Montagnes, vallées, cours d’eau, maisons, ponts, routes, forêts... Nombreux sont les éléments qui caractérisent la Suisse. Le défi que swisstopo a dû relever avec le modèle topographique du paysage MTP était donc de taille : chaque élément marquant le paysage du pays y dispose d’un pendant numérique sous forme tridimensionnelle. Des millions d’objets sont saisis dans la base de données, qui sert à son tour de base à la production des cartes nationales.

La planification de cette vaste collecte de données spatiales concernant la Suisse a commencé en 1999, et la saisie du modèle en 2008. En décembre 2019, swisstopo a pu fêter la fin de la saisie initiale du MTP.

Les premiers calculateurs électroniques de swisstopo

L’achèvement de la saisie initiale du MTP représente un nouveau point fort de la numérisation chez swisstopo. Si l’on étudie l’histoire de l’Office, on constate que les processus assistés par ordinateur l’occupent depuis bien 60 ans. Le MTP doit également être considéré dans le contexte de cette longue évolution.

Au cours des années 1960, l’Office fédéral de topographie a vu l’« automatisation » s’imposer, comme s’appelait autrefois la sous-traitance de calculs à un calculateur électronique. En 1967 et 1969 respectivement, le domaine Géodésie a mis en service ses premières calculatrices électroniques de bureau, la Wanderer Conti et la Hewpack 9100 A. Elles remplaçaient des techniques analogiques telles que les logarithmes, les tableaux pour les fonctions trigonométriques et les calculatrices mécaniques.

La Hewpack 9100 A en particulier a ouvert de nouveaux horizons : elle pouvait sauvegarder 19 nombres à douze chiffres, « calculer une fonction trigonométrique en une pression de bouton » et effectuer 500 additions par seconde, comme le soutenait en 1972 un pionnier de la numérisation chez swisstopo, Erich Gubler, géodésien puis directeur de l’Office fédéral.

L’énorme gain de temps réalisé avec les calculatrices électroniques a justifié leur utilisation intensive : « Cela a engendré l’utilisation quasi permanente de ces machines durant la saison hivernale. Il n’était pas rare qu’elles soient déplacées d’un bureau à un autre trois fois par jour », expliquait Gubler.

Les géodésiens étaient également fascinés par la constante justesse des calculs effectués par les calculatrices électroniques. Pourtant, les erreurs n’avaient pas disparu. Elles ne survenaient certes presque plus pendant les calculs, mais bien lors de l’écriture des chiffres ainsi que de la programmation des machines. « L’ordinateur est en effet très stupide, [...] mais il suit très précisément et à une vitesse incroyable les fautes du programmateur. » C’est ainsi qu’Erich Gubler a décrit en 1972 le comportement des gens et des ordinateurs, son diagnostic reste valable aujourd’hui.

Transfert de données par poste

Les calculs complexes de compensation des réseaux de triangulation se sont heurtés à la limite de la capacité des deux calculatrices. C’est pourquoi swisstopo a rapidement eu besoin de capacités de calcul supérieures au début de la numérisation.

Le centre de calcul du Département militaire fédéral (CC DMF) offrait aux ingénieures et aux ingénieurs de swisstopo les installations nécessaires. Il pouvait enregistrer jusqu’à 130 000 valeurs à dix chiffres et effectuer environ un million d’additions en une seconde. Pourtant, les ordinateurs de swisstopo n’étaient pas connectés au système informatique du DMF : les résultats obtenus à l’aide des calculatrices devaient être entrés à la main et reportés sur des cartes perforées, avec lesquelles on alimentait finalement l’ordinateur du DMF.

Le transfert des cartes perforées au CC DMF et l’envoi des résultats des calculs à swisstopo se faisaient par voie postale, ce qui impliquait un délai de 2 jours par opération mathématique. Ce n’est qu’à la fin des années 1970 que l’Office a pu connecter au CC DMF son premier ordinateur central, le PRIME 400, par modem.

MTP : un pas énorme vers la numérisation

Un rapide coup d’œil aux débuts de la numérisation chez swisstopo montre que le MTP s’inscrit dans la continuité d’un développement qui a commencé il y a presque 60 ans avec une calculatrice de table. Une fois les premières étapes franchies à la Géodésie, des modèles numériques, basés sur les cartes nationales à l’échelle 1:25 000, ont suivi dans les années 1980 et 1990. Ainsi, par exemple, le modèle altimétrique MNT25 et le modèle du territoire VECTOR25 ont été créés. Le désavantage de tels modèles basés sur des cartes est qu’ils doivent reprendre la simplification (généralisation) des relations spatiales des cartes topographiques. La généralisation est essentielle dans les cartes, afin de garantir leur lisibilité et leur interprétation.

La saisie initiale et l’actualisation du MTP depuis juin 2008 représentent un changement majeur du processus de production chez swisstopo. À la différence d’avant, ce ne sont plus les modèles numériques qui sont dérivés des cartes nationales, mais l’inverse, les cartes nationales du modèle numérique – du MTP. Ce dernier est produit directement sur la base de photographies aériennes, à la différence de ses prédécesseurs, établis à partir des cartes. Cela permet de réaliser un modèle du territoire tridimensionnel, précis et extrêmement détaillé, comme le MTP. Plus de 25 millions d’objets y sont répertoriés ; ceux qui sont faciles à distinguer, comme les maisons ou les routes, ont une précision de l’ordre du décimètre.

L’achèvement de la saisie initiale du MTP représente l’un des derniers points fort de la numérisation chez swisstopo. Le développement des 60 dernières années montre toutefois que l’Office optimise constamment la production et la mise à disposition de géodonnées. Il faut s’attendre à ce que swisstopo entreprenne à l’avenir d’autres étapes de numérisation, qui sont aujourd’hui encore inimaginables.