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Cartes et projections cartographiques

Les prévisions initiales et les résultats finaux de la navigation sont reportés sur des cartes (cartes géographiques et cartes marines). La surface quasi sphérique de la Terre est représentée sur une surface plane (mappemonde), à laquelle se superposent les coordonnées de latitude et de longitude, ainsi que des informations relatives aux côtes et à la topographie sous-marine. Les cartes marines mettent l'accent sur la détermination de la position, du cap et de la distance, en insistant sur les points utiles à un navigateur. Comme aucune partie d'une sphère ne peut être développée à plat sans distorsion, plusieurs systèmes de projection cartographique ont été conçus à l'usage des navigateurs. Chaque système de projection a ses avantages et ses limites et répond à un besoin particulier du navigateur.

Le système de projection le plus utilisé dans les cartes marines est la projection de Mercator, du nom de son inventeur, le mathématicien et géographe flamand Gerhard Mercator. Ces cartes représentent la sphère terrestre projetée sur un cylindre tangent à la surface de la Terre à l'équateur. Lorsqu'on déroule le cylindre à plat, les méridiens (correspondant aux longitudes) apparaissent comme des droites verticales équidistantes, tandis que les parallèles (correspondant aux latitudes) apparaissent comme des droites horizontales parallèles. Les parallèles sont plus espacées vers les pôles, en raison de la distorsion, plus grande dans cette direction que pour les méridiens. La projection de Mercator, en dépit de sa grande distorsion, est très employée par les navigateurs, parce que les droites, les caps et les distances correspondent à des lignes droites pouvant être mesurées directement.

Un navigateur essaye habituellement de trouver la route la plus courte entre deux points. Il peut y parvenir grâce à la méthode du « grand cercle ». Le grand cercle passant par deux points de la surface de la Terre représente l'intersection de la surface de la sphère par un plan passant par le centre terrestre et ces deux points. Ce cercle décrit le chemin le plus court que l'on peut suivre sur une surface sphérique. Les routes suivant les grands cercles peuvent être directement déterminées à partir de cartes représentant les grands cercles. En pratique, l'usage est de suivre une série de cordes qui approchent le grand cercle, car il est difficile pour un bateau de voyager avec un cap toujours différent. Ces cordes sont tracées sur une carte de Mercator.

La plupart des eaux navigables du globe ont été relevées avec précision par les services hydrographiques des principales nations maritimes, de telle sorte que des cartes marines fiables sont actuellement disponibles.

Les services hydrographiques des différents pays publient également des almanachs et des ouvrages descriptifs pour le navigateur. Ces ouvrages contiennent des informations détaillées sur les eaux côtières, les facilités offertes par les ports, les aides à la navigation, les vents, les marées, les courants, les dangers de navigation, les caps pour approcher les eaux peu profondes et y entrer, ainsi que des données qui ne peuvent être représentées sur les cartes régionales.