Géolocalisation - synthèse⚓︎
Le géopositionnement par satellite est un enjeu majeur des changements récents de nos modes de vie, il a permis entre autres:
- Le développement de la livraison à domicile
- La simplification de nos déplacements
- La sécurisation d'activités dangereuses (navigation, alpinisme...)
1. Coordonnées géographiques⚓︎
quelques définitions
Tout point de la Terre (à l'altitude 0) se situe à l'intersection de deux cercles: un parallèle (à l'Équateur) et un méridien (cercle passant par les pôles).
Le centre de la terre et ce point forment deux angles avec le méridien de Greenwich et l'équateur: la latitude et la longitude.
coordonnées géographiques
Les coordonnées géographiques d'un lieu sur la Terre sont un système de deux coordonnées:
- la latitude
- la longitude
Quelques coordonnées
| Paris | New-York | Rio de Janeiro | Sydney | |
|---|---|---|---|---|
| DMS | 48°51'24.11" N, 2°21'5.26" E | 40°42'45.2" N, 74°0'21.65" O | 22°54'39.6" O, 43°12'33.84" S | 33°51'22" S, 151°11'33" E |
| DD | 48.856697, 2.351461 | 40.704222, -74.006014 | -22.911 , -43.2094 | -33.8561, 151.1925 |
Ces angles se mesurant en degrés on a deux formats:
- format décimal (DD)
- en subdivisions de degrés (DMS): la minute d'arc qui vaut 1/60 de degré et la seconde d'arc qui vaut 1/60 de minute.
Dans l'URL de google maps, on retrouve ces coordonnées:
2. Géopositionnement par satellite⚓︎
Principe
Les coordonnées géographiques sont calculés (trilatération) à partir de trois distances mesurées en permanence entre le récepteur GPS et des satellites dont la position est connue.
Pour bien comprendre:
Il existe un certain nombre de constellation de satellites (au moins 24 satellites) tous basés sur ce même principe:
- GPS (USA)
- Galileo (UE)
- Glonass (Russie)
- Beidou (Chine)
3. NMEA⚓︎
Une fois que la puce GPS de l'appareil a calculé les coordonnées géographiques, elle doit fournir cette informatioin au reste l'appareil sous une certaine forme : la trame NMEA 0183.
Exemple de Trame
$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E
| Trame | Explication |
|---|---|
| $GPGGA | Type de trame |
| 064036.289 | Trame envoyée à 06h 40m 36,289s (heure UTC) |
| "4836.5375, N" | Latitude Nord : 48°36.5375’ (DM) = 48,608958° (DD) = 48°36'32.25" (DMS) |
| "00740.9373,E" | Longitude Est : 7°40.9373’(DM)= 7,682288° (DD) = 7°40'56.238” (DMS) |
| 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) |
4. Cartes numériques⚓︎
Définition
Les services de cartes numériques sont des applications web permettant d'accéder et/ou de modifier des informations géographiques (contour de territoires, routes, forêts, cours d'eau...)
Il existe trois grand types de ce services:
- Des services privés: Google Maps, Apple Plan, Mappy, Ovi Maps...
- Des services libres et Open Source: OpenstreetMap (collaboratif)
- Des services publics: Géoportail (service de référence)
5. Calculs d'itinéraire⚓︎
Pour calculer un itinéraire entre deux points, le problème va être résolu en modélisant correctement la situation.
Si on veut aller de Châteauroux à Poitiers:
On va modéliser la situation en utilisant un graphe en représentant les carrefours routiers par des sommets et les liaisons routières par des arrêtes. On indiquera le temps moyen pour parcourir un liaison ou la longueur de la liaison comme poids de l'arrête correspondante.
Il suffit maintenant d'utiliser un algorithme parcourant le graphe permettant de trouver le chemin le plus court ou le plus rapide pour aller de Chateauroux à Poitiers.
Cet algorithme existe: il s'agit de l'algorithme de Dijkstra.