La Cartographie Construire une carte revient à représenter les points d’une sphère à plat sur un plan. Il existe de nombreuses façon de procéder mais aucune des méthodes ne pourra se faire sans déformation Oronce Fine 137Oronce Fine (1494-1555)


1. La Quadrature du cercle
On considère un cercle $\mathcal{C}$ de centre $E$ et de rayon $1$ dont $[AC]$ et $[BD]$ sont deux diamètres perpendiculaires. Soit $G$ le point d'intersection entre la bissectrice de $\widehat{AED}$ et le cercle $\mathcal{C}$. On construit sur le segment $[AG]$ le point $H$ tel que ce dernier divise $AG$ en « moyenne et extrême raison » , c'est-à-dire tel que : $$\dfrac{AG}{HG}=\dfrac{HG}{AH}=\phi,$$ avec $\phi=\dfrac{1+\sqrt{5}}{2}$ le fameux nombre d'or.
La parallèle à $(BD)$ passant par $H$ coupe $(AC)$ en $K$.
Oronce Fine affirme alors que la longueur $EK$ est égale au demi-côté du carré équivalent au cercle, à savoir que $EK=\dfrac{1}{2}\sqrt{\pi}$.
Effectuons alors des calculs pour déterminer la valeur de $EK$.
Dans le triangle isocèle $AEG$ on a $\widehat{AEG} = \dfrac{\pi}{4}$ et $\widehat{EAG} = \widehat{EGA} = \dfrac{3\pi}{8}$.
D'après la formule d'Al-Kashi on obtient :
$AG^2=AE^2+EG^2-2AE\times EG\times \cos\left(\dfrac{\pi}{4} \right)$ $=$ $1+1-2\times\dfrac{\sqrt{2}}{2}$ $=$ $2-\sqrt{2}$.
Ainsi, $AG=\sqrt{2-\sqrt{2}}$.
D'après les relations $\dfrac{AG}{HG}=\dfrac{HG}{AH}=\phi$, on a :
$HG=\dfrac{AG}{\phi}$ $=$ $\dfrac{\sqrt{2-\sqrt{2}}}{\phi}$,
et $AH=\dfrac{HG}{\phi}$ $=$ $\dfrac{\sqrt{2-\sqrt{2}}}{\phi^2}$.
On se place maintenant dans le triangle rectangle $AKH$ où $\widehat{KAH} =\dfrac{3\pi}{8}$, et on obtient :
$AK=AH\times\cos\left(\dfrac{3\pi}{8}\right)$ $=$ $\dfrac{\sqrt{2-\sqrt{2}}}{\phi^2}\times\dfrac{\sqrt{2-\sqrt{2}}}{2}$ $=$ $\dfrac{2-\sqrt{2}}{2\phi^2}$.
On a alors :
$EK=1-AK$ $=$ $1-\dfrac{2-\sqrt{2}}{2\phi^2}$.
En utilisant une valeur approchée de $\phi$ ceci nous donne $EK\approx 0,888\,125$.
Or, $2Ek=\sqrt{\pi}$ d'après Oronce Fine, ce qui donnerai $\pi=4EK^2 \approx 3,155$.


2. Les Cartes D'Oronce Fine
XVIe siècle : représentation cartographique de la Terre en forme de cœur : Cartographie cordiforme.

L’Asie et L’Amérique sont collées, et on peut y voir la représentation d’un continent au Pôle Sud nommé « Terra Australis ».

La Terre Australe Inconnue est un continent imaginaire et non encore découvert qui est une grande masse continentale présente au Sud, qui ferait un contrepoids à la masse continentale présente au nord.


3. La renovation des Mathématiques en France


En 1531, Oronce Fine écrit un poème destiné à François 1er, ayant pour but de l’inciter à revaloriser et renouveler les mathématiques.

Ce fut un succès puisque grâce à lui, François 1er crée au Collège de France une « chaire » (une sorte de matière/cours) de mathématiques enseignée par O.Fine

Oronce Fine crée aussi des ouvrages mathématiques. Il écrit « Protomathesis » en 1532. C’est un condensé de connaissances et bases mathématiques vulgarisées et organisées.



Gérard Mercator


1. Longitiude et Latitude


2. Les Projections

Projection : représenter une surface non plane sur une surface plane d'une carte

Il existe plusieurs types de projections



3. La projection de Mercator

Problème des navigateurs

1569 : Mercator resout le problème et fournit une carte qui repond au exigence des navigateurs

On sait pas exactement comment il l'a fait mais on peut reconstituer.

equation diférentielle:

$\text{d}y =\dfrac{1}{\cos(\varphi)} \text{d}\varphi $

Solution :

$y = \ln\left(\tan\left(\dfrac{\varphi}{2}+\dfrac{\pi}{4}\right)\right)$.




4.Le probléme de le projection de Mercator

Points négatifs :

- Plus on se rapproche de l’équateur plus les pays se déforment

- Vision biaisée des pays du sud/en développement



Pour prouver que le projeté de mercator est faillible on a deux exemples :

Kai Krause qui injecte plusieurs pays dans le continent africain




L’indicateur de Tissot grâce à des cercles retranscrit sur une carte





Nouvelle projection : Gall Peters

Point fort : plus fidèle à la taille des pays

Point faible : déforme les pays



L’ONU qui est un symbole de la paix nous montre la portée politique des cartes

Emblème de ONU centre sa carte sur le pôle nord



Projection azimutale équidistante