Prémices 

Après quelques tentatives sous la République helvétique (1798–1803), les premières mensurations de niveau fédéral ont été réalisées à partir de 1809 par des officiers de l’état-major général. Toutefois, les travaux ne débutèrent réellement qu’à compter de la nomination de Guillaume Henri Dufour (1787–1875) comme quartier-maître général de la Confédération (soit chef de l’état-major général) en 1832). L’établissement de la carte topographique de la Suisse au 1:100 000 faisait partie de ses attributions. 

Bases géodésiques 

Dufour collabora avec de nombreux scientifiques, topographes et graveurs sur cuivre. L’astronome et géodésien Johannes Eschmann (1808–1852) relia d’abord entre eux plusieurs réseaux cantonaux déjà existants dans les années 1834 à 1837 pour former la «Triangulation primordiale», le premier réseau de triangles d’ampleur nationale réunissant les parties situées au nord et au sud des Alpes. En 1840, Eschmann publia les résultats des mensurations trigonométriques effectuées en Suisse («Ergebnisse der trigonometrischen Vermessungen in der Schweiz») qui servirent à bâtir le système géodésique de référence sur lequel se fonde la carte Dufour.

Bases topographiques 

Les levés topographiques débutèrent en parallèle au processus précité. Dufour dut se constituer un réseau de collaborateurs mandatés pour lui fournir des bases topographiques. Il fonda le Bureau topographique fédéral en 1838 à Genève pour vérifier, avec un petit groupe de collaborateurs, les travaux qui lui étaient ainsi transmis, les convertir à l’échelle de la future carte et les graver sur des plaques de cuivre. 

Les bases pour la carte Dufour ont été levées à la planchette au 1:25 000 pour le Jura, le Plateau, et le sud du Tessin et au 1:50 000 pour l’espace alpin. Se fondant sur un nombre réduit de points de triangulation dont les coordonnées planes et les altitudes avaient été déterminées par la mesure de triangles avant le début des relevés, les topographes densifièrent d’abord le canevas de points fixes par une triangulation graphique, directement réalisée à l’échelle du levé. Ils purent ensuite procéder au levé de terrain proprement dit dans le respect d’instructions précises, en prenant pour hypothèse que leurs bases ne seraient publiées qu’avec une réduction d’un facteur quatre ou deux. Le résultat de cette étape de travail est appelé un « levé original » chez swisstopo. 

Certains cantons publièrent des cartes cantonales financées par des fonds tantôt publics tantôt privés et mirent les bases correspondantes à la disposition du Bureau topographique fédéral en vue de les convertir dans l’optique de la carte fédérale. Ce fut le cas de Bâle-Ville (1836), de Neuchâtel (1838–1845), de la Thurgovie (1839), de Genève (1842), de l’Argovie (1845–1848), de Zoug (1850), de Saint-Gall et d’Appenzell (1851–1856), de Fribourg (1855), de Zurich (1852–1865), de Neuchâtel à nouveau (1858), du canton de Vaud (1862–1885) et de Lucerne (1864–1867). Cela explique également pourquoi les bases topographiques de la carte Dufour ne sont disponibles que partiellement dans la cartothèque de swisstopo et sont à rechercher dans les archives cantonales pour de vastes zones. Il convient par ailleurs de noter que dans certains cantons, la carte Dufour se fonde sur les mêmes bases que l’Atlas topographique de la Suisse 1:25 000 / 1:50 000 (carte Siegfried). 

Découpage en feuilles 

Dufour fixa le cadre imparti à sa carte dès le début des travaux en la décomposant selon une grille (tableau d'assemblage) de cinq fois cinq feuilles. Chacune d’entre elles s’étendait sur 70 km en direction est-ouest et 48 km en direction nord-sud. La carte complète couvrait ainsi une surface de 350 x 240 km, les feuilles d’angle restant réservées au titre et à d’autres compléments de sorte qu’elles ne comportaient des informations topographiques que sur une faible portion de leur surface. Pour les levés originaux à l’échelle du 1:50 000, une feuille était subdivisée en 16 sections (de 17,5 x 12 km chacune). Pour l’échelle du 1:25 000, chacune de ces sections était à nouveau coupée en quatre (soit 8,75 x 6 km au final). 

Reproduction

Les levés originaux étaient d’abord contrôlés avec le plus grand soin par Dufour en personne après leur livraison au Bureau topographique. Ils étaient ensuite réduits à l’échelle de publication du 1:100 000 (étape appelée « dessin au net ») puis reportés au piquoir sur la plaque de cuivre au moyen d’un calque inversé. L’image cartographique était gravée sur la plaque de cuivre à l’aide de différentes pointes, l’impression en taille-douce pouvant débuter au terme de cette opération. Les formes du relief étaient représentées par des « hachures d’ombre », donnant une réelle impression tridimensionnelle. La commercialisation des feuilles n’était lancée qu’au terme de contrôles minutieux réalisés sur la base d’épreuves imprimées et après l’exécution des corrections requises. Les cartes furent publiées entre 1845 et 1865.

Précisions 

Les instructions de Dufour stipulaient que le terrain devait être levé « aussi précisément que possible » ; aussi, aucune quantification de la précision effective n’a été réalisée à l’époque. L’analyse des déformations d’un extrait de la carte Dufour, fondée sur plus de 2560 points de contrôle répartis sur une surface de 3360 km2, a livré une erreur moyenne en planimétrie de 153 m sur le terrain soit de 1,5 mm sur la carte, un écart maximal de 780 m ayant été constaté en planimétrie. 

Hommage

L'œuvre de Dufour et de son équipe de collaborateurs s’attira quelques critiques mais surtout de nombreux éloges, alors même qu’elle n’était qu’en cours d’établissement. Elle fut à l’origine de la réputation mondiale de la cartographie suisse et fut récompensée par plusieurs distinctions internationales. Récemment, des historiens se penchèrent également sur la dimension politique, culturelle et historique de la carte Dufour et la mirent en lumière : elle constitue la première image géométriquement exacte et particulièrement esthétique du tout jeune Etat fédéral, une image de l’unité nationale devant laquelle les différences entre les cantons étaient reléguées à l’arrière-plan.