Au XIXe siècle, la cartographie recourait exclusivement à la gravure sur cuivre ou sur acier, à la gravure sur pierre et à la lithographie pour la production des originaux. Grâce aux progrès techniques en matière de reproduction, à partir de 1900, les modèles d'impression des cartes pouvaient également être dessinés ou, dans de rares cas, gravés sur un support transparent tel que du verre ou un film plastique recouvert d'une couche opaque, puis traités photographiquement.
Le développement lent de la technique de gravure par couches s'expliquait par diverses circonstances. Il manquait avant tout des supports transparents et souples adaptés, des couches de gravure homogènes, des instruments de gravure et des possibilités de traitement technique pour la reproduction. Les alternatives au verre, précis mais fragile, étaient le plastique thermodurci à base d’acétate de cellulose, ainsi que les films de vinyle et de polyester. Ces derniers sont rapidement devenus le support privilégié en raison de leur résistance, de leur flexibilité et de leur stabilité dimensionnelle. L'Office fédéral de topographie (aujourd'hui Office fédéral de topographie swisstopo) a également suivi avec intérêt le développement de cette nouvelle technologie, mais est resté prudent et conservateur pour diverses raisons.
Le 21 juin 1935, le Conseil fédéral suisse a décidé de faire établir une nouvelle série de cartes nationales aux échelles 1:25 000, 1:50 000 et 1:100 000. La Seconde Guerre mondiale a toutefois considérablement perturbé le développement de cette série de cartes. Le retard sans cesse croissant par rapport au calendrier prévu pour la publication des nouvelles feuilles a conduit le Conseil fédéral à charger, en 1949, les professeurs Eduard Imhof et Alfred Walther de réaliser une expertise visant à réduire les coûts. Leur rapport détaillé a notamment conclu qu’à l’avenir, il fallait renoncer à la gravure sur cuivre et que les originaux des cartes devaient être réalisés uniquement à la main , en couleurs séparées ou en couleurs unies .
À la fin de l'année 1951, Karl Schneider prit sa retraite en tant que directeur du Service topographique fédéral. Le Conseil fédéral nomma Simon Bertschmann à sa place, en tant que nouveau directeur, avec effet au 1er janvier 1952. Jusqu'alors, il était géomètre municipal de Zurich, où il avait notamment dirigé la mise en place de la gravure sur le film plastique Cellon (un acétate de cellulose). Bertschmann prit connaissance de l’expertise d’Imhof et Walther en matière d’économies, suivit rigoureusement la plupart des recommandations, mais défendit tout aussi farouchement sa propre philosophie concernant le remplacement de la gravure sur cuivre. Selon lui, seule la gravure en couches sur des plaques de verre entrait en ligne de compte pour des raisons de précision dimensionnelle. Les collaborateurs durent immédiatement mettre au point une couche de gravure appropriée et les appareils de gravure correspondants. De plus, la société Haag-Streit AG, ateliers de mécanique de précision à Köniz, fut sollicitée pour des conseils et la fabrication d’instruments et d’outils de gravure. Le 5 juillet 1953, le coup d’envoi de cette nouvelle technologie fut donné pour les collaborateurs de la Topographie nationale.
En très peu de temps, des améliorations substantielles et des réductions de coûts impressionnantes ont pu être réalisées. Malgré la réduction des effectifs de 200 à 150 collaborateurs, la production annuelle de cartes a connu une accélération spectaculaire. Le changement de format de traitement a également eu une influence non négligeable : en effet, au lieu de l'ancien format du «Siegfriedblatt» (35 x 24 cm), on est passé au format «Normalblatt» (35 x 48 cm, qui a ensuite été doublé pour atteindre le format de 70 x 48 cm encore en vigueur aujourd’hui). Les principaux acteurs dans le domaine technique étaient les spécialistes de la reproduction Daniel Chervet et Hans Stump, ainsi que le responsable de la cartographie Paul Bühler.
Au milieu des années 60, les relevés topographiques des premières feuilles de la carte nationale remontaient déjà à 10 à 25 ans et étaient donc obsolètes. Une mise à jour en profondeur de ces feuilles s'imposait. Dans un premier temps, seules les feuilles les plus anciennes furent actualisées, mais à partir de 1968, il fut décidé de procéder à une révision complète par blocs, selon un cycle de six ans. Pour la mise à jour de la carte nationale, on a également utilisé la gravure originale en couches rouges sur des plaques de verre. Le cartographe y gravait les nouveaux éléments cartographiques dans le bon sens et en taille réelle, qui étaient ensuite superposés à la situation existante, encore d'actualité. Cette méthode de mise à jour était certes irréprochable sur le plan qualitatif, mais elle nécessitait un travail manuel de retouche relativement important et, surtout, un effort considérable en termes de techniques de copie.
Le développement de la gravure à l'acide en 1969 a apporté une amélioration considérable à la méthode de mise à jour : les nouveaux noms de lieux ainsi que le tracé de la carte, qui restait inchangé, étaient gravés en négatif dans la couche de gravure. Le cartographe pouvait ainsi compléter clairement le dessin de la carte sur un seul plan avec les nouveaux éléments, sans retouche d'image supplémentaire et fastidieuse. Avec l'introduction de la méthode de gravure chimique, la couleur de la couche gravée a également été changée, pour des raisons ergonomiques, passant d'un rouge agressif à un vert apaisant.
Compte tenu du succès remporté par la topographie nationale grâce au développement de la méthode de gravure en couches sur verre, succès qu’elle a su entretenir pendant près de 50 ans, il est étonnant que son origine n’existe que sous la forme d’un simple document dactylographié. Bien que la couche de gravure ait été vendue sous licence au moins 24 fois à travers le monde à des services de géodésie nationaux et à des entreprises cartographiques privées, personne n’a jamais tenté de faire breveter son procédé de fabrication.
Les plaques de verre miroir d'une épaisseur de 4 à 6 mm convenaient idéalement pour les plaques de gravure. La couche de gravure, résistante et d'une épaisseur de quelques millièmes de millimètre seulement, se composait de trois couches coulées les unes sur les autres, chacune garantissant certaines qualités au produit final. Le coulage des solutions s'effectuait à chaque fois dans une tournette [centrifugeuse à plaques]. Les trois coulées étaient coordonnées avec une extrême précision et le moindre écart par rapport aux consignes de travail rendait la couche gravée inutilisable. Par souci de concision, nous renonçons ici à dresser la liste de tous les produits chimiques, dosages, auxiliaires et modes d’application, mais celle-ci peut être demandée à l’Office fédéral de topographie via historic@swisstopo.ch.
L'avantage de la gravure sur couche résidait dans le fait qu'elle permettait d'obtenir une netteté de trait régulière et optimale jusqu'à une finesse de 0,05 millimètre et, contrairement à la gravure sur cuivre, de travailler en respectant l'orientation des lignes. À partir des lignes négatives gravées dans la couche opaque, il était possible de reproduire directement une image positive par des procédés de reproduction en vue d'un traitement ultérieur. Comme outils de gravure, on utilisait principalement l'anneau de gravure de Haag-Streit avec des burins en acier confectionnés pour des lignes simples, doubles ou triples (par exemple pour les autoroutes). Pour les chariots triangulaires rigides, le cartographe affûtait ses propres aiguilles de gramophone, burins en acier et en Carboloy aux dimensions prescrites. Par ailleurs, on utilisait des aiguilles et des grattoirs en acier, déjà employés dans la gravure sur cuivre et la gravure sur pierre.
En 1988, le Service topographique national a tenté pour la première fois – avec succès – de mettre en place une mise à jour assistée par ordinateur sur une station de travail Scitex. Le matériel et les logiciels ne répondaient toutefois pas encore aux exigences d’une solution globale. Fin 2000, le moment était venu de procéder à un nouveau changement technologique grâce à la cartographie assistée par ordinateur, à ses postes de travail de bureau et à ses nombreuses applications logicielles – près de 50 ans après le lancement réussi de la gravure par couches sur verre.
Cartographica Helvetica, numéro spécial 25
Format : A4, 60 pages avec 39 illustrations, ISSN 1422-3392
Prix : 20,00 CHF par numéro (frais de port en Suisse compris)
Adresse pour les commandes : Éditions Cartographica Helvetica, Untere Längmatt 9, CH-3280 Morat
