Les altitudes

L'altitude est "la hauteur d'un point par rapport au niveau moyen de la mer." Cette définition simple du dictionnaire nous semble une évidence. Cette évidence est récente, puisqu'elle découle de la définition de Blaise Pascal de l'altitude : "Les points d'un même altitude sont équidistants du centre de la Terre." De cette définition Jacques Cassini, astronome français du XVIIIe siècle, en conclut qu'il suffit de mesurer la hauteur des lieux par rapport au niveau de la mer, celle-ci étant, théoriquement, à une distance fixe du centre de la Terre.

Ceci posé, il reste à définir le niveau zéro, car la mer, à un point donné, n'est jamais à la même altitude avec les marées et les vagues. C'est pour cela qu'en 1860 un décret ministèriel fixe ce fameux "niveau 0" au trait indiquant 40 centimètres sur l'échelle de marée du fort Saint Jean de Marseille.
Le choix de Marseille s'explique par la très faible amplitude la Méditerranée sur ses rivages français.

Ce choix, plus ou moins, arbitraire ne satisfaisait pas tout le monde. D'où l'installation d'un marégraphe mesurant en permanence le niveau de la mer à Marseille, dans l'anse Calvo, entre le 3 février 1885 et la 1^er Janvier 1897. Un comité du nivellement général de la France pris le niveau moyen des mesures faites sur cette période pour en définir le niveau 0 des altitudes en France.

Jusque là, tout est simple, mais cela se complique par deux petits détails amusants :

• Le niveau 0 des altitudes n'est pas le niveau 0 marin. Celui-ci est plus bas, les cartes marines ayant comme référence le niveau des plus basses eaux de coefficient 120 (en simplifiant).
• Il existe différents types d'altitude. Pour faire simple, si l'on prend les altitudes rencontrées pour aller d'un point à un autre, qu'ensuite on calcule le dénivelé total parcouru et qu'on l'ajoute à l'altitude de départ, on ne trouve pas forcément l'altitude du point d'arrivée. Ceci pour des raisons compliquées, qui m'échappe un peu beaucoup.

D'où, la création d'un réseau de nivellement à travers le territoire français.

De ces différents types d'altitudes, il a fallu choisir une méthode unique de calcul. Puis de là, tisser un ensemble de points de repère d'altitude définie au millimètre près à travers la France.
Ces repères sont placés le long des axes de communications (routes, voie de chemin de fer...) et des rivières.
Ce réseau est subdivisé en 4 niveaux de points.

Le point origine de ce réseau est un rivet, comme on se l'imagine bien, fixé à Marseille dans le bâtiment du marégraphe à l'altitude : 1,661. C'est de ce point que sont calculées toutes les altitudes du territoire métropolitain, sauf pour la Corse.

En effet, la Corse est couvert par le réseau IGN78, dont le point origine est à Ajacio, place Albatucci, à l'altitude 3,640.

Autre détail amusant, la Corse n'a pas le même point zéro que le continent. Celui-ci a été calculé a partir de mesures faites entre 1912 et 1937 dans le port d'Ajacio.

Pour ce qui est des départements d'Outre-mer, chacun à son propre réseau. Ceux-ci datent de 1955.

Pour permettre de connaître l'altitude de n'importe quel point du territoire, même en dehors des axes de communication principaux, on utilise le réseau géodésique.
Il s'agît d'un ensemble de points remarquables dont les coordonnées géographiques (latitude, longitude et altitude) sont très précisément référencées.
Ainsi, il suffit de calculer l'altitude d'un point par rapport à ce repère.

Le réseau de nivellement est symbolisé sur le terrain par un ensemble de rivets, de repères. Chacun étant définie par ses coordonnées géographique, son altitude et son code de référencement dans le réseau.
Ces repères sont implantés, on vient de la voir, le long des axes principaux et des rivières. Leur emplacement est choisi sur des supports verticaux durables (bâtiments publics ou privés, ouvrages d'art...). Ils ne sont indiqués sur les cartes IGN 25.000^e, sous l'indication (RN.) que lorsque le répère n'est implanté sur aucun bâtiment.

Ces repères ne sont pas mis au hasard, des régles existent, en moyenne il y en a un tous les 650 mètres, un peu plus souvent en zone urbaine, un peu moins souvent en zone rurale. Et le dénivelé maximum entre deux repères est de 50 mètres. Donc si vous faîtes attention autour de vous, vous trouverez souvent de ces petites plaques.

Chaque répère porte une plaque indiquant son altitude. Depuis le fin des années 1980, n'y est plus indiqué qu'une altitude arrondie au métre près. En fait les progrès techniques (l'utilisation de satelitte par exemple) permettent de se passer de ses repères. Il ne sont laisser en place que par interêt patrimonial.

Il est possible, de retrouver sur le site internet de l'IGN, la liste précise de tous les points des réseaux de nivellement français.

De ce que nous avons dit sur la détermination de l'altitude 0, certains auront remarqué que celle-ci est défini à Marseille pour la France continentale, à Ajacio pour la Corse. Or la France n'est pas une île.(si! si!) Ainsi elle a des pays frontaliers qui possèdent leur propre altitude 0.

Par exemple, la Suisse utilise pour son réseau de nivellement fédéral comme référence le repère de la Pierre du Niton, dans la rade de Génève. L'altitude de ce point a été fixé définitivement en 1903 à 373,6 mètres au dessus du niveau de la mer, à partir des travaux du nivellement français.

Il y a donc théoriquement un suivi entre les altitudes françaises et helvétiques. Par contre entre la France et la Belgique, cette concordance n'existe pas, puisque le point de répère initial du système de nivellement belge a été calculé suivant le niveau moyen de la mer à Ostende entre 1878 et 1895.

Pour compenser les différences d'un pays à l'autre il a été créé deux organisme l’AIG (Association International de Géodésie) et le REUN (Réseau Européen Unifié de nivellement)qui permettent de se mettre d'accord sur l'altitude des points frontaliers et éventuellement de s'accorder pour les travaux transnationaux. C'est grâce à cela qu'il n'y a pas de marche de quelques centimètres au milieu du tunnel sous la Manche.

Par exemple lors de l'établissement de la ligne de chemin de fer du Gothard entre la Suisse et l'Italie il a fallu faire un point de nivellement pour définir le point de jonction entre les lignes des deux pays et de préférence à la même altitude. Ce point de nivellement est défini de cette façon : "le repère en question se trouve à la cote altimétrique 223,68 du nivellement suisse correspondant à la cote 220,839 du nivellement italien". Cet exemple montre bien les différences de système de référence altimètrique entre les pays.