Materials to brush up your Python skills
Histoire de la cartographie
Xavier Olive
La rotondité de la Terre est connue depuis l’Antiquité ;
Ératosthène (200 av. J.-C.) mesurait le rayon de la Terre ;
Les armées réclament des cartes de précision ;
Les scientifiques ambitionnent des mesures de précision.
Utiliser Python pour calculer le rayon de la Terre à partir des mesures des Cassini (XVIIIe siècle).
De nombreuses approximations, mais une première mesure !
Il n’y a pas de trace de ses cartes aujourd’hui ; on retrouve des retranscriptions du XIe siècle à partir de ses descriptions.
En Europe, la dictature théologique annihile les découvertes grecques ;
La Géographie de Ptolémée sert de modèle aux traités arabes (période des Abassides, dès le VIIe siècle) ;
Al-Idrīsī (XIIe siècle) centre sa perception du monde sur la Méditerranée : l’Empire Byzantin, le Monde islamique, Occident chrétien ;
$$\frac{a}{\sin \alpha} = \frac{b}{\sin \beta} =\frac{c}{\sin \gamma}$$
À partir de la mesure d’une base et de deux angles, on calcule les distances correspondantes.
Première triangulation par Snell pour la mesure d’un arc de méridien entre Alkmaar et Berg op Zoom (1614)
1800 : Le shogun autorise Inō a réaliser une carte du pays avec son propre argent.
1818 : Mort de Inō Tadataka.
Sa carte du Japon (échelle 1 : 216000)
est alors inachevée.
3 736 jours de mesure, 34 913 kilomètres parcourus
Le Tadataka-zu (Les cartes de Tadataka), dont beaucoup sont précises à 1/1000e de degré, sont restées les cartes en usage au Japon jusqu’en 1924.
Jean-Baptiste Colbert (1619 – 1683), ministre de Louis XIV
1666 : Création de l’Académie des Sciences
« Faire des cartes géographiquement de la France plus exactes que celles qui y ont était faites » (1668)
1669 : 1re triangulation de Paris à Amiens par l’abbé Picard
1682 : Relevés de latitude et longitude des principales villes du littoral (Picard et La Hire)
« Ces chers messieurs de l’Académie, avec leurs grands travaux m’ont coûté une partie de mon royaume et m’ont pris plus de territoire que tous mes ennemis réunis ! » (1682)
1681 : Picard présente un projet de châssis géographique qui doit comporter une grande traverse triangulée qui irait de Dunkerque à Perpignan.
1682 : Mort de Picard.
« Sa Majesté ordonne aux Mathématiciens de l’Académie des Sciences de continuer l’entreprise et de prolonger vers le Septentrion et vers le Midi jusques aux confins du Royaume, une ligne méridienne qui passât par le milieu de l’Observatoire de Paris. » (1683)
Le travail sera terminé en 1718.
Giovanni Domenico Cassini (Cassini Ier),
Université de Bologne
Reçu à l’Académie des Sciences en 1669
Les théoriciens (Hooke, Newton, Huygens) prédisent une Terre aplatie aux pôles mais les mesures de Cassini semblent indiquer le contraire.
L’Académie des Sciences prépare deux missions à des latitudes très différentes :
Le retour de l’expédition en Laponie (1737) confirme l’hypothèse d’une Terre aplatie aux pôles.
1738 : Cassini III et La Caille entreprennent une nouvelle mesure de la méridienne de Paris en six bases (Dunkerque, Villers-Bretonneux, Montlhéry, Bourges, Rodez, Perpignan).
1744 : Le retour de l’expédition au Pérou permet de conclure à un aplatissement de l’ordre de 1/200.
1791 : Le mètre est la dix-millionième partie de la moitié de méridien terrestre.
1792–1798 : Nouvelle mesure de la méridienne, de Dunkerque à Montjuïc, par Delambre et Méchain
Conversions usuelles :
Échelle de la carte de Cassini :
1 toise du Châtelet fait 1,949 m
Longueur de la ligne de base :
Les angles au sommet de tous les triangles sont recopiés dans le fichier
triangles.txt
.
Les inclinaisons par rapport à la méridienne de Paris sont recopiées dans
le fichier inclinaisons.txt
.
Ce projet consiste à recalculer le rayon de la Terre à partir des mesures de la méridienne faites par Cassini.
Les données et le squelette de départ sont situés dans le dossier labs/cassini
.