Thème 5 : Localisation, Cartographie et Mobilité

Cartographie numérique

Repères historiques

La donnée cartographique a pris de l'importance ces dernières années. Des plateformes collaboratives de cartographie se sont donc mises en place en France avec le site «Géoportail" et au niveau international avec «OpenStreetMap».

Géoportail

Le site Géoportail est une plateforme collaborative de cartographie encadrée par l'état français. Il présente de nombreux avantages :

Découverte du site

  • Accéder au site en cliquant sur le lien suivant : geoportail.gouv.fr et taper Toulouse dans le moteur de recherche du site.
    Zoomer avec votre souris pour rechercher le lycée Déodat de Séverac ou taper son adresse : 26 Boulevard Déodat de Sévérac, 31300 Toulouse.
  • Visualiser les fonds de carte possibles : onglet «carte» en haut à gauche.
    En relever 4 et préciser quelles sont les informations qu'elles apportent.
  • Cliquer sur «cartes IGN classiques» et donner les couleurs utilisées pour :
    • La Garonne ;
    • un Espace vert ;
    • une voie ferrée ;
    • les bâtiments ;
    • le tram ;
    • les routes principales ;
    • les routes secondaires.
  • En cliquant sur l'onglet «outils» (symbolisé par une clé, en haut à droite) :
    citer 5 outils disponibles.

Utilisation des outils du site

  • Se placer sur la carte «Photographie aérienne» à l'adresse du lycée : 26 Boulevard Déodat de Sévérac, 31300 Toulouse
  • Retrouver (clic droit/adresse-coordonnées du lieu) les coordonnées GPS géographique en degrés décimaux et l'altitude du lieu et les noter.
  • Mesurer la longueur du bâtiment technique (grand bâtiment à gauche) du lycée.
  • Vérifier, approximativement, cette valeur en utilisant l'échelle de la carte (en bas à gauche). Préciser l'échelle utilisée.
  • Mesurer la surface totale occupée par le lycée (on comptera aussi les terrains de sport sur la droite du lycée).
  • Itinéraire : placer des curseurs et déterminer l'itinéraire entre les deux points : place du Capitole et lycée Déodat de Séverac.
  • Déterminer la distance en mètres et la durée en minutes pour parcourir cet itinéraire à pied ; même chose pour un trajet en voiture.
  • Expliquer l'outil «Calculer une isochrone» (accessible depuis un clic droit) et faire un exemple de 15 minutes en partant du centre de la place du Capitole à pieds. Quelle est alors la surface (superficie) possiblement couverte par tous ces déplacements ?

OpenStreetMap

Découverte de OpenStreetMap

  • À l'aide de recherche sur internet, résumer en quelques lignes ce qu'est «OpenStreetMap».
  • Accéder à OpenStreetMap en cliquant sur le lien openstreetmap.org
    Taper «Toulouse» dans le moteur de recherche, puis rechercher le lycée Déodat de Séverac.
  • Faire un clic droit/afficher l'adresse sur le lycée ; à l'aide de l'URL fournie par le navigateur, donner la longitude et la latitude
  • À quoi correspond le chiffre derrière le mot-clé «#map=» qui apparaît dans l'URL avant les coordonnées ?
  • Cliquer-droit sur le lycée puis sélectionner «Interroger les objets», ensuite déplacer la souris sur la partie gauche de la carte sur les objets correspondant au lycée. Nous pouvons voir la parcelle totale du lycée.
  • Calcul d'un itinéraire : cliquer sur la flèche en haut à gauche à coté du moteur de recherche, puis rechercher un itinéraire du lycée à votre lieu d'habitation, à vélo. Noter la distance et le temps de parcours.

Géolocalisation

Repères historiques

Se repérer sur la Terre

Figure GeoGebra : manipuler le point M ; télécharger le fichier ggb
Remarque : Quatre parallèles ont un rapport avec la rotation de la Terre autour du Soleil :
Retrouver les latitudes et longitudes de tous les points :
  1. lattitude :
    longitude :
  2. lattitude :
    longitude :
  3. lattitude :
    longitude :
  4. lattitude :
    longitude :
  5. lattitude :
    longitude :
  6. lattitude :
    longitude :
  7. lattitude :
    longitude :
  8. lattitude :
    longitude :
  9. lattitude :
    longitude :

Fonctionnement de la géolocalisation

Pour repérer la position d'un récepteur (exemple : GPS smartphone ou voiture), il faut connaître les distances entre ce récepteur et 4 satellites. Ensuite on calcule la position du récepteur par triangulation.

Illustration par Tim Gunther, National Geographic

Trames GPS

Les données sont transmises aux appareils de géolocalisation utilisant le GPS sous forme de trames.
Par exemple : $GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E 


$GPGGA       : $XX (2 premiers caractères) pour l'équipement et les suivants pour le type de trame
064036.289   : Trame envoyée à 06 h 40 min 36 s 289 (heure UTC = heure de Greenwich)
4836.5375,N  : Latitude 48,608958° Nord = 48° 36' 32.25" Nord
00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7° 40' 56.238" Est
1            : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)
04           : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées
3.2          : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)
200.2,M      : Altitude 200,2, en mètres
,,,,,0000    : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs
*0E          : Somme de contrôle de parité

Déterminer l'heure (attention à l'UTC !) de cette trame ainsi que les coordonnées et l'altitude du lieu précisé ; localiser ce lieu sur Openstreetmap :
$GPGGA,160124.231,43.5874,N,1.42839,E,1,04,3.2,139.6,M,,,,0000*AF.

Projets

Site web

Réaliser entre 2 et 4 pages web reliées entre elles (et une feuille de style css) sur un site touristique ou une région.
Le mini-site devra contenir des images et/ou vidéos, des incrustations de cartes, des données chiffrées (indiquer les sources). On pourra par exemple s'appuyer sur les sites open-data : DataTourisme et le site de l'INSEE.

Podomètre

Le code bbc:microbit suivant permet de compter le nombre de pas en utilisant l'accéléromètre de la carte : 
from microbit import *
steps=0

while True:
    if accelerometer.was_gesture('shake'):
        steps += 1
        display.show(steps)
Cahier des charges :
  • En utilisant un bouton, on peut entrer la longueur d'un pas (en moyenne) de l'utilisateur, de minimum 0,2m à maximum 1,6m avec un incrément de 0,01m à chaque appui sur le bouton.
  • l'autre bouton enclenche le mode marche, qui compte la distance parcourue ;
  • un appui long sur le bouton remet le compteur de marche à zéro.
  • projet expert : Associer ce projet à la boussole pour déterminer la distance parcourue sur les deux composantes : Nord-Sud et Ouest-Est.

Collaborer à OpenStreetMap

Remarque : pour effectuer ce projet, vous devez créer un compte Openstreetmap.

Créer une carte personnelle de votre choix ; par exemple :
Autour de votre lieu d'habitation, ou dans la ville de votre choix, un parcours à VTT en campagne, une randonnée dans la montagne, etc ...

Remarques :

  • On pourra s'aider du tutoriel ci-contre.
  • Pour pouvoir avoir des URL des photos à mettre sur la carte, il faut les mettre en ligne : envoyer ces photos dans un espace de partage en ligne temporaire, par exemple : Framapic.org.

S'entraîner