Séance 0 Les systèmes de géolocalisation, comment ça marche?
Activité 0 « Cherche et trouve »
Objectifs
Comprendre le principe de fonctionnement des systèmes de géolocalisation ;
Savoir Décoder une trame NMEA pour trouver des coordonnées géographiques.
Problématique
Gaston participe à un jeu d'énigmes sur le Web et doit localiser quatre sites et les placer sur un planisphère à partir des indices qu'il a reçu :
Site A : 33°51'25" S, 151°12'55" E
Site B : -25,694171, -54,436646
Site C : 45°15'23" N, 5°01'43" E
Site D : $GPGGA,114535.288,1427.5833,S,4942.1500,E,1,04,3.2,325,M,,,,0000*0E
Travail à effectuer
À partir des informations données sur les systèmes de géolocatisation, réponds aux questions suivantes sur ton carnet de bord :
a. Identifie selon quel système ou protocole est exprimé chacun des quatre indices.
b. Quels sont les sites qui sont dans l'hémisphère nord ?
c. Convertis les coordonnées du site A dans le système décimal.
d. Placer approximativement (entre deux parallèles et deux méridiens) les quatre sites sur le planisphère distribué. Dans quels pays se trouvent-ils ?
e. Trouver les lieux cachés derrière les indices, à l'aide d'un logiciel de cartes en ligne : Géoportail, OpenStreetMap, cartes.app, etc.
f. Trouver le nom des villes les plus proches de chaque site à l'aide d'un logiciel de cartes en ligne.
Longitude et latitude
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Tout point sur le globe terrestre peut être localisé à l'aide de sa latitude et de sa longitude.
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La latitude correspond au parallèle sur lequel le point est placé. Sa mesure est l'angle formé entre le parallèle 0 passant par l'équateur et le parallèle passant par le point.
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Les latitudes sont notées de -90° à 90°. De -90° à 0° elles correspondent à des points situés dans l'hémisphère sud. Les latitudes positives sont situées dans l'hémisphère nord.
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La longitude correspond au méridien sur lequel le point est placé. Sa mesure est l'angle formé entre le méridien de référence, appelé méridien de Greenwich, et le méridien passant par le point.
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Les longitudes sont notées de -180° à 180°. Les longitudes négatives sont situées à l'ouest de Greenwich, les positives à l'est. Il est possible de noter O pour Ouest et E pour Est.
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Par convention, quel que soit le système de notation, la latitude est en premier, la longitude en second.
Les unités possibles
Le système sexagésimal ou DMS pour Degrés Minutes Secondes, vient des Babyloniens, inventeurs du degré et qui comptaient en base 60.
Degrés \(°\) et minutes \('\) sont généralement des nombres entiers, les secondes \(''\) peuvent être décimales quand il est nécessaire d'avoir une grande précision.
Ce système n'accepte pas les formulations négatives, N (pour Nord) et S (pour Sud) sont ajoutés aux latitudes, O (pour Ouest) et E (pour Est) aux longitudes.
Dans une mesure d'angle :
– il y a \(60'\) dans \(1°\) ;
– il y a \(60''\) dans \(1'\) donc \(3 600''\) dans \(1°\).
Coordonnées DMS du Lycée Rascol : \(N\;43\; 55'\;53''\; E\;2°\;9'\;9''\)
Dans système décimal, les minutes et secondes sont converties en degrés (\(1° = 60 min\) ; \(1 min = 60 s\)).
Dans ce système, les nombres négatifs sont autorisés.
Coordonnées DD du Lycée Rascol : \(43,9313889 ; \; 2,1525\)
Le protocole NMEA 0183
C'est un des protocoles qui régit les communications des récepteurs GPS. Les normes de ce protocole sont définies et contrôlées par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes.
Travail à effectuer
À partir des informations données dans la vidéo ci-dessous, réponds sur ton carnet de bord aux questions sur le fonctionnement de la géolocalisation suivantes :
a. Quelles sont les coordonnées géographiques obtenues avec trois satellites ?
b. Explique le principe de trilatération.
c. Quelle est la composante manquante des coordonnées GPS pour se situer sur le globe ?
d. À quoi sert le quatrième satellite ? Trouve la donnée manquante pour les quatre sites de la partie 1 sur Géoportail (dans le menu « afficher les coordonnées »).
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