Que ça soit durant les randonnées, pour la prévision du risque d’avalanches ou dans un centre d’appel d’urgence : les géodonnées numériques sont utilisées partout désormais. Il y a un peu plus de quarante ans les choses étaient bien différentes : les cartes imprimées étaient à l’époque de loin le principal moyen d’obtenir des informations spatiales, et peu de Suisses possédaient réellement un ordinateur.

En 1981, swisstopo a franchi le premier pas vers le numérique : des collaborateurs de l’Office ont lancé le projet « Dikart » (digitale Karte – carte numérique). Cette initiative est née d’un projet d’armement abandonné des troupes de transmission suisses et visait deux objectifs :

- élaborer un modèle numérique de terrain 
- vérifier si les feuilles de la carte nationale pourraient être mises à jour sur les ordinateurs

Le projet a également constitué un tournant dans la relation de swisstopo avec l’armée : la responsabilité de la production de géodonnées numériques qui incombait à l’armée est revenue de plus en plus à swisstopo.

Dans le cadre du projet « Dikart », swisstopo a vérifié que les cartes nationales pouvaient être actualisées sur l’ordinateur. Entre 1988 et 1991, des essais novateurs ont été réalisés dans ce sens. Un système cartographique de l’entreprise israélienne Scitex a été utilisé à cet effet. Les topographes, grâce à deux stations de travail, pouvaient scanner les cartes papier en séparant les couleurs et les traiter ensuite à l’ordinateur.

Le passage à la cartographie numérique a été couronné de succès : entre 1989 et 1991, les topographes ont pu mettre à jour avec le système Scitex les feuilles « Langnau », « Romont » et « Winterthour » de la carte nationale.

Les essais sur le système Scitex ont montré que la mise à jour informatisée des cartes nationales était possible et présentait des avantages évidents. De nombreuses étapes intermédiaires et fastidieuses de la mise à jour analogique (entre 60 et 70) ont pu être ainsi supprimées grâce à la méthode numérique.

Le produit final restait une carte sur papier, mais le processus de production était devenu plus numérique.

Avec son avancée en matière de numérisation, swisstopo répond aussi aux souhaits de la clientèle. Voici les témoignages sur vidéo de Martin Roggli, responsable à l’époque de la distribution des produits de swisstopo à la clientèle externe, et Martin Rickenbacher, l’un des premiers experts du numérique de l’Office fédéral.

Les cartes numériques ont fait l’objet d’une très forte demande dès 1990, quand les systèmes d’information géographique (SIG) étaient en pleine expansion. En 1989, la police cantonale de Zurich et la REGA informèrent swisstopo, qu’ils auraient besoin de cartes topographiques visualisables à l’écran. De ce fait, swisstopo a également produit des cartes-pixel en parallèle des essais de mises à jour des feuilles de carte de Langnau, Romont et Winterthour. Les cartes-pixel étaient des scans des feuilles de la carte nationale, ce qui a permis à leur contenu et leur apparence d’être identique aux originaux. À partir de 1995, toutes les feuilles des cartes nationales étaient aussi disponibles en carte pixel.

Malgré les progrès importants, les limites de la numérisation sont devenues de plus en plus perceptibles : il manquait à swisstopo du personnel formé de manière adéquate, les appareils Scitex étaient obsolètes dès le milieu des années 90 et les infrastructures existantes permettaient uniquement de mettre à jour les cartes numériquement et non de les produire.

Pour relever ces défis, swisstopo a mis en place le projet « Cadkarto ». Son objectif était d’introduire un système CAO (conception assistée par ordinateur) pour la cartographie à partir duquel des cartes peuvent être directement créées.

Après une procédure d’acquisition laborieuse conforme aux règles de l’OMC, la décision est tombée en 1996 : swisstopo a acquis le système cartographique des entreprises Intergraph et HP/Lorienne. À partir de 2001, la mise à jour des cartes nationales s’est faite uniquement sur l’ordinateur.

Lorenz Hurni, témoin de cette phase, a participé à l’époque à la sélection des systèmes de cartographie ; désormais, il enseigne en tant que professeur de cartographie et de géoinformation à l’EPF de Zurich. Dans la vidéo, il retrace l’acquisition qui a propulsé la cartographie de swisstopo dans l’ère du numérique.

« Avec les capacités croissantes des ordinateurs à traiter des données graphiques, augmentent également les besoins des utilisateurs des cartes » ; c’est ainsi que le Bieler Tagblatt décrivait en 1988 le changement d’environnement de swisstopo. De plus en plus de clients demandaient clairement des données spatiales informatisées.

swisstopo a répondu à cette forte requête de données non seulement par les cartes-pixel, mais aussi par une gamme de modèles uniquement numériques. Les plus importants étaient le modèle de terrain MNT25 et une carte nationale convertie en données vectorielles (Vector 25). Les deux produits ont été extraits de la carte nationale 1 :25 000 par des processus complexes.

La fabrication d’un modèle de terrain numérique était depuis les années 80 l’un des deux objectifs du projet « Dikart ». Les travaux ont débuté sur ce projet en 1984, et la première version du modèle numérique du terrain MNT25 a été achevée en 1996. Il s’agissait du premier produit numérique de swisstopo.

Le modèle correspondait à un quadrillage posé sur l’ensemble de la Suisse ; chaque point du quadrillage était en réalité à 25 mètres des points voisins et était défini dans sa position (x, y) et son altitude (z).

Le réseau de points a créé une description dense et informatisée des reliefs de la Suisse. De nombreuses applications étaient possibles, de la prévision des avalanches à la conduite de tir de l'artillerie, en passant par le calcul pour l’emplacement d’antennes.

Martin Rickenbacher qui a été le chef de projet de MNT25 raconte les défis que le projet a posés.

La réalisation de Vector 25 s’est faite sous l’impulsion de l’armée suisse. En 1995, l’armée suisse a mis en service son premier simulateur de gestion à Kriens qui permet de reproduire des situations conflictuelles dynamiques de manière réaliste. Les géodonnées numériques y étaient de nouveau nécessaires. Ainsi, en 1995, swisstopo a commencé à extraire des données vectorielles des cartes nationales 1 :25 000 : Les éléments des cartes tels que les routes, les fleuves, les forêts ont été numérisés et rassemblés dans une carte zoomable et maniable.

Outre la production de cartes, les opérations de mensuration géodésique de base ont radicalement changé entre 1980 et 2000. Depuis des siècles, les équipes d’ingénieurs ont mesuré les angles entre les éléments marquants du paysage comme les sommets des montagnes, les buttes ou les clochers afin de calculer leur position et leur altitude. Ainsi, un réseau de points fixes répartis dans toute la Suisse a vu le jour ; ce réseau formait la structure de haute précision des cartes nationales.

L’année 1985 a aussi marqué le début d’un changement technologique dans ce domaine : swisstopo a commencé à utiliser le GPS et a ainsi joué un rôle de précurseur en Europe. Un échange intense a eu lieu avec la Suède et le Land de Basse-Saxe, qui ont commencé eux aussi à travailler très tôt avec le GPS pour la mensuration géodésique de base.

La carte interactive donne un aperçu des premières années de la géodésie par satellites chez swisstopo :

Les tests et les premières applications entre 1985 et 1988 avaient démontré que la géodésie par satellite présentait des avantages majeurs. swisstopo s’est donc lancé dans un grand projet de mensuration. Entre 1989 et 1992, les géodésiens de l’Office fédéral ont créé un réseau national basé sur la mensuration par satellite constitué de 120 points fixes.

Jusqu’en 1995, le réseau a été consolidé avec 200 points, la mensuration nationale de 1995 (MN95) a été ainsi achevée. Elle a remplacé la triangulation nationale établie au cours du 20e siècle au moyen de mesures prises depuis le sol et constitue depuis lors la base extrêmement précise de nos cartes nationales. Grâce à l’aide de l’espace, la précision de la position et de l’altitude des différents points géodésiques fixes s’est montrée d’environ 100 fois supérieures (± 3 cm) par rapport à l’ancienne triangulation nationale (± 3 m).

Adieu l’escalade : grâce à la technologie GPS, les points fixes pouvaient désormais être placés à des endroits plus facilement accessibles. Il en allait autrement avec la triangulation classique, puisqu’il devait y avoir un contact visuel entre les points voisins. Avant la technologie par satellites qui a simplifié le travail, d’innombrables points fixes se trouvaient sur des sommets difficilement accessibles.

La différence entre le transport de matériel jadis et aujourd’hui : en 1928, le matériel de signalement se transportait encore à cheval dans les Préalpes. La voiture n’a été utilisée qu’en 1985 lors des premiers essais de mensuration avec GPS dans la région de Tourtemagne.

Adrian Wiget travaillait à l’époque comme géodésien pour swisstopo. Il a été l’un des promoteurs de l’introduction de la géodésie par satellite dans la mensuration nationale. Dans la vidéo, Adrian Wiget relate les premières années de cette technologie chez swisstopo :

Entre 1980 et 2000, l’ordinateur a conquis swisstopo. Il semble après coup que l’Office a poursuivi une stratégie de numérisation de A à Z ; depuis la mensuration des points fixes et de la mise à jour des cartes jusqu’aux cartes vectorielles, de plus en plus d’étapes de travail et de produits ont été conçus sur ordinateur.

La réalité n’est toutefois pas aussi linéaire qu’on pourrait le croire. swisstopo a connu des progrès, a souvent du expérimenter et a dû surmonter aussi des échecs. La charge de travail nécessaire pour la mise en place de géodonnées numériques était et reste énorme.

Kurt Lüthi était l’un des premiers cartographes sur ordinateur de swisstopo. Dans les années 80, il a découvert le monde de la cartographie numérique sur le système Scitex. Dans la vidéo, Kurt Lüthi, Lorenz Hurni et Martin Rickenbacher décrivent de première main comment ils ont vécu la transformation numérique chez swisstopo :