Problèmes généraux de Géographie et de Navigation

La construction des cartes géographiques ou hydrographiques et l'emploi qu’on en fait reposent sur les mêmes principes, et re-

Viennent en définitive à un seul et même problème : déterminer Ja position d’un point sur la carte. Ce point peut être déterminé d’une manière absolue, ou rattaché à d’autres points. La détermination absolue se fait par les méthodes que l’on sait, à terre aussi bien que sur mer : on peut dire que, d’une façon générale, les problèmes de Géographie et ceux de Navigation sont les mêmes. Les procédés employés pour placer un navire quand on est en vue d'une côte, ou pour faire une carte topographique de cette côte, dépendent des mêmes principes géométriques que la construction d’une carte terrestre. L’analogie se poursuit encore beaucoup plus loin, et il n’y a pas loin de l’estime des routes en mer à la déter= mination d’un itinéraire géographique.

- Il est tout naturel de placer un point sur la carte par les coordonnées géographiques, longitude et colatitude, qui définissent sa position à la surface du globe. Cela l’est d'autant plus que, d’après ce que nous avons développé, il y a tout intérêt, au point de vue de la Précision, à séparer ces deux déterminations et à effectuer chacune d'elles dans les circonstances les plus favorables, c’est-à-dire aux époques où les erreurs d'observation et autres, qui peuvent affecter | le résultat, exercent sur celui-ci le minimum d'influence.

Il peut se présenter toutefois des conditions telles qu'on n'ait pas le loisir nécessaire pour procéder ainsi. Îl arrivera aussi que ce soit moins de la position absolue complète qu'on ait besoin que d'une des coordonnées, ou d’une fonction des coordonnées.

En cours de navigation, par exemple, pour faire le passage entre deux dangers, ce qui importe ce n’est pas de connaître la longitude

| Caspart. — Astronomie, II. 1Â

ou la latitude à un moment donné, mais de savoir si l’on suit bien l’axe de la passe, ou de combien on s’en écarte d’un bord ou l’autre. Pour placer un point inaccessible au moyen de relèvemer pris de deux stations, il n’est pas nécessaire que ces stat soient elles-mêmes exactement placées, pourvu que les droites dont l'intersection doit fixer le point inconnu soient bien déter minées en direction et en position sur la carte.

D'une façon générale, un point se construit sur la carte par l'intersection de deux lignes qui sont ses lieux géométriques. définition du point par sa longitude et sa latitude correspond cas particulier où ces lieux sont le méridien et le‘parallèle. M il en existe une infinité d'autres. On a vu que la mesure de distance zénithale d’un astre, combinée avec la connaissance de l'heure du premier méridien, fait connaître un petit cercle de la sphère terrestre, auquel on réserve plus particulièrement la dés nomination de leu géométrique du point. La connaissance l’azimut d’un point terrestre déjà placé nous donne un autre lieu, qui n'est autre qu'un grand cercle de la sphère, déterminé p ïè l'angle qu'il fait avec un méridien. Un angle pris entre deux poin connus de position permet aussi de tracer un lieu, qui n’est au que le segment de cercle capable de cet angle et passant par ] deux points. k

[l importe au marin et au voyageur d’avoir présentes à l'esprit toutes les manières possibles de trouver un lieu, afin, dans chaqut

section sera aiguë, tés l'incertitude sera augmentée.

Il résulte des considérations qui précèdent qu il n°y a au@t intérêt à séparer la Géographie de la Navigation : tout au plus méthodes diffèreront-elles légèrement selon qu'il s'agira de fai une carte ou de se servir d’une carte faite. La distinction la plus importante à établir est celle entre les méthodes rigoureuses et les méthodes approchées, c’est-à-dire entre les observations astro

uomiques el l’estime.

151: — Navigation à l'estime. Extension aux voyages par terre.

La route d’un navire, on s’en souvient, est l’azimut du chemin arcouru. Si le navire ne subissait aucun déplacement latéral, la route serait la même chose que le cap qui se définit : l’azimut de la section longitudinale verticale du bâtiment pour un observateur placé à l'arrière et regardant l'avant. Mais des actions diverses empéchent qu'on ne suive exactement la loxodromie définie par cet wimut. D'abord l’action da vent de travers, qui agit latéralement >Lproduit la dérive. La dérive est l’angle que le chemin réellement darcouru dans l’eau, supposée immobile, fait avec le cap. Cet angle secompte du cap vers la gauche ou la droite : dérive à bâbord be dérive à tribord.

| De plus, l’eau de la mer n’est jamais en repos complet: le cheun absolu parcouru par le bâtiment, ce qu’on appelle la route sur lefond, diffère donc de celui qui résulte de son mouvement relatif quand on suppose l’eau immobile. La route sur le fond doit être considérée comme la route vraie, dont dépendent le départ et l’arrivée.

La route s’évalue généralement au compas. Le compas est une oussole, et la route au compas est celle qui donne l'observation. Pour rapporter cette route au méridien terrestre, 1l faut connaître angle que fait la ligne des pôles de l'aiguille avec la ligne nordud géographique. Cet angle appelé variation est la somme algébrique de la déclinaison et de la déviation. La déclinaison de l’aihuile est l’azimut de sa pointe sud (*) sous l'influence magnétique da Terre. Cette force n’est pas seule à agir sur l'aiguille : le fer jui entre dans la construction ou dans le chargement du navire roduit sur elle une attraction locale, variable avec le cap et iwec le lieu où l’on se trouve, variable pour les différents compas [lun même navire. La déviation est l'angle que fait l'aiguille avec

méridien magnétique du lieu considéré. On est convenu de

() Ou ce qui revient au même, l’angle dont sa pointe nord est déviée de la artie du méridien dirigée vers le Nord, ce qui est la définition usuelle dans la harine. On distingue la déclinaison selon le sens de la déviation : Déclinaison NE. si la pointe nord est à l'Est du méridien du centre; N.-0., si cette pointe st à l'Ouest.

Nord vers l'Est. | La variation se détermine directement par l’observation de la mut astronomique. Pour cela, le compas de variation ou con

observer. À l'instant où l’astre est visé dans le plan vertical dédie pinnule, on lit la graduation de la rose qui correspond à direction. On note l’heure de l’observation ou l’on détermin hauteur de l’astre; l’une ou l’autre de ces données permet de culer son azimut ($ 115 et S 116).

Dans la marine, on a conservé l’usage de compter les azimu s o° à 90° en partant des points cardinaux du méridien : cela col plique les calculs; on aurait tout avantage à adopter la numérati de o° à 360°. Il convient toujours de faire cette transformation pe le calcul. Supposons, par exemple, qu’on ait relevé un astres Nord 36° Ouest; cela veut dire que son azimut au compas est à 144°. Si le calcul donne son azimut astronomique égal à 190% il en résultera que la variation est — 24° ou 24° N. 0. Quand on observe le Soleil, au lieu de le viser, on peut ses de l’ombre du fil ou d’un style, dont l’azimut est alors de plus grand ou plus petit que celui de l’astre. | Si l’on sait d'avance que la déclinaison au lieu considéré est de 15° N.O., il en résulte que la déviation est 24°— 15°=— 9° N°0 On fera bien, Lant qu'on n'aura pas acquis une grande pratique de ces transformations, de s’aider d’une figure. É Si l’on désigne par 0 le cap magnétique vrai, c’est-à-dire affet

on a, en comptant ces quantités positivement du Nord vers l’Es

d’une facon continue de o° à 360°, e

SD 10 à est la correction du cap erroné pour avoir Îlë cap magnét vrai. La détermination des déviations est l’objet de la régula des compas, sur laquelle nous ne saurions nous étendre ici

sons seulement que les déviations sont représentées avee “uné approximation suffisante en pratique par la formule

ô—A+Bsin0 + Ccos0! + Dsin26/ + Ecos28!

dans laquelle A est la déviation constante, B et C les coelflicients de la déviation semi-circulaire, D et E les coefficients de la déviation quadrantale. Celle-ci est due au magnétisme induit dans le fer doux par la composante horizontale de la force terrestre : la déviation semi-circulaire résulte de la combinaison des actions produites par Pinduction du fer doux vertical par la Terre, et par le magnétisme plus ou moins permanent de certaines pièces de fer imparfaitement doux. On peut calculer les coefficients de cette formule

en observant les valeurs de à qui correspondent à un certain nombre de valeurs de 6/, il faut pour cela faire évoluer le navire étobserver à différents caps son azimut astronomique el son Cap au compas. Il faut de plus connaître la déclinaison locale et en déduire les caps magnétiques vrais, dont la combinaison avec les Caps au compas donne la déviation. On peut construire des Tables dé ces déviations, ou les représenter par une courbe. Les coefficients À, D, E sont des constantes absolues pour un compas donné; B et C varient, au contraire, quand, au cours de la traversée, On arrive dans des régions où l’inclinaison et la force horizontale changent elles-mêmes.

L’azimul astronomique se déduit d'observations astronomiques ou de relèvements pris sur des points de terre. On a vu plus haut Pusage de la pinnule. On peut aussi déterminer l’azimut de l’avant du navire en notant un point dans cette direction, et mesurant Sa distance angulaire au Soleil en même temps que la hauteur de celui-ci : on trouve alors l’azimut par la méthode du Paragraphe 116.

Nous donnerons plus loin ($S 171) une méthode de calcul des coefficients de la formule ci-dessus.

| L'observation du cap et de la dérive permet de calculer lazimut FA la direction apparente de la route du navire. Pour connaître son déplacement, il faut encore savoir la vitesse de ce déplacement. La vitesse apparente ou le si/lage se mesure au moyen du Loch. L'instrument ordinairement employé se compose d’un bateau de loch, planchette en forme de secteur circulaire, lestée de plomb à son Pourtour pour la faire tenir de champ et subir ainsi une grande résistance de la part de l’eau, et d’une ligne en filin de chanvre, divisée en nœuds dont chacun correspond à une vitesse de 1 mille Fa 1892 mètres par heure : on observe la durée au moyen d’un

sablier ou d’une montre à secondes. La longueur du nœud dépe de la durée d’ écoulement de os : pour un sablier de 158 exemple, c’est à de A de l'entraînement et de la vitesse de l’eau dans le sillage). nombre de nœuds filés donne la vitesse en milles à l'heure (1)

la longueur du nœud s

— 7",7 (en pratique on prendrait 7",3 pour tenir co

emploie aussi d’autres systèmes pour évaluer la vitesse du nav citons le loch à hélice de Massey, le loch électrique à mouline Commandant Fleuriais : sur les bâtiments à hélice on arrive à estimation suffisante en comptant le nombre des tours d’hélie multipliant par un coefficient que l'expérience fait connaître.

L’estime est un moyen d'évaluation fort imparfait : abstrac faite du peu de précision des appareils employés, compas et | elle est affectée de tout l'effet des courants plus ou moins incor qui agissent sur le navire. Il est donc indispensable de vérifier. quemment sa position par des observations astronomiques :« ce qui constitue la partie la plus importante de la Navigation. À moins, dans les limites de la précision nécessaire, l’estime ap quée à de courts intervalles de temps, 4" ou 5", donne des résu suffisamment exacts pour qu'on puisse s'en servir pour détern

perfectionner par la connaissance des courants, qui d’ailleurs eux-mêmes étudiés, en comparant le point estimé au point obser Néanmoins, avec d'excellentes observations, l’estime peut ent donner des erreurs de 10 milles et plus par jour, abstraction f

eds les plus favorables : la vitesse en est à | pe 4 + près de sa valeur : il est donc inutile d’ employer des pro: ee précis pour la réduction des routes.

(*) L'expression : filer 6 nœuds à l'heure est impropre; on dit : filer 6 nœ ou filer 6 milles à l'heure. =

{ 2 1 Fe Le d ? à - ë } »

triangle rectangle rectiligne, l’un des angles aigus est l’angle de

| route, compté de o° à 90°, comme on l’a vu, à partir du méridien.

Le chemin s’évalue en milles, c’est-à-dire en une unité qui est l’arc de 1/ du méridien à la latitude de 45° : on suppose d’ailleurs la r costs ’ D

Lerre sphérique, et cette longueur représentera partout la minute de longitude équatoriale et la minute de latitude. On projette le

| chemin parcouru sur le méridien et le parallèle du point de départ,

supposés représentés par deux droites, comme cela arrive sur la

| projection de Mercator.

Soient V l’angle de route, C le chemin parcouru, à la colatitude, on à alors

Chemin Nord-Sud — C cosV — changement de colatitude, Chemin Est-Ouest — C sinV, : CsinV , Changement de longitude — ———.

sin À

Au lieu de donner des signes aux routes, on les désigne par les dénominations Nord, Sud, Est, Ouest.

C étant exprimé en milles, les changements ci-dessus en colatitude et longitude se trouvent exprimés en minutes de degré : on les combinant par voie d’addition ou de soustraction, suivant leur sens, avec les coordonnées géographiques du point de départ, on obtient celles du point d’arrivée.

Des Tables de point construites d'avance donnent pour diverses

valeurs de C et de V les produits CcosV et CsinV.

À terre,-on peut estimer la route en observant la boussole et comptant les pas, ou notant les heures de départ et d’arrivée, quand on connaît l’allure de sa monture. On verra plus loin qu’à terre on dispose d’un plus grand nombre de moyens de contrôle qu’en mer, et que les erreurs itinéraires peuvent être alors fort réduites. Bien que les erreurs dues à la boussole y soient moins à craindre qu'à la mer, il sera nécessaire de soumettre cet instrument à un contrôle sévère et à des vérifications fréquentes.