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Latitude et longitude - Schéma

Latitude et longitude

Pour décrire une position à la surface de la Terre, on utilise généralement la latitude et la longitude. La latitude permet de se repérer par rapport au nord et au sud. La longitude par rapport à l'ouest et à l'est.

Latitude et longitude s'expriment en degrés.

L'origine (valeur zéro) de la latitude est l'équateur, celle de la longitude est le méridien de Greenwich (qui passe notamment par l'Angleterre).

Le centre de la ville d'Orléans est ainsi localisé à une latitude de 47,9° Nord, 1,9° Est.

Pour différencier le nord du sud et l'est de l'ouest, on peut préciser "N" pour "Nord" ou S pour "Sud", et de même : E ou O pour "Est" ou "Ouest". Il est également possible de mesurer les latitudes sud et ouest en valeurs négatives.

Ainsi, les coordonnées de Rio de Janeiro peuvent être écrites :

-22.92048, -43.18512 ou 22.92048°S, 43.18512°O

Latitude et longitude peuvent être écrites en degrés (décimaux) ou en degrés (°), minutes (') et secondes (''), une minute étant un soixantième de degré, une seconde étant un soixantième de minute.

Les coordonnées de Rio de Janeiro peuvent donc encore être écrites : 22°55'14"S et 43°11'6"O.

Des convertisseurs en ligne peuvent être utilisés pour ne pas avoir à mener des calculs compliqués.

Écritures équivalentes

-22.92048, -43.18512

22.92048°S, 43.18512°O

22°55'14"S et 43°11'6"O

Une troisième grandeur, l'altitude, permet d'identifier l'élévation d'un endroit. Généralement, elle est repérée par rapport au niveau de la mer.

Le principe du GPS, les satellites

Le GPS (global positioning system) est un système de positionnement par satellite américain, mais il y en a d'autres : Galileo (européen), Glonass (russe), Beidou (chinois).

Chacun de ces systèmes nécessite un ensemble de satellites en orbite autour de la Terre. Ceux-ci émettent des signaux sous la forme d'ondes électromagnétiques qui se propagent à la vitesse de la lumière. Un récepteur (dans notre téléphone, dans une voiture, par exemple) reçoit ces signaux. En comparant les temps de trajet depuis les satellites, il peut en déduire sa position dans l'espace.

On considère qu'il faut être capable de recevoir les signaux d'au moins quatre satellites différents pour se localiser avec une précision suffisante. Cela est plus difficile à l'intérieur des bâtiments ou dans des tunnels.

Les données de géolocalisation : les trames NMEA 0183

Les données GPS sont parfois codées de manière particulière. Par exemple, les voiliers communiquent généralement leur position suivant la norme NMEA 0183.

Une trame NMEA 0183 s'écrit sous la forme suivante :

$GPGGA,081118.807,4731.686,N,00259.771,W,1,12,1.0,0.0,M,0.0,M,,*74

081118.807 est l'heure de la mesure : 8 heures 11 minutes et 18 secondes (et 807 millièmes)
Les deux premiers chiffres de 4731.686,N représentent la latitude en degrés, et la suite représente les minutes.
==> ici : 47° et 31,686' au nord
Les trois premiers chiffres de 00259.771 représentent la longitude en degrés, et la suite représente les minutes.
==> ici : 2° et 59,771' à l'ouest

Ici, nous décodons donc en degrés décimaux : 47.5281, -2.99618333. Cela positionne le bateau dans le Morbihan si l'on copie-colle 47.5281, -2.99618333 dans le champ de recherche d'OpenStreetmap (voirhttps://www.openstreetmap.org/search?query=47.5281%2C%20-2.99618333#map=13/47.5281/-2.9963).

Liens utiles

Les données de géolocalisation dans les images (EXIF)

Surtout lorsqu'elles sont réalisées par un téléphone portable, la plupart des photographies contiennent des métadonnées EXIF. Dans celles-ci, on peut récupérer le lieu et l'heure du cliché.

En téléchargeant la photo ci-jointe, (cliquez dessus, pour l'ouvrir dans un onglet, puis clic droit / enregistrer), on peut identifier la localisation de la prise de vue. 

On s'aperçoit que la photographie a été prise à cet endroit : https://www.openstreetmap.org/search?query=52%C2%B031%2720.5%22N%2013%C2%B024%2730.7%22E#map=13/52.5224/13.4084en mai 2022. 

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Principe de la cartographie moderne

Les cartes numériques sont produites à partir de données géographiques collectées par des organismes spécialisés comme l’IGN en France.

Les données collectées sont des tracés de chemins et de route, des limites de communes ou de département, etc. Avec les clichés pris du ciel ou depuis le sol, on obtient une grande quantité d'informations.

Processus de fabrication d'une carte - Infographie

Fabriquer ou enrichir des cartes numériques

Chacun de nous peut contribuer directement à la fabrication ou à l'enrichissement des cartes numériques.

OpenStreetMap(https://www.openstreetmap.org) est un projet collaboratif qui collecte beaucoup d'informations, un peu à la manière de Wikipedia, et les met à disposition de tous. Ainsi, les cartes sont régulièrement mises à jour par de nombreux contributeurs. 

uMap(https://umap.openstreetmap.fr/fr/) permet à chacun de créer ses propres cartes et de les partager, en ajoutant des informations à des cartes existantes. En créant un compte, il est possible de bâtir des cartes personnalisées sur des fonds OpenStreetMap et les partager sur Internet. Par exemple, des utilisateurs créent des cartes sur le jeu "Pokemon Go" (http://umap.openstreetmap.fr/fr/search/?q=pokemon+go) ou répertorient des balades en Bretagne (https://umap.openstreetmap.fr/fr/search/?q=balades+bretagne).

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Utiliser calques et données

Les données liées aux cartes numériques sont nombreuses et de natures diverses : topographiques, géologiques, photographiques, liées aux transports, à l’activité industrielle ou touristique, etc.

Pour trier les nombreuses informations contenues dans les cartes numériques, on peut activer ou désactiver des calques ou sélectionner des éléments que l'on souhaite étudier. 

Le siteGeoportailpermet par exemple de superposer des vues du ciel, des tracés IGN et d'autres informations portant sur l'agriculture, l'économie, l'éducation, etc. Cf.carte de la ville de Pau.

Le siteOpenstreetmap gère lui aussi l'affichage de nombreuses données, notamment les pistes cyclables. Cf.carte de la ville de Pau.

Le siteGoogle Mapspropose différentes informations commerciales, comme les noms des commerces, mais aussi l'affichage des voies de transport. Dans certaines grandes villes, il peut représenter les bâtiments en 3D. Cf.carte de la ville de Pau.

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Calculs d’itinéraires

Les services de cartes numériques permettent généralement de calculer des itinéraires : 

à pied ;
en voiture (en empruntant ou en évitant les péages) ;
en vélo ;
en transports en commun (bus, train, ferry, avion, etc.). 

Des critères peuvent être choisis : trajet le plus court, trajet le plus rapide, le moins onéreux, le moins polluant, etc.

Cartes et guidage

Sur un téléphone portable, des applications peuvent guider l’utilisateur en temps réel pour atteindre sa destination. Ces services qui s'appuient sur des cartes numériques affichent généralement les ralentissements, les accidents et autres événements sur la route. Ils adaptent les propositions d'itinéraires en temps réel. 

Des applications guident également le déplacement des piétons ou des cyclistes.  Elles peuvent garder la trace des parcours effectués. 

Itinéraires et graphes

Les différentes possibilités d'itinéraires pour aller d'un point A à un point B peuvent être représentées à l'aide de graphes multipoints.

Il permettent par exemple de comparer les itinéraires en prenant en compte les durées de trajet, les distances, voire la consommation d'essence ou le prix du voyage. 

Soyez vigilants sur l'accès à votre localisation

Des applications et des programmes peuvent accéder à votre localisation sans que vous le souhaitiez. Aujourd’hui, les paramètres d’accès à cette localisation peuvent être réglés, mais il convient d’être vigilant. 

La capture d'écran d'un téléphone, ci-jointe, présente quelques applications pouvant accéder à sa localisation GPS. Pour certaines applications, la localisation semble logique. Pour d'autres, elle peut interroger. 

Aussi, comment ces applications utilisent-elles ces données GPS ? S'appuient-elles sur cette information pour prioriser des recommandations ? Partagent-elles ces données avec des tiers ?

Les conditions générales d'utilisation (CGU) des applications devraient pouvoir vous renseigner. Encore faut-il prendre le temps de les lire avec attention et de mesurer l'intérêt de les laisser accéder à la localisation de l'utilisateur. 

Soyez vigilants sur la question énergétique

Comme tous les outils que nous utilisons, les cartes numériques ont un impact environnemental.

Les services consomment de l’énergie et produisent des gaz à effet de serre. Ils utilisent des terminaux qui ne sont pas neutres environnementalement. Au quotidien, les cartes numériques peuvent toutefois réduire les consommations d’essence en optimisant les trajets. On peut souhaiter que les outils de localisation et de cartographie constituent des leviers environnementaux. Encore faut-il considérer les conditions de leur utilisation, au cas par cas, et avec discernement. 

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La localisation sur Terre

Latitude et longitude - Schéma

Latitude et longitude

Le principe du GPS, les satellites

Les données de géolocalisation : les trames NMEA 0183

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Les données de géolocalisation dans les images (EXIF)

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Les cartes numériques

Principe de la cartographie moderne

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Fabriquer ou enrichir des cartes numériques

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Cartes et guidage

Itinéraires et graphes

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Soyez vigilants sur la question énergétique