Une carte forestière (II): de la généralisation cartographique

Deuxième article sur la conception d’une carte forestière avec le logiciel QGIS, sur base de données OpenStreetMap. Dans le premier article, j’ai présenté une nouvelle symbologie d’arbres et son utilisation dans la carte. Dans ce deuxième article, je partage quelques techniques de cartographie mobilisées dans cette carte. La carte est accessible en haute résolution ici.

Capture d’écran de la carte. Pour une carte en haute résolution, voir le lien ci-dessus.

Les données utilisées pour cette carte viennent exclusivement d’OpenStreetMap (sauf pour les données de relief – ombrage & courbes de niveaux). Un enjeu majeur pour les cartographes est de réutiliser ces données de manière la plus automatique possible pour créer un rendu cartographique correct et qui donne du sens, et cela à différentes échelles, malgré des contextes géographiques différents, ou tout simplement des données qui varient selon la “patte” du contributeur local.

Autrefois, les cartographes (par exemple de l’Institut Géographique National) faisait des relevés sur le terrain dans le but de lever une carte à une échelle fixe et avec une symbologie déjà établie. Avec OpenStreetMap, plusieurs contributeur·rices ajoutent des données, censées refléter le monde réel, sans nécessairement penser au cartographe qui en fera une carte. Bien sûr, dès qu’on ajoute quelque chose à OpenStreetMap, on va généralement vérifier ce que cela donne sur openstreetmap.org en terme de rendu, mais on utilise pour cela un rendu parmi d’autres (celui d’openstreetmap.org) et dans un format de carte web.

Or, dès lors qu’on veut faire une carte à imprimer à une échelle donnée, on a besoin de faire de la généralisation cartographique. À ma connaissance, il y a peu de techniques de généralisation appliquée aux cartes web. D’abord, parce que le format web permet en un tour de passe-passe de pallier le problème de l’échelle en invitant à zoomer davantage. Ensuite, parce que les cartes web sont avant tout faites par des designers plutôt que des cartographes, et que la cartographie digitale en tant que discipline n’a pas encore digéré les décennies de techniques de généralisation cartographique élaborées pour les cartes à imprimer. Il y a relativement peu de cartes imprimées issues des données OpenStreetMap, et ces techniques y sont aussi peu courantes.

Dans cette carte forestière, j’ai testé quelques techniques de rendu particuliers ou de généralisation cartographique, avec QGIS. Ici le but est d’avoir des techniques les plus automatiques possibles, en évitant autant que possible les ajustements à la main. Quelques focus:

Des étangs au look “1900”

Les étangs ont ce look désuet en répétant plusieurs fois leur contour, de plus en plus fin, et de plus dessiné à l’intérieur. C’est fait directement dans le style de la couche QGIS, en utilisant une succession de lignes progressivement décalées vers le centre.

Orientation des symboles d’arbres et des libellés en fonction des parcelles

C’est à la fois esthétique et utile d’avoir des libellés qui s’orientent en fonction de la forme de la zone dans lesquelles ils s’inscrivent. Utile car cela maximise leur placement. QGIS permet cette option pour les libellés. Par contre, pour les patternes des symboles des arbres qui suivent (presque) la même orientation, c’est calculé à la volée en fonction de l’orientation du rectangle contenant la parcelle (oriented_bbox).

D’autres moyens de placer et d’orienter des libellés

Pour disposer d’un libellé exactement à l’endroit voulu, et pour le faire épouser les courbes voulues, le plus simple est encore de dessiner une ligne qu’il devra être forcé de suivre. Pour les libellés des forêts, pas de placement automatique donc: j’ai dessiné la ligne sur lequel le libellé s’inscrit.

Écarter les talus des chemins

Un vrai exemple de généralisation cartographique avec un déplacement automatique des talus qui sont encore trop près des chemins, malgré la grande échelle (1:9000). Sans ce déplacement, le talus serait partiellement superposé au chemin. Fait avec un algorithme construit avec des fonctions PostGIS, grâce au travail d’un étudiant en géographie stagiaire.

Un rendu dynamique des pertuis

Un clin d’œil aux cartes IGN du siècle passé, où la position des pertuis (le passage des ruisseaux ou fossés sous les voiries) était bien souligné avec ces petits symboles “>” et “<“. A partir des données OSM qui donnent les portions de cours d’eau sous voiries, on calcule leur orientation, le point de départ et d’arrivée, et on a ce qu’il faut pour un rendu dynamique: les entrées et sorties sont orientés, et la longueur du passage sous voirie est variable. Une technique que j’ai d’abord testé dans le style OpenArdenneMap.


Une carte forestière (I): des symboles pour les arbres

Depuis quelques années, je profite de mes virées en forêt pour compléter la cartographie collaborative sur OpenStreetMap, le wikipedia de la carte, dans le bois de Courtelle. Après avoir relevé quasiment toutes les essences forestières plantées dans ce bois, j’ai créé une carte forestière, mettant en exergue 26 essences forestières du massif.

Voilà un aperçu de cette carte, créée avec le logiciel QGIS, sur base des données OpenStreetMap. Vous pouvez télécharger la version en haute résolution en cliquant sur ce lien. La carte est destinée à l’impression dans un format A2.

Capture d’écran de la carte. Pour une carte en haute résolution, voir le lien ci-dessus.

Dans ce premier article, je présente une nouvelle symbologie d’arbres et son utilisation dans la carte. Dans un deuxième article, je partage des techniques de cartographie mobilisées dans cette carte.

Le Bois de Courtelle est une portion de la forêt de Rulles, faisant partie d’un bandeau forestier quasi-continu allant des Ardennes françaises à la forêt d’Anlier, couvrant tout le versant sud du massif ardennais. Comme ailleurs, le bois de Courtelle subit le réchauffement climatique. L’impact le plus visible est un dépérissement marqué de l’épicéa, une essence non indigène mais qui a longtemps été la première essence plantée dans cette région. En conséquence, d’énormes surfaces d’épicéas morts ont été abattues ces dernières années, et ont été récemment replantées¹.

L’abandon forcé de l’épicéa laisse la place à de nouvelles essences: douglas, mélèze, châtaigner, tilleul, cèdre de l’atlas, … Par ailleurs, un ancien garde-forestier avait planté il y a plus de 20 ans une belle diversité de conifères: Sequoia, sapin de Vancouver, sapin de Nordmann, pruche (Tsuga heterophylla). Résultat, la carte compte 19 essences, dont 10 conifères. Toutes les essences ne sont toutefois pas représentées: mettant en évidence les essences plantées ou dominantes, la carte représente surtout la valeur économique de la forêt avant autre chose. Ainsi, plusieurs essences peu ou pas exploitées mais bien présentes ci et là n’y sont pas représentées: aulne, charme, frêne, peuplier tremble, noisetier, saule, sorbier des oiseleurs, pommier et poirier sauvage, … Par ailleurs, des essences exotiques ou particulières en très petit nombre n’y sont pas représentées non plus: chêne vert, noisetier de Byzance, alisier torminal, …

Le challenge de cette carte est de représenter cette diversité d’essences forestières, que ce soit pour les peuplements avec une seule essence ou mélangés. Curieusement, je n’ai pas trouvé de symbologie unifiée par essences d’arbres qui ferait autorité, alors que dans d’autres domaines (cartes géologiques, nautiques, …), il existe des couleurs ou des jeux de symboles codifiés utilisables d’une carte à l’autre. Cela m’a amené à créer un jeu d’icônes pour les essences forestières, générées sur base de formes simples, et inspiré par des conventions cartographiques traditionnellement utilisées pour la représentation des arbres². Ces symboles sont construit:

  • autour d’un cercle ou d’une forme à 3, 4 ou 5 lobes convexes ou concaves
  • avec/sans un point central ou un cercle central
  • avec/sans 1, 2 ou 3 points disposés en cercles autour de la forme centrale
  • avec des lignes branchues disposées autour de la forme centrale (conifères).
Jeu de symboles d’arbres

Au total, cela correspond à 129 symboles uniques.

J’ai attribué les essences d’arbres rencontrés dans le bois de Courtelle à une partie de ces symboles selon une logique qui mélange la proximité phylogénétique des essences (plus proche sont les essences d’arbres entre elles, plus le symbole est proche) et l’aspect général des arbres et/ou de leur feuilles.

Ainsi, pour le hêtre, essence dominante, j’ai choisi la forme la plus simple, le cercle, qui évoque à la fois l’écorce lisse et l’absence de dents aux feuilles.

Pour les chênes, la base du symbole est un cercle de 5 lobes convexes, rappelant la forme multi-lobée des feuilles de chênes. Les différentes espèces de chênes (Quercus robur, Q. rubra) sont ensuite différenciées par l’ajout de points autour de cette forme simple.

Les symboles sont utilisés dans la carte pour représenter les essences dominantes des peuplements ou les essences plantées. Le peuplement majoritaire dans le bois de Courtelle est une hêtraie avec une plus ou moins forte présence de chênes, et d’autres essences accompagnatrices. Pour ce peuplement, le rendu cartographique choisi est un patterne aléatoire de symboles du hêtre et du chêne. Dans le cas des parcelles plantées, les symboles sont organisés selon des lignes droites, qui sont orientées selon la forme générale de la parcelle. Bien souvent, il y a un mélange d’essences: les symboles alternent d’une ligne à l’autre. Quand elle est connue, la date de plantation est indiquée entre parenthèses.

Mélanges d’essences plantées en ligne, douglas-épicéa, et mélèze-douglas.

Dans cette carte, les libellées des essences sont ajoutés automatiquement (pas à la main). Optimiser le placement de libellés est un casse-tête connu pour les cartographes. Ici, il y a 3 niveaux de labellisation des parcelles selon l’essence: Pour les parcelles de taille suffisantes, les libellés sont écrits en entier et sont orientés selon la forme de la parcelle, avec une taille du libellé qui varie en fonction de la surface de la parcelle. Pour les parcelles plus petites, le libellé est abrégé avec les 2 premières lettres de l’essence. Enfin, pour certaines parcelles très petites, j’ai inscrit le symbole au centre de la parcelle (sinon il pouvait être partiellement en-dehors) et utilisé un trait (callout) pour indiquer le libellé.

3 types de libellés des essences forestières: en entier et orienté (Douglas), en abrégé (Ch. – Chataigner, Mé – Mélèze) et avec des traits pour les plus petites parcelles de Sequoia, Pruche et sapin de Nordmann.

J’ai testé d’autres techniques de cartographie avec QGIS, c’est raconté dans ce deuxième article.

¹ Sur les changements d’essences forestières, voilà une vidéo tournée entre autres dans le bois de Courtelle: https://www.youtube.com/watch?v=VVA7ClYrU3s

² Voir à ce sujet les 4 articles de Christoph Hormann sur la représentation des arbres en cartographie: https://imagico.de/blog/en/tree-depiction-in-traditional-maps-and-plans/