Une carte marine est un type de carte utilisé pour décrire la morphologie du fond marin et du littoral adjacent. Un de ses principaux objectifs est de garantir la sécurité de la navigation maritime. En conséquence, la construction d'une carte marine est contrainte par des règles très précises. Le cartographe doit choisir et mettre en évidence les formes du relief sous-marin en fonction de leur intérêt pour la navigation. Au sein d'un processus automatisé, le système doit être en mesure d'identifier et de classifier ces formes de relief à partir d’un modèle de terrain.Un relief sous-marin est une individuation subjective d'une partie du fond océanique. La reconnaissance de la morphologie du fond sous-marin est une tâche difficile, car les définitions des formes de relief reposent généralement sur une description qualitative et floue. Obtenir la reconnaissance automatique des formes de relief nécessite donc une définition formelle des propriétés des reliefs et de leur modélisation. Dans le domaine maritime, l'Organisation Hydrographique Internationale a publié une terminologie standard des noms des formes de relief sous-marines qui formalise un ensemble de définitions principalement pour des objectifs de communication. Cette terminologie a été utilisée ici comme point de départ pour la classification automatique des formes de relief sous-marines d'un modèle numérique de terrain.Afin d'intégrer les connaissances sur le relief sous-marin et sa représentation sur une carte nautique, cette recherche vise à définir des ontologies du relief sous-marin et des cartes marines. Les ontologies sont ensuite utilisées à des fins de généralisation de carte marine. Nos travaux de recherche sont structurés en deux parties principales. Dans la première partie de la recherche, une ontologie est définie afin d'organiser la connaissance géographique et cartographique pour la représentation du relief sous-marin et la généralisation des cartes marines. Tout d'abord, une ontologie de domaine du relief sous-marin présente les différents concepts de formes de relief sous-marines avec leurs propriétés géométriques et topologiques. Cette ontologie est requise pour la classification des formes de relief. Deuxièmement, une ontologie de représentation est présentée, qui décrit la façon dont les entités bathymétriques sont représentées sur la carte.Troisièmement, une ontologie du processus de généralisation définit les contraintes et les opérations usitées pour la généralisation de carte marine. Dans la deuxième partie de la recherche, un processus de généralisation fondé sur l'ontologie est conçu en s'appuyant sur un système multi-agents (SMA). Quatre types d'agents (isobathe, sonde, forme de relief et groupe de formes de relief) sont définis pour gérer les objets cartographiques sur la carte. Un modèle de base de données a été généré à partir de l'ontologie. Les données bathymétriques et l'ontologie sont stockées dans une base de données de type ``triple store'', et sont connectées à un système d'information implémenté en Java et C++. Le système proposé classe automatiquement les formes de relief sous-marines extraites à partir de la bathymétrie, et évalue les contraintes cartographiques. Dans un premier temps, les propriétés géométriques décrivant une forme de relief sont calculées à partir des sondes et des isobathes et sont utilisées pour la classification des formes de relief. Ensuite, les conflits de distance et de superficie sont évalués dans le SMA et des plans de généralisation sont proposés au cartographe. Des tests ont été réalisés avec des données bathymétriques du monde réel montrant ainsi l'intérêt de la recherche dans le domaine de la cartographie nautique. / A nautical chart is a kind of map used to describe the seafloor morphology and the shoreline of adjacent lands. One of its main purposes is to guaranty safety of maritime navigation. As a consequence, construction of a nautical chart follows very specific rules. The cartographer has to select and highlight undersea features according to their relevance to navigation. In an automated process, the system must be able to identify and classify these features from the terrain model.An undersea feature is a subjective individuation of a part of the seafloor. Landform recognition is a difficult task because its definition usually relies on a qualitative and fuzzy description. Achieving automatic recognition of landforms requires a formal definition of the landforms properties and their modelling. In the maritime domain, the International Hydrographic Organisation published a standard terminology of undersea feature names which formalises a set of definitions mainly for naming features and communication purpose. This terminology is here used as a starting point for the automatic classification of the features from a terrain model.In order to integrate knowledge about the submarine relief and its representation on the chart, this research aims to define ontologies of the submarine relief and nautical chart. Then, the ontologies are applied to generalisation of nautical chart. It includes two main parts. In the first part of the research, an ontology is defined to organize geographical and cartographic knowledge for undersea feature representation and nautical chart generalisation. First, a domain ontology of the submarine relief introduces the different concepts of undersea features with their geometric and topological properties. This ontology is required for the classification of features. Second, a representation ontology is presented, which describes how bathymetric entities are portrayed on the map. Third, a generalisation process ontology defines constraints and operations in nautical chart generalisation. In the second part, a generalisation process based on the ontology is designed relying on a multi-agent system. Four kinds of agents (isobath, sounding, feature and group of features) are defined to manage cartographic objects on the chart. A database model was generated from the ontology. The bathymetric data and the ontology are stored in a triplestore database, and are connected to an interface in Java and C++ to automatically classify the undersea features extracted from the bathymetry, and evaluate the cartographic constraints. At first, geometrical properties describing the feature shape are computed from soundings and isobaths and are used for feature classification. Then, conflicts are evaluated in a MAS and generalisation plans are provided.

Les nouvelles méthodes de navigation durant le Moyen Age. Le navire de commerce à voile est propulsé par le vent et doit donc suivre cette direction générale. La navigation peut se définir selon un aspect d’abord stratégique comme le choix d’une route en tenant compte des contraintes imposées par le vent et un aspect tactique concernant le tracé et le contrôle, en cours d’exécution de cette route. 1-Dans un premier temps, la navigation antique ne se réfère qu’au seul vent qui est le moteur mais aussi le guide du navigateur pour suivre la route fixée par l’observation des traces qu’il imprime sur la mer. C’est la navigation à vue. La limite de la méthode est atteinte quand le vent devient changeant au large, ce qui oblige alors une vérification de la direction par l’observation des astres. 2- L’apparition de l’aiguille aimantée résout en partie ce problème. L’orientation géographique entraine la mise au point, à la fin du XIIIe siècle, d’une nouvelle méthode : l’estime. L’estime est la résolution graphique des problèmes que pose le contrôle de la route choisie. Cette résolution suppose, d’une part, l’usage de la boussole et d’une orientation géographique et, d’autre part, une analyse vectorielle sur un support la carte marine qui est donc indissociable de la méthode. Le plus gros défaut de l’estime est que les positions sont définies par projection dans le futur de paramètres, cap et distances parcourues actuels. Des différences sont donc à prévoir qui entrainent une zone d’incertitude sur le point estimé. 3- Lorsqu’au début du XVe siècle les navigateurs se lancent dans l’inconnu, obligés de suivre le vent qui décrit des boucles, les voyages s’allongent sans voir la terre pour une confrontation avec des positions avérées. La taille des zones d’incertitude obligent le navigateur a préciser sa position finale par d’autres méthodes basées sur des observations astronomiques. On peut distinguer deux méthodes : Tout d’abord, la méthode des hauteurs de polaire, de 1433 à 1480 environ, qui permet de finaliser la volta et d’effectuer un atterrissage selon une route Est-Ouest. L’analyse de la technique nautique de Colomb, qui utilise cette méthode, est très semblable à celle décrite par Ibn Majid dans son traité de navigation. Il est probable qu’il y a eu transmission sans pouvoir préciser les circonstances exactes.Mais dès que les navigateurs franchissent l’équateur la polaire devient indisponible, les navigateurs doivent observer le soleil. Cette deuxième méthode est plus délicate car les paramètres du soleil changent chaque jour. Ils obligent donc le navigateur à calculer la latitude, à partir de l’observation de la méridienne de soleil et par l’usage de tables des données solaire : os regimentos do sol. C’est cette méthode qui permet à Vasco da Gama de doubler le cap de Bonne Esperance, en 1498, ce qui marque la fin de la période étudiée. Pour conclure il faut remarquer que ces deux derniers méthodes sont le fruit d’une coopération entre les usagers et les scientifiques sous l’égide du pouvoir, décidé à atteindre le but fixé. C’est donc le fruit d’une véritable recherche scientifique. En second lieu, il faut également noter que les progrès de la navigation accompagnent des progrès parallèles en architecture navale, le gouvernail d’étambot, ainsi que de nouvelles procédures dans le commerce maritime. L’étude des interactions entre ces divers domaines reste à faire. / New navigational methods during the Middle Ages.A sailing vessel is pushed forwards by the wind in the general direction towards it is blowing. Navigation should comply with strategic goals: i.e. the choice of a route to a port of destination, taking into account this wind constraint. A tactical aspect is involved when following this route and checking, the entire voyage long, the good guidance of the ship. 1-In the first ages of navigation, the mariner is referring to the sole element at his disposal: the wind. It gives him elements for the direction to choose, if it is a convenient time for sailing and also it supplies the means of checking and controlling the course of the ship, by observation of the marks it is printing on the surface of the sea. Variable wind is the limit of this method. In this case, only sky observation can give an indication of the direction to follow.2- The finding of the magnetic needle solves this problem and from this new tool, a new navigation method is implemented, around the end of the XIII.th century. Dead reckoning is a way to determinate ship’s position at any moment, using a vector analysis for solving graphically the problems that checking the chosen course can induce. This graphical method is using the compass indications and needs necessarily using a marine chart. The main problem of dead reckoning is that, using present data to reckon future positions , any error in assessing these data supposes an uncertainty in this position. Correction of the route is necessary by verifying with actual land falls. Longer the voyage without such confrontation and bigger the uncertainty zone to be faced.3-In the beginning of the XV.th century, Portuguese mariners started to run the open ocean. They had to follow the wind which runs along a long loop across the ocean, la volta. Therefore running in the open seas, without any land to be seen, in order to check the actual position, obliged mariners to elaborate new methods based on astronomical observations in order to reduce the size of this uncertainty zone, when arriving to the landing point. A first method is based on the observation of the pole star depth; between the years 1433 to 1480. It is based on observation of the pole star depth. Analysis of C. Columbus nautical art shows similarities with the written work of Ibn Majid, his contemporaneous Arab nautical expert. Crossing the equator line made the polar star not available any more. Therefore, the method had to be changed and the second method involved sun observations. This is more complex as the sun data are changing every day. Therefore mariners had to reckon the latitude, using the observations of the meridian line and using of sun data tables: the so called regimentos do sol. Through this method Vasco da Gama was able to reach the Indian Ocean after passing the Cape of Good Hope. This closes the period of this study.The conclusion should take into account the fact that these astronomical methods were not entirely empiric but the result of a joint research of users, mariners and scientists. This endeavor was made possible because a central power, the Infant first , then King Joao II, were willing to proceed more south and gave their mariners the technical means to do so.A second conclusion observes that progress of navigation were accompanied by parallels progresses in naval construction and maritime new contracts and ways of handling commercial matters. There are surely interactions between these three domains, but we have still to put them into evidence.