Les Cartes Marines : les comprendre pour bien les utiliser Nota : Ce cours est constitué par des extraits choisis dans deux ouvrages du SHOM, le Guide du Navigateur et L'hydrographie, les documents nautiques, leurs imperfections et leur bon usage. Ce qui est dit dans ces deux ouvrages fait autorité et ne peut mieux être exprimé que ce qu’il est. Nous nous refusons donc à réécrire en d’autres termes et à nous approprier un travail parfait par ailleurs. DESCRIPTION DES CARTES MARINES Extrait du Guide du Navigateur 7.2.2.1.1. Systèmes géodésiques des cartes Les systèmes géodésiques des cartes sont nombreux. On peut citer : le système européen compensé Europe 50 (ED 50) [European Datum], les systèmes nord-américain et sud-américain, les systèmes géodésiques locaux (DOM-TOM) ou encore les systèmes géodésiques mondiaux (WGS 72, WGS 84). La multiplicité des systèmes

géodésiques utilisés explique que les coordonnées géographiques d’un même point puissent différer d’une carte à l’autre. Se reporter au volume 2 du Guide du navigateur. Cependant, l’utilisation du WGS 84 pour les cartes marines s’est généralisée. Ainsi, depuis le 1er janvier 2001, toutes les cartes du SHOM publiées ou éditées sont rapportées au WGS 84, et en mars 2011, toutes les cartes du SHOM couvrant les côtes de métropole et des départements et territoires d’outre-mer étaient rapportées au WGS 84. Mais malgré cette généralisation, un certain nombre de cartes papier françaises et étrangères ne se réfèrent pas encore au WGS 84. Niveau de référence des sondes, zéro des cartes Le niveau de référence auquel sont rapportées les sondes des cartes marines s’appelle zéro des sondes de la carte (on dit aussi zéro des cartes ou zéro hydrographique). Les niveaux de réduction des sondes diffèrent selon les pays. Les informations relatives au niveau de référence des sondes des cartes marines françaises et étrangères sont présentées au sous-chapitre 10.1. du présent volume (annexe A : Niveaux de référence des cartes – zéro hydrographique français). Sur la plupart des cartes françaises, le zéro des sondes est voisin du niveau des plus basses mers astronomiques (en anglais LAT : Lowest Astronomical Tide). De cette façon, le navigateur est assuré de trouver, pour des conditions météorologiques normales, des profondeurs au moins égales à celles qui sont inscrites sur la carte.

7.3.2.3. Particularités des cartes britanniques non aux normes internationales Nota 1. — Un pied (foot) = 0,3048 m ; une brasse (fathom) = 6 pieds = 1,8238 m ; une encablure (cable) = 0,1 M. L’expression « sea mile » désigne une longueur variable (longueur d’une minute d’arc de méridien mesurée à la latitude d’une position donnée). La nouvelle unité est le « international nautical mile », c’est-à-dire le mille marin (M). Sur les Fathoms charts, le sea mile est donné en pieds. Des tableaux de conversion existent sous une présentation variable selon les cartes et permettent de passer aisément des unités anglo-saxonnes aux mètres et réciproquement. Nota 2. — Ces mesures sont rapportées sauf autre indication : Au niveau des pleines mers moyennes de vive-eau (MHWS) ; Au niveau des pleines mers supérieures moyennes (MHHW), ou pour les pays sans marée au niveau moyen.

7.4.1.2. Cartes marines électroniques Les cartes marines électroniques sont soit officielles soit des cartes du secteur privé. Cartes marines électroniques officielles : ENC et RNC Les cartes marines électroniques officielles, les cartes électroniques de navigation (ENC, Electronic Navigational Chart) et les cartes marines matricielles (RNC, Raster Navigational Chart), sont produites par ou sous l’autorité d’un gouvernement, d’un service hydrographique agréé ou de toute autre institution gouvernementale compétente, seuls aptes à garantir la qualité, l’intégrité et la traçabilité des données, une authentification de la source, et d’assurer une tenue à jour régulière. Cartes électroniques du secteur privé Tous les autres types de cartes sont par nature non officielles et sont appelées cartes électroniques du secteur privé. Ces cartes élaborées par des éditeurs privés, le plus souvent en numérisant des cartes marines papier officielles, ne sont ni contrôlées ni validées (qualité, intégrité, fiabilité de l’information) par un organisme gouvernemental. Elles peuvent être incomplètes et ne sont pas toujours tenues à jour. Il est important de noter que le système géodésique auquel se référent les cartes vecteurs du secteur privé n’est pas toujours le WGS 84 et peut même parfois être inconnu. Si les ENC sont rapportées au WGS 84, les RNC et les cartes raster du secteur privé sont généralement rapportées au système géodésique de la carte papier originale dont elles sont issues. Le système géodésique d’une carte vecteur de secteur privé peut ne pas être le WGS 84 ou même ne pas être indiqué. En raison des différences de système géodésique entre les cartes et le système GPS (WGS 84), ou faute de levés hydrographiques modernes dans certaines zones pourtant fréquentées, la précision apparente des systèmes électroniques peut être trompeuse et conduire à l’accident si on s’imagine pouvoir ainsi s’affranchir de la règle du pouce

L’emploi du zoom doit rester limité autour de l’échelle de la carte et l’échelle d’affichage d’une ENC doit rester comprise dans sa gamme nominale d’utilisation : un grossissement trop fort (comparable à l’utilisation d’une loupe sur une carte papier) n’apporte pas une meilleure précision, ni plus d’informations. Veiller à respecter la règle du pouce.

Extrait de L'hydrographie, les documents nautiques, leurs imperfections et leur bon usage Les propos de l’édition précédente (2004) relatifs aux risques de l’emploi sans précaution du GPS ou de la carte électronique de navigation n’ont pas été modifiés car ils conservent toute leur pertinence alors que l’utilisation de ce type de cartes s’étend rapidement ; mais leur portée a été précisée de manière à exposer clairement les limites des recommandations. L'Ingénieur Général de l'Armement Yves DESNOES Hydrographe de la Marine

Enfin, au moment où se généralise l’emploi du système de navigation GPS et où se prépare la carte électronique qui sera celle du prochain millénaire, il est bon de tempérer l’enthousiasme qui naîtrait de la facilité. L’emploi, sans précaution particulière, de ces instruments perfectionnés pourrait être à l’origine d’accidents nouveaux, peu probables lorsque le navigateur expérimenté ne dispose que de moyens classiques tels que le radar, le gyro et le loch. Les moyens utilisés par les hydrographes aux diverses époques. - Les sondages au plomb de sonde sont antérieurs à 1945. Ils ont un caractère ponctuel et n’offrent pas la garantie que tous les points hauts sur le profil suivi ont été détectés sans omission. Ils sont totalement muets pour ce qui concerne la configuration des fonds entre profils suivis. La localisation était alors purement optique, avec les imprécisions inhérentes à ce procédé, fonction de la distance à la côte - L’utilisation généralisée, à partir de 1945, du sondeur acoustique vertical marqua un net progrès dans la détection de tous les hauts-fonds au voisinage immédiat du profil suivi. La localisation radioélectrique se généralisa à partir de 1965. D’abord à courte portée elle s’étendit aux moyennes et longues portées. En pratique depuis 1970 sur tout le plateau continental la position du navire hydrographique ou de l’embarcation hydrographique est connue à mieux que 10 m près. Les sondeurs latéraux et les sondeurs multifaisceaux ont permis, à partir de 1975, l’insonification totale du fond. Leur emploi a cependant été limité à des zones restreintes 2.1. La chasse aux hauts-fonds : une tâche primordiale. Au cours des levés réguliers 1 classiques les hydrographes sondaient et sondent toujours en suivant des profils espacés au plus de 1 cm à l’échelle du levé. Ainsi, dans les zones côtières où les levés sont en général à l’échelle de 1/10 000, l’espacement maximum des profils de sonde est de 100 m. Il sera de 100 m exactement si les fonds sont réguliers, plus réduit dans les zones

Il a fallu attendre l’avènement du sondeur latéral, poisson remorqué à la vitesse de 8 noeuds, pour modifier radicalement la qualité des levés à un coût acceptable. Le sondeur latéral permet d’explorer, en une seule passe une bande de l’ordre de 400 m de largeur. Au dragage au fil on a ainsi substitué un « dragage acoustique surfacique ». Mais le sondeur latéral ne donne que des informations semi-quantitatives. Il faut, après son passage, investiguer avec le sondeur vertical les hauts-fonds et les épaves révélés au sondeur latéral.

Le sondeur acoustique vertical n’insonifie qu’une bande étroite à l’aplomb du profil suivi ; La largeur de cette bande est de l’ordre de la moitié de la profondeur. Ainsi par 20 m de profondeur, le sondeur n’insonifie qu’une bande de 10 m de largeur. Dans ce cas, si l’espacement des profils est de 100 m, seuls 10 % des fonds sont insonifiés. Il en résulte qu’un haut-fond dangereux suffisamment accore ou une épave, situés entre deux profils, peuvent facilement échapper à la détection au sondeur vertical. Seuls sont donc détectés les hauts-fonds qui ont une extension horizontale suffisante pour que les sondages sur les profils encadrant révèlent une variation significative du fond.

Recherche de hauts-fonds et d'épaves au sondeur latéral (sonal).

Ces levés exhaustifs (hydrographie totale) ne peuvent être exécutés sur la totalité du plateau continental en raison du temps qu’ils requièrent. L’hydrographie totale ne concerne, pour le moment, que les chenaux d’accès aux ports et les principales routes de navigation.

Le sondeur multifaisceaux de coque dont est équipé le BH2 Borda permet des mesures quantitatives directes, ainsi que le tracé des courbes isobathes en temps réel (vitesse du navire : 10 à 12 noeuds). Les sondeurs multifaisceaux les plus performants permettent l’exploration d’une bande dont la largeur totale dépasse le double de la profondeur.

Conclusions : Le navigateur doit donc avoir présent à l’esprit que, dans les zones qui ont fait l’objet de levés réguliers classiques, conduits selon les règles de l’art, des hauts-fonds peuvent avoir échappé aux sondages. Seul le dragage hydrographique ou les levés exécutés au sondeur latéral ou au sondeur multifaisceaux donnent toutes les garanties de sécurité.

Exemple

La zone des îles de Glénan, après avoir été levée au XIXe siècle, a été entièrement resondée en 1903. Dans l’esprit des navigateurs, la carte des Glénan était considérée comme sûre. Le levé moderne effectué en 1973 prouve qu’il n’en était rien. Il révéla, notamment, l’existence de hauts-fonds dangereux à proximité de l’alignement traditionnel : le pignon Est de la maison de St-Nicolas par la droite de Fort Cigogne. La carte 5304, en service à cette époque et basée sur les levés de 1903 ne permettait nullement de soupçonner la présence des dangers

Le navigateur prudent doit donc admettre une erreur de l’ordre du mètre pour les sondes, sauf dans les approches portuaires où cette erreur ne dépasse pas 0,3 m (dans l’hypothèse où il n’y a pas une évolution des fonds depuis les sondages). La cotation d’un haut-fond n’est pas une affaire simple. Le navigateur doit savoir qu’on ne trouve pas toujours la tête, surtout par fond rocheux, malgré les nombreux profils serrés suivis pour passer, si possible, à la verticale du point haut.

La localisation radioélectrique s’est généralisée dans les levés hydrographiques à partir de 1965. Elle a permis, sur l’ensemble du plateau continental, de déterminer la position à 10 m près. Avant cette époque la localisation purement optique pouvait conduire à des erreurs de 100 m en vue de terre. Fort heureusement, à proximité de terre et notamment aux abords des ports, la précision de la localisation optique était de l’ordre de 10 m à 30 m. Au-delà de la portée optique, sur le plateau continental, les erreurs de position atteignaient couramment 300 m.

Comme il est difficile de déterminer le point haut d’un haut-fond, il est vivement recommandé de ne pas passer sans nécessité sur un haut-fond, même si sa cote cartographiée le permet a priori sans danger.

Le navigateur doit savoir que la cotation des épaves est une opération délicate et que les modifications temporelles de ses caractéristiques ne vont pas toujours dans le sens d’un danger décroissant avec le temps. Le brassiage indiqué sur la carte peut être supérieur à la réalité du moment. Le navigateur aura donc vis-à-vis des épaves un comportement semblable à celui qui est recommandé vis à vis des hauts-fonds.

2.10. La présentation générale de la carte : la liaison entre les apparences et la réalité. Lorsque la carte comporte un diagramme des sources, le navigateur dispose, en principe, de tous les éléments nécessaires à son évaluation. Mais l’emploi de ces diagrammes ne s’est généralisé qu’à partir de 1980, de sorte que pour les nombreuses cartes, anciennes en particulier, qui n’en comportent pas, il faudra juger principalement en fonction de la présentation générale et des notas éventuels qui y figurent.

Inversement il arrive qu’une carte refondue présente une topographie au-dessus de tout soupçon (topographie revue au moyen de cartes terrestres ou par exploitation photogrammétrique de

photographies aériennes ou d’images spatiales) sans que l’hydrographie ait été refaite. En pareil cas la carte comporte nécessairement un avertissement qui explicite clairement la date du levé hydrographique et la provenance des informations topographiques. Seul le navigateur qui ne prendrait pas le soin de lire l’avertissement peut être trompé par les apparences.

3.1. Le pied de pilote doit être de taille raisonnable.

3.2. Le navigateur doit passer à une distance suffisante des dangers immergés : la règle du pouce.

Le navigateur doit toujours se servir de la carte à plus grande échelle disponible dans sa zone de navigation. EMPLOI DE L’ENSEMBLE DES DOCUMENTS NAUTIQUES RELATIFS À LA ZONE DE NAVIGATION Nous verrons que bon nombre d’accidents maritimes sont liés au fait que les navigateurs ne consultent pas toujours l’ensemble des documents nautiques relatifs à leur zone de navigation. Ainsi l’usage exclusif de la carte est dangereux, en effet : - La carte, document graphique, ne peut pas tout dire. Ainsi seules les Instructions Nautiques peuvent détailler les précautions à prendre lorsque l’on s’engage dans tel passage, voire même indiquer les conditions dans lesquelles il est exclu de s’y engager. Ainsi pour savoir que telle bouée lumineuse n’est à poste que de mai à décembre il faut se référer au Livre des Feux, la carte étant muette sur ce point ; - Il est plus facile ou plus rapide, pour le service hydrographique de tenir compte d’une information nouvelle (surtout lorsqu’elle est incomplète) en mettant à jour les Instructions Nautiques plutôt qu'en corrigeant les cartes ; - Le Livre des Feux est la référence prioritaire pour les feux. Il donne tous les détails. Le système GPS Le système GPS donne à tout moment la position absolue du navire rapportée au système géodésique mondial WGS 84. Mais, pour le moment, très peu de cartes marines se référèrent à ce système. Or l’écart horizontal entre le système géodésique auquel est rapportée une carte et le WGS peut être considérable. L’écart horizontal moyen entre le WGS 84 et le système géodésique européen ED 50, auquel sont rapportées toutes les cartes de nos côtes métropolitaines postérieures à 1960, est de 150 m. L’écart maximal entre le WGS 84 et les systèmes hydrographiques locaux auxquels sont rapportées les cartes anciennes de la métropole est de 200 m. Nos cartes de la Guadeloupe se réfèrent au système géodésique IGN 51 dont l’écart par rapport au WGS 84 est de l’ordre de 500 m. Nos cartes de La Réunion se réfèrent au système géodésique IGN 47 dont l’écart moyen par rapport au système mondial est de l’ordre de 1 500 m ! Les notas figurant maintenant sur les cartes à grande et moyenne échelles et qui donnent les corrections à apporter aux latitudes et longitudes fournies par un récepteur GPS pour se ramener au système géodésique de la carte ne sont donc pas de simples raffinements d’hydrographes ou de géodésiens. Ces corrections doivent être appliquées, faute de quoi le navigateur équipé d’un GPS en mode différentiel, qui croit disposer d’une précision de positionnement de 10 m, portera sur sa carte

des points dont la position sera erronée de quelques centaines de mètres, voire de mille mètres ou plus.

6.1. La carte est souvent moins précise que le GPS. Le navigateur équipé d’un récepteur GPS en mode différentiel et qui aura bien pris en compte le décalage entre le WGS 84 et le système géodésique de sa carte ne devra pas user inconsidérément de l’excellente qualité de son positionnement. Il n’oubliera pas que la position des dangers immergés portés sur les cartes est connue avec une précision généralement inférieure à celle de son propre système de navigation. Si, enhardi par la précision de l’ordre de 10 m de son GPS, il adoptait une route passant à 100 m d’un haut-fond cartographié, toutes les conditions pour un éventuel talonnage seraient réunies. En effet, nous avons vu au paragraphe 2.3 qu’un haut-fond en vue de terre peut figurer sur la carte à plus de 100 m de sa position réelle, l’erreur pouvant atteindre ou dépasser 300 m plus au large.

La tentation de passer près des dangers sera plus grande lorsque le GPS sera associé à la carte électronique que lorsqu’on ne dispose que d’une carte papier. Dans le premier cas la position du navire apparaîtra en effet de façon automatique, instantanée et continue dans son environnement nautique. Dans le second, le report du point prenant du temps, le navigateur sera plus prudent. Il faudra de nombreuses années pour reprendre les levés hydrographiques anciens dans les zones fréquentées par la navigation internationale afin d’atteindre une précision de position de toutes les données cartographiques supérieure ou égale à celle que donne le GPS en mode différentiel. En attendant, le navigateur utilisant la carte électronique ne devra pas réduire sa marge de sécurité. A noter que l’ECDIS permettra des agrandissements (zoom) dans les limites compatibles avec l’échelle des levés de la zone. Il est clair qu’un zoom exagéré constitue un risque inacceptable, ne serait-ce que parce qu’il permet de contourner la règle du pouce de façon parfaitement illicite.

2.5. Les voies recommandées. Les voies recommandées sont des itinéraires qu’il est très souhaitable d’emprunter pour la sécurité plus grande qu’ils offrent en raison d’une meilleure connaissance des conditions naturelles, et notamment de la bathymétrie, et souvent en raison d’un balisage artificiel ou naturel adéquat.

Toutefois l’exemple des îles de Glénan cité au paragraphe 2.2 montre qu’il peut exister au voisinage immédiat de ces alignements des hauts-fonds connus ou inconnus. L’alignement doit donc être suivi aussi fidèlement que possible.

Il faut, avant d’emprunter un alignement, consulter les Instructions Nautiques. On se méfiera des alignements portés sur les cartes anciennes et qui ne sont pas explicitement décrits dans les ouvrages.

On a vu au paragraphe 2.1 que les levés exhaustifs modernes n’étaient exécutés que dans les chenaux d’accès aux ports et sur les principales routes de navigation du plateau continental. Les zones ainsi hydrographiées deviennent des voies recommandées car l’hydrographe garantit que nul haut-fond ou épave n’a pu échapper à ses investigations. Il s’agit de véritables « couloirs » dont la largeur variable peut aller de cent mètres à un mille, voire même plus. Ces voies sont décrites dans les Instructions Nautiques.

2.9. L’échelle et l’époque des levés : deux facteurs déterminants pour la qualité d’une carte. Toute carte moderne comporte un diagramme des sources qui indique les caractéristiques des différents levés à partir desquels la carte a été établie : échelle du levé, époque, moyens de sondage utilisés. Ce diagramme est d’autant plus nécessaire que l’apparence moderne de la carte pourrait faire illusion. Une carte publiée en 1990 peut fort bien comporter une vaste zone dans laquelle les seules données disponibles proviennent de sondages au plomb effectués en 1890. Grâce au diagramme des sources le navigateur saura reconnaître, pour les diverses zones, la qualité des levés qui sont à la base de la carte et en tenir compte pour le choix de sa route ainsi que pour toutes les précautions à prendre.

Si l’on ne dispose, pour une zone côtière, que d’une carte ancienne au 1/50 000, sans diagramme des sources, il faut se placer dans l’hypothèse la plus pessimiste, à savoir que la carte a été établie à partir d’un levé au 1/50 000. Ceci signifie que les profils étaient, en principe, espacés de 500 m et que dans ces conditions, suivant la nature du fond, des hauts-fonds d’emprise importante ont pu échapper au sondage.

Addendum I

Nous illustrons ici par l’exemple la différence de qualité entre les cartes Rasters du SHOM et les cartes privées de Navionics ( copie d’écran du 17/03/2018)

Ci-dessous les deux cartes

A l’observation l’on constate de nombreuses anomalies dans la carte de Navionics.

Mauvaise localisation des bouées (feu vert) du port qui se trouvent largement décalées et non collées au quai (dangereux)

Confusion de quais et de slips dans l'anse du Pharo laissant penser à un port

Douanes capitainerie poste essence non reportés

Mucem non sondé et pas d'indication de la hauteur de la passerelle (très dangereux pour un voilier)

Pas d'indication du feu de la bouée jaune à l'entrée du port signalant le haut fond

Les enrochements ne sont pas rapportés de nuit pouvant laisser croire à un quai franc

Par ailleurs l'édition sur ipad comporte plus d'erreurs et notamment un feu rouge inexistant sous le fort Saint jean

Enfin, l’erreur d'un quai inexistant au fond du port nous a intrigué. Cette erreur est due à la recopie sans vérification d'images satellites.

En effet, un ponton provisoire, photographié par satellite a été repris sans aucune vérification par le scan de Navionics.

Nous devons en déduire que ces approximations sont dangereuses pour le navigateur qui doit avoir à l’esprit que les Société privées font recopier des sources diverses qu’ils rendent attrayantes à l’œil.

A l’évidence il faut comprendre que ces sociétés n’ont ni les moyens en matériel ni en homme pour assurer un service de cartographie équivalent aux services officiels.

Les plaisanciers ne peuvent qu’espérer que des cartes vectorielles issues des ENC soient proposées aux plaisanciers à un prix concurrentiel raisonnable.

Nous avons pris pour exemple le port de Marseille, zone très fréquentée et très documentée ; nous n’aurions pas pensé rencontrer de telles erreurs. La situation sur les côtes et encore plus critique, d’autant plus que cette Société extrapole par calcul des sondes qui bien évidemment n’ont jamais été vérifiés.

La lecture du cours qui précède vous aura sensibilisé au travail des hydrographes et vous fera juger avec prudence les offres privées qui certes ont l’avantage de proposer restaurant et boîtes de nuit sur les cartes marines mais avec lesquelles il peut être dangereux de Naviguer.

Addendum II

Un exemple de sondes dans un endroit aux mouillages très fréquentés de Sicié à Bandol

Et oui, il est encore fait usage des relevés effectués par des sondes à plomb de 1896 et ce dans des endroits particulièrement dangereux (mais hors des routes commerciales)

La prudence est donc de mise lorsque l’on fait du rase cailloux.

Pour résumer, si vous empruntez un chemin forestier, ne vous attendez pas à la précision millimétrique des avenues parisiennes.

Étonnamment dans cette zone dangereuse la carte Navionics ne reporte pas les sondes.

Le plaisancier imprudent qui abusera des réseaux sociaux pour trouver les bons mouillages risque de laisser quelques hélices sur les hauts fonds.

Addendum III

Utilisez des cartes récentes

Et vérifier facilement leurs mises à jour

Le code QR est un réel progrès.

Addendum IV Comparaison des cartes raster officielles et des ENC officielles

ENC

Raster

On doit noter la très forte convergence des deux cartes officielles, étant précisé que les cartes raster sont mis à jour à partir de la matrice numérique des cartes ENC.

En conclusions, dans la mesure où le coût des ENC étant pour le moment prohibitif pour le plaisancier, il est préférable pour lui de s’orienter vers les cartes raster. Par ailleurs, il n’est pas certain que sur un bateau de plaisance, souvent instable, ayant un équipage réduit, le Capitaine puisse tirer pleinement profit des « détails » des cartes ENC.

A noter à nouveau que les cartes privées ne pourront jamais offrir de précisions plus importantes que les cartes ENC, lesquelles sont mises à jour régulièrement, éventuellement plusieurs fois par mois.

En revanche les ENC permettent une lecture plus facile des cartes en indiquant en clair la nature des informations.

Les Cartes Satellites

Les cartes satellites utilisées en complément des ouvrages officiels (Cartes, Livre des Feux, Instructions Nautiques) sont très utiles si elles font l’objet d’un usage raisonné.

Les Cartes d’autres pays

NB meilleure échelle de la carte origine Gouvernement Espagnol

On se demande quel navire hydrographique a pu communiquer à Navionics toutes ces merveilleuses lignes de sonde qui ne figurent pas à ce grossissement sur les cartes officiels