), équivalent au WGS 84 pour les applications de navigation. Pour la publication des cartes marines de métropole, le SHOM avait adopté le système géodésique ED50, utilisable sur tout le continent européen.
Des écarts entre les positions d'un même point dans des systèmes géodésiques différents existent : ils peuvent atteindre 150 m entre l'ED50 et le WGS 84 et même 1500 m entre un système géodésique local de la Réunion et ce même WGS84.
 

Cartes marines et GPS

Le GPS fournit normalement des positions dans le référentiel WGS84. Il est nécessaire, dans ce cas, de corriger ces positions pour les porter sur les cartes référencées dans un autre système géodésique. Le SHOM recommande d’utiliser les décalages fournis dans le titre de la carte, plutôt que les possibilités de conversion intégrées dans certains récepteurs GPS.
Le SHOM prépare le passage progressif de toutes ses cartes dans le système géodésique WGS84, afin qu'elles soient exploitables sans corrections avec les systèmes de navigation modernes.

 

Les données sur les cartes marines

Les cartes du SHOM sont des cartes thématiques de navigation maritime : elles présentent les éléments néces-saires à la navigation la plus sûre possible. Par exemple, de façon générale, les hauts-fonds sont systématiquement cartographiés au détriment de la représentation des zones plus profondes. En revanche, dans un chenal d'accès à un port, il convient de représenter à la fois les hauts-fonds, qui constituent un danger, et les fonds sains, qui autorisent une navigation en toute sécurité.
 

Si l'information disponible sur la carte marine est orientée, elle est présentée le plus précisément possible. La précision des données hydrographiques représentées sur la carte doit cependant être explicitée. En effet, la carte marine ne peut exploiter que les meilleures informations disponibles lors de son élaboration et représente des éléments dont certains sont sans doute mal positionnés.
 

Jusqu’au début de ce siècle les hydrographes pratiquaient le sondage au plomb qui leur permettait de mesurer les fonds de façon ponctuelle. Ils utilisaient les meilleures techniques de l'époque pour la localisation : optique en vue de côte et estime complétée d'observations astronomiques plus au large. Ces techniques ne permettaient pas d'obtenir des positions aussi précises que celles délivrées par les moyens modernes de localisation. Il n'est donc pas rare que des éléments (sondes, épaves...) investigués il y a quelques dizaines d'années se trouvent représentés à 100 m, voire plus, de leur position effective.
 

De plus, les profondeurs mesurées autrefois s'avèrent parfois inexactes. D'une part les corrections de marée, nécessaires pour ramener les sondes mesurées au zéro hydrographique, n'étaient pas aussi précises que maintenant. Loin de terre, les erreurs peuvent dépasser 1 mètre.  D'autre part, il était bien plus difficile de trouver le point le plus haut d'un haut fond ou d'une épave.
 

Il y a donc un risque certain pour le navigateur qui, conscient de l'excellente qualité de son point (DGPS par exemple), voudrait serrer de trop près les hauts-fonds ; et ceci d'autant plus que les levés hydrographiques sont anciens. Si, enhardi par la précision de l'ordre de 10 m de son GPS différentiel, il adoptait une route passant théoriquement  à 100 m d'un haut-fond cartographié, un talonnage ne serait pas exclu. C'est pourquoi, même l'utilisateur d'un système de radionavigation de grande précision devra passer à une distance suffisante des dangers immergés et pour cela continuer à suivre la bonne vieille règle du pouce.
 

Le navigateur tracera, chaque fois que possible, sa route de façon à passer à plus d'un pouce (largeur de son pouce posé sur la carte) des dangers immergés, à l'échelle de la carte dont il se sert.
 
 

Pour résoudre ce problème, il est nécessaire de procéder à de nouveaux levés hydrographiques exhaustifs. Ceci est effectué progressivement en fonction des nécessités (sécurité nautique, enjeux économiques...) et demande des moyens importants. Actuellement, le SHOM dispose de sondeurs multifaisceaux qui permettent une exploration totale des fonds (tout obstacle qui dépasse de plus de 30 cm, ou 1% du fond pour les profondeurs supérieures à 30 m, peut être détecté et coté) avec une localisation très précise (meilleure que 5 m en vue de côte et meilleure que 10 m partout ailleurs). La détermination précise et actualisée de l'hydrographie des zones sous responsabilité française, avec ces moyens performants, nécessitera plusieurs dizaines d'années.
 

Le diagramme des sources présente, sur la majorité des cartes, l’origine des données qui ont permis l’élaboration du document (date, échelle du levé, producteur). Seules quelques cartes anciennes n’en disposent pas, mais dans ce cas, le style de leur présentation est un bon indicateur de l’ancienneté des données représentées. Cependant le navigateur demeure le seul juge de sa sécurité ; en particulier, il ne doit pas se fier aveuglément à une seule source d’informations.

Les progrès des techniques d'acquisition et de traitement des données hydrographiques, ainsi que l'évolution des technologies de présentation de ces données, telle la carte électronique, contribuent à améliorer la précision et la sécurité de la navigation, mais ne remplaceront jamais l'homme. Au contraire, ils visent à donner  au navigateur plus de temps pour observer ce qui se passe atour de lui.
Pour plus d'informations, vous êtes invités à consulter les ouvrages du SHOM, en particulier le "guide du navigateur" (édition 2000), l'ouvrage "L'hydrographie, les documents nautiques, leurs imperfections et leur bon usage" (édition 1997), ainsi que le guide du SHOM "GPS et navigation maritime" (édition 2000).
   

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