Une carte ancienne scannée n'est qu'une image : elle ne « sait » pas où elle se trouve. Le géoréférencement lui attribue des coordonnées réelles pour pouvoir la superposer à des données modernes, mesurer l'évolution d'un littoral ou retrouver un chemin disparu.
Le principe des points de contrôle
On identifie des points de contrôle (GCP, Ground Control Points) : des lieux reconnaissables à la fois sur l'image et sur une référence moderne. Pour chacun, on associe les coordonnées pixel de l'image aux coordonnées terrain. Un algorithme calcule ensuite la transformation qui « déforme » l'image pour qu'elle s'aligne.
Bons points de contrôle : croisements de routes anciennes, églises, ponts, angles de bâtiments pérennes. Mauvais : cours d'eau (ils bougent), lisières de forêts, traits de côte.
Préparer le scan
- Numérisez à 300 dpi minimum, en TIFF ou PNG (évitez le JPEG très compressé).
- Recadrez les marges inutiles mais gardez le cadre gradué s'il existe : ses coordonnées sont de précieux points de contrôle.
- Notez la projection d'origine si elle est connue (Bonne pour les cartes d'état-major françaises, Lambert pour les cartes plus récentes).
Le géoréférenceur de QGIS
- Ouvrez Raster → Géoréférenceur.
- Chargez votre image (Fichier → Ouvrir un raster).
- Dans la fenêtre principale de QGIS, affichez une référence moderne (orthophoto ou OpenStreetMap).
- Cliquez sur Ajouter un point, cliquez sur un repère de l'image, puis sur le bouton Depuis le canevas de la carte et cliquez au même endroit sur la référence.
- Répétez pour 10 à 20 points bien répartis sur toute l'image, y compris dans les coins.
Choisir la transformation
| Transformation | Points min. | Quand l'utiliser |
|---|---|---|
| Helmert | 2 | Image déjà à la bonne échelle, simple rotation/translation |
| Polynomiale 1 (affine) | 3 | Cartes récentes, scans de bonne qualité |
| Polynomiale 2 | 6 | Cartes anciennes avec déformations modérées |
| Thin Plate Spline | 10+ | Déformations locales fortes (papier gondolé, levés imprécis) |
Le Thin Plate Spline fait passer l'image exactement par chaque point : il « cache » les erreurs au lieu de les révéler. Commencez toujours par une polynomiale pour repérer les points aberrants.
Contrôler la qualité
La table des points affiche le résidu de chaque point (écart en pixels entre position attendue et calculée) et l'erreur moyenne quadratique (RMS). Supprimez ou corrigez les points dont le résidu est nettement plus élevé que les autres : ce sont souvent des erreurs d'identification.
Générer le raster
- Ouvrez Paramètres de transformation : choisissez le type, le rééchantillonnage Cubique (meilleur rendu visuel) et le SCR cible (EPSG:2154).
- Indiquez un nom de fichier de sortie
.tifet cochez « Charger dans QGIS une fois terminé ». - Lancez avec le bouton Démarrer.
Réglez ensuite l'opacité de la couche à 60 % pour comparer passé et présent. Vous pouvez aussi faire la même opération en ligne de commande :
gdal_translate -of GTiff -a_srs EPSG:2154 -gcp 120 85 652100 6862300 -gcp 2400 90 655800 6862250 \
-gcp 130 1800 652150 6859400 -gcp 2390 1810 655780 6859350 scan.png scan_gcp.tif
gdalwarp -r cubic -order 1 -t_srs EPSG:2154 scan_gcp.tif scan_georef.tifDémonstration
Le résultat d'un géoréférencement réussi : des cartes anciennes calées par l'IGN, superposées à la photo aérienne actuelle.
À essayer : faites glisser le curseur de transparence pour comparer la ville d'hier et d'aujourd'hui, passez de la carte d'état-major (vers 1850) à la carte de Cassini (XVIIIᵉ siècle) ou aux photos des années 1950, et visitez les villes proposées. Les routes anciennes qui tombent pile sur les rues actuelles prouvent la qualité du calage.