Carte de France / Corrigee par ordre du Roy sur les observations de MM. de l’Académie des Sciences
À cette époque, la géographie en est encore aux grossières ébauches de cartes et de plans, levés par des arpenteurs, des marchands ou des navigateurs, au cours de leurs voyages. Hors des grandes routes du Moyen Âge, l’habitable demeure inconnu.
Les voies maritimes sont très incertaines, les naufrages et les errances, monnaie courante. Autant de cargaisons coûteuses perdues (c’est la principale crainte!) et de vies humaines disparues. La mauvaise détermination de la longitude en est la cause. On sait l’importance de cette détermination pour la navigation, et pour la géographie.
Tout point de la surface terrestre est fixé grâce à deux coordonnées : la latitude et la longitude, qui se déduisent de l’observation astronomique.
La latitude, peut s’obtenir directement à partir de l’observation de la hauteur de l’étoile polaire ou de la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon du lieu.
La détermination de la longitude, est beaucoup plus délicate. La longitude d’un lieu correspond à la différence de temps entre l’heure du méridien origine et celle du méridien de ce lieu. La méthode la plus simple est celle des horloges : on emporte une horloge qui “ garde le temps ” origine et une autre que l’on règlera sur l’observation au méridien. Elle peut être possible sur terre, à condition d’avoir des horloges qui ne prennent pas trop de retard. En mer, elle est impraticable : les mouvements du bateau, sans parler des tempêtes ou des coups de roulis, déstabilisent les mécaniques, horloges et instruments qui ne restent pas dans le méridien. Il faudra attendre le milieu XVIIIe siècle, et l’invention des chronomètres de marine, pour pouvoir utiliser cette méthode.
On a donc recours à des phénomènes célestes qui peuvent être observés aperçus en deux lieux à la fois, et jouer ainsi le rôle d’horloge céleste : éclipses de Soleil ou de Lune, conjonctions et oppositions de la Lune avec les planètes ou les étoiles fixes, entre les planètes etc… La meilleure méthode, en principe, est celle de Galilée, qui repose sur l’occultation des satellites de Jupiter qu’il a découvert en 1610, mais les Tables de leur mouvement ne sont pas encore suffisamment précises pour qu’elle soit applicable.
En attendant, il faut s’en tenir aux méthodes précédentes, tout en cherchant à les améliorer ou en découvrir d’autres. C’est ce que proposent régulièrement, chacun à leur tour, les principaux États européens en lançant des prix destinés à récompenser celui qui “ améliorerait un tant soit peu la longitude ”.
Dès le début, Colbert a parfaitement saisi l’importance du rôle politique, économique et stratégique de la géographie. Jean-Baptiste Colbert, entré au Conseil du Roi, en 1661, est alors intendant des Bâtiments et des Manufactures du Roi. Il deviendra Contrôleur Général des Finances, et finira par tout administrer, sauf la Guerre et les Affaires Etrangères.
L’importance pris par le développement de la science et de ses applications, depuis le début du siècle, ne lui est pas du tout étrangère. Il en a pris conscience dans les cercles et les salons parisiens, qu’il fréquente assidûment. Il se tient au courant de tout ce qui se dit et se fait en littérature, en art et aussi en “physique”. Il éprouve même, dit-on, quelque satisfaction à passer pour savant !
Les problèmes qui se posent concernant les applications de l’astronomie : la géographie et la navigation, ne peuvent lui échapper. Ainsi celui de la détermination des longitudes, devenue d’une importance vitale au XVIIe siècle, pour les grands États lancés à l’assaut du globe, à la recherche de nouvelles richesses et de nouveaux débouchés.
À peu près exactes pour les côtes, les cartes sont très déformantes dans les dimensions données aux terres et aux mers, et les frontières des États sont encore assez imprécises. Dans une instruction envoyée aux Maîtres des Requêtes, Colbert leur recommande en 1663, d’étudier soigneusement les cartes des Provinces et des Généralités, afin de les corriger avec le plus d’exactitude possible. Il offre même de leur dépêcher des ingénieurs formés par Sanson, Géographe du Roi, dans le cas où le personnel local serait inexpérimenté. Ces recommandations restèrent sans effet.
Enfin, l’abondance d’argent, qui doit faire selon lui la grandeur et la puissance d’un État, ne peut provenir que du “commerce honorable”, c’est à dire le grand commerce de la mer, le commerce extérieur, le seul qui enrichisse l’État, car le seul à lui procurer les matières premières et les débouchés. C’est vers son développement que Colbert veut diriger ses efforts car la France y occupe, comme pour la recherche du vaccin, une place bien en retrait.
Reprenant à son compte les idées mercantilistes du cardinal de Richelieu, il s’efforce de relancer la production en développant et augmentant le nombre des manufactures, et en facilitant au mieux la circulation des marchandises dans le royaume. D’où, la création des compagnies à monopole des Indes Orientales et des Indes Occidentales, l’aménagement des ports, la création de nouveaux, la construction de routes, de ponts, de voies d’eau artificielles : le Canal des Deux-Mers (canal du Midi) sera construit, sans interruption, de 1666 à 1681.
Ce vaste programme de réorganisation et d’expansion commerciale, ne peut être réalisé qu’à partir d’une connaissance relativement précise du territoire, d’une “Description Géométrique” du royaume, réalisée avec toute la rigueur et l’exactitude souhaitées. Le 23 mai 1668, l’Académie est avisée que Colbert “désirait que l’on travaillât à faire des Cartes géographiques de la France plus exactes que celles qui y ont été faîtes jusqu’ici et que la Compagnie prescrivit la manière dont se serviront ceux qui seront employés à ce dessein”.
En conséquence, l’Académie commande la mesure d’un arc de méridien par triangulation en chaînes, selon la méthode nouvelle de Snellius, l’établissement à titre d’essai d’une Carte des Environs de Paris sur une triangulation rattachée à la précédente ainsi que les déterminations astronomiques des villes frontières et ports du royaume, pour fixer précisément leurs positions. Autant de décisions qui vont avoir une portée capitale pour la géodésie et la cartographie.
La définition du Méridien de Paris et de sa perpendiculaire, qui sont les deux axes essentiels de toute élaboration cartographique, occupe les astronomes français durant près de 60 ans, à partir de 1669. Les conditions mathématiques, astronomiques et techniques se trouvant réunies, la mesure d’un arc de méridien pouvait être entreprise avec la garantie d’obtenir une précision inégalée. Elle va se révéler la meilleure mesure réalisée jusque là et constituer une grande première de la géodésie mondiale.
La meilleure mesure, non par sa précision, mais par la méthode employée a été celle du Hollandais Snellius, (ou Snell), en 1617. La mesure d’une grande longueur droite et orientée selon le méridien présentant des difficultés considérables, il a l’idée de construire à partir d’une base connue une chaîne de triangles dont l’ensemble forme, ce que l’on appelera par la suite, une triangulation ou réseau géodésique. Cette méthode laisse cependant un des éléments indispensables à toute mesure d’arc de méridien, l’amplitude de l’arc, aussi incertaine que par le passé.
Les inventions de Auzout et de Picard, du micromètre fîlaire (ou à vis), et de l’application de la lunette aux quarts de cercle et aux secteurs, contribue à améliorer les mesures angulaires et rendre possible une meilleure détermination de cette amplitude.
L’arc de méridien choisi pour cette mesure est compris entre les villages de Sourdon, près d’Amiens, et de Malvoisine, près de la Ferté-Alais, d’une longueur de 32 lieues, soient environ 140 kilomètres. Cette entreprise implique deux opérations distinctes et complémentaires: l’observation astronomique pour déterminer les coordonnées géographiques des différentes stations et retrouver de point en point le méridien ; et la triangulation géodésique pour l’exécution des levés topographiques.
On choisit de part et d’autre de la ligne méridienne des points de triangulation, situés de manière à être aperçus d’assez loin : des clochers, des tours, des hauts pavillons, des moulins, etc. Lorsqu’ils font défaut, on dresse des pièces de bois sur des tertres, ou on prend un arbre remarquable au sommet d’une butte, ou encore on allume un feu, qui vu d’une certaine distance, parait à l’œil nu comme une étoile de 3ème grandeur. On mesure les angles faits par les plans verticaux passant par ces différents points et le plan de la méridienne et l’on obtient un réseau de triangles où tous les angles sont connus. En mesurant directement un des côtés du premier triangle, que l’on prend pour base fondamentale, on peut ensuite avoir tous les autres côtés.
La route, horizontale et pratiquement en ligne droite, qui joint le moulin de Villejuif au Pavillon de Juvisy, sert de base de départ. Picard et ses aides la mesurent avec quatre bois de piques, joints deux à deux en formant des double-toises, posés le long d’un grand cordeau. On la trouva égale à 5663 toises. Auparavant il a pris la précaution de fournir le moyen de fixer la Toise du Châtelet, qui sert d’étalon.
“De peur, dit-il, qu’il n’arrive à cette toise, ce qui est arrivé à toutes les anciennes mesures dont il ne reste que le nom, nous l’attacherons à l’original, lequel étant tiré de la nature même doit être invariable et universel”. Principe qui sera repris et appliqué un siècle plus tard pour l’établissement du système métrique. Picard établit sa toise en la comparant à la longueur du pendule simple qui bat la seconde à Paris.
Les astronomes emportent deux horloges, (l’une battant la seconde et l’autre la demi-seconde, pour avoir le temps sidéral), et un quart de cercle, qui mérite quelques explications, car il servira ensuite à la mesure de la méridienne, et plus tard à toute la triangulation générale de la France sans autres perfectionnements de détail.
Ce quart de cercle a 38 pouces (1,03m ; près du double de celui utilisé par Snellius) de rayon, et Picard imagine pour la première fois de lui adapter deux lunettes, mobile et fixe, à réticules. La lunette mobile est montée sur une alidade, pivotant à l’une de ses extrémités au centre du cercle, et terminée à l’autre extrémité, du côté de l’oculaire par une pièce qui embrasse l’épaisseur du limbe. Le corps de l’instrument est en fer et le limbe de cuivre est divisé en minutes par des transversales. Un tour d’horizon avec ce quart de cercle en 5 ou 6 angles, comporte une erreur qui n’excède jamais une minute d’arc.
En septembre 1670, Picard reçoit un énorme secteur, d’arc de 18° environ, en fer et en cuivre avec un rayon de 10 pieds (3,25m), muni d’une lunette de même longueur, pour les latitudes. Ce secteur est très lourd, et pour ne pas risquer de le fausser, on le transporte sur un brancard, à bras d’homme. Enfin il a également un niveau à lunette horizontale de conception intégralement originale.
Commencée fin 1668, la triangulation est achevée en 1670. Elle donne la longueur du degré comprise entre 57 057 toises et 57 067 toises et on adopte la longueur moyenne de 57 060 toises du Châtelet. On en déduit la circonférence terrestre égale à 20 541 600 toises et le rayon terrestre à 3 269 297 toises.
On en profite pour fixer la lieue. Comme on veut qu’il y en ait un nombre rond dans la circonférence on déclare qu’elle serait sa 1/9000ème partie, et vaudrait en conséquence 2283 toises.
La mesure de Picard est étonnamment exacte, en effet en prenant pour la toise la valeur de 1,949 m, on obtient pour la circonférence 40 034 386 mètres. Les valeurs calculées aujourd’hui sont 40 009 152 pour l’ellipse méridienne et 40 076 594 pour la circonférence à l’équateur. Delambre, en 1795, obtiendra pour le degré une valeur de 57 068 toises, ce qui, traduit en système métrique constitue une différence d’à peine seize mètres seulement.
C’est au cours de cette opération, que Picard trouve un procédé pour déterminer l’erreur de collimation d’un quart de cercle, procédé qui fera école et que l’on appelle la méthode du renversement
La méridienne, avec ses triangles s’étendant de part et d’autre, doit être la base de départ d’un relevé précis de la France. En même temps qu’il procède à sa mesure, Picard, assisté de Vivier, Ingénieur géographe désigné par l’Académie, fait les levés pour dresser la Carte des Environs de Paris.
La gravure de la carte commence en 1671, et celle-ci est présentée à l’Académie plus tard sous le titre de “ Carte particulière des environs de Paris, Par MSSRS. de l’Académie Royale des Sciences. En l’année 1674, Gravée par F. de la Pointe en l’an 1678 ”. Elle comporte 9 feuilles, couvrant la région de Mantes, La Ferté-sous-Jouarre, Pont-Sainte-Maxence et Milly-en-Gâtinais, avec des nouveautés intéressantes pour la topographie, en particulier son échelle de 1 ligne pour 100 toises (1/86 400ème), bien supérieure à celle des cartes de provinces publiées à l’époque, et des hachures pour la représentation du relief qui a cette échelle se révèlent très visibles. Delapointe avait essayé ce nouveau système, qui sera par la suite élaboré par Cruquires en 1728, et Buache en 1737, et deviendra celui de nos modernes isobares.
Elle surclasse, de loin, toutes les réalisations antérieures. Son importance économique et militaire n’échappe pas à Colbert, et lorsque Picard propose de l’étendre à tout le royaume, en 1671, le ministre est favorable à son projet et l’appuie auprès du roi. Mais les circonstances politiques sont peu propices à la réalisation de cette longue entreprise. Le 12 juin 1672, Louis XIV entre en campagne contre la Hollande, et dès 1673, le jeune Prince Guillaume d’Orange, parvenant à former une coalition contre la France, transforme cette guerre, en guerre européenne. La “description géométrique” devient hors de question.
Le projet de “description géométrique du royaume”, estt repris en 1679 : du mois d’août 1679 à la fin de l’hiver 1680, Picard parcourt les côtes de Bretagne et du Golfe de Gascogne pour la vérification des coordonnées des principaux ports en vue d’établir des cartes du littoral.
Mais ce n’est pas la description proposée par Picard qui sera réalisée, c’est une carte ‘’rectifiée’’ de la France.
On imagine mal les énormes erreurs qui déformaient l’aspect du royaume ; même la Carte de Sanson (1679), qui est considéré comme un des meilleurs géographes, est beaucoup trop étendue en longitude : la Bretagne avance de plus de 200 km dans la mer par rapport à sa position réelle. Suivant les géographes, le méridien de Paris passait par Mirepoix (28’ à l’ouest), ou par Montpellier (1° 33’ à l’est) ou encore par Valence (2° 23’ à l’est).
Des équipes d’ingénieurs furent envoyées sur le littoral de France pour réviser les cartes de ces côtes et de leurs ports. Tous leurs résultats sont réunis dans la “ Carte de France corrigée par Ordre du Roy sur les Observations de Messieurs de l’Académie des Sciences ”, qui est présentée à l’Académie en 1682 (elle sera gravée et publiée en 1693). Elle rétrécit considérablement, l’ensemble du royaume surtout en largeur ; l’anecdote est connue : le roi en aurait plaisanté, accusant ces Messieurs de l’Académie de “lui avoir enlevé une partie de ses Etats” : la carte rétrécit le royaume de 6271 lieues carrées (avec la lieue égale à 4, 45 km, on obtient une lieue carrée égale à 19,8 km2). Donc 6271 x 19,8= 121 756 km2,) soit un peu plus du 1/20ème du territoire.
Malheureusement, Colbert disparait peu de temps après. L’Académie des Sciences perd son protecteur le plus avisé et le plus dynamique. En lui succédant, Louvois annonce officiellement qu’il poursuivrait la voie tracée par son prédécesseur, mais n’en fit rien. La mesure de la méridienne et la description géométrique sont abandonnées. Le trésor royal, vidé par les guerres, ne peut être d’aucun secours pour la poursuite d’un programme aussi long et dispendieux.
Il faudra attendre vingt ans pour le voir repris
https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/btv1b8593307n?rk=42918;4
