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Les différents modes de localisation
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Le mode textuel
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Le mode mathématique
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Le mode textuel est le nom de l'endroit où l'on
se trouve ou la description de l'itinéraire pour s'y rendre. L'adresse
postale est l'exemple le plus répandu. Il existe aussi d'autres
adresses de localisation : le numéro de la parcelle cadastrale,
le numéro de commune INSEE,...
Ces systèmes de localisation sont très utilisés dans
la vie quotidienne et l'administration (impôts, abonnements à
l'électricité et au téléphone, etc ...) mais
ils ne se prêtent pas aisément à une représentation
directe sur une carte.
Le codage des adresses s'effectue en France à
l'aide du répertoire FANTOIR (fichier annuaire topographique initialisé
réduit) établi et maintenu par la Direction Générale
des Impôts. Ce fichier donne le nom des communes, voies, lieux-dits,
canaux, rivières, voies ferrées, routes, autoroutes, etc.
et leur code numérique.
Exemple d'adresses textuelles :
- adresse postale : 19 rue des Chènes, 77720 Epieds.
- adresse cadastrale : commune 77051, section A, parcelle 1042.
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Le mode mathématique correspond aux coordonnées dans
un système de référence donné. Ce sont les navigateurs qui, les premiers,
ont utilisés des coordonnées (latitude et longitude) mesurées à partir
des étoiles, pour caractériser leur position sur les océans.
Remarque : la définition
de ce système de référence (centre, axes, repérés par rapport à la Terre)
a donné lieu à une science très ancienne, la géodésie, qui a pour objet
de décrire la forme de la Terre.
A l'origine, les coordonnées utilisées
par les navigateurs en se repérant sur les étoiles ont été
définies sur la sphère terrestre puis, quand on s'est aperçu
que la Terre avait la forme d'une sphère aplatie, sur un ellipsoïde
de révolution (sphère aplatie aux pôles).
En fait la Terre n'ayant pas une forme mathématique parfaite, il
existe plusieurs ellipsoïde dits géodésiques qui s'en
rapprochent ou ou moins. Ils sont caractérisés par leur
centre (centre des masses de la Terre), leur axe de révolution
(l'axe des pôles terrestres), leurs dimensions, leur méridien
d'origine (celui de Greenwich par convention internationale).
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Extrait du cadastre sous
GéoConcept |
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Ellipsoïde géodésique |
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Les types de coordonnées
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Les coordonnées géographiques
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Les coordonnées rectangulaires
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Les coordonnées tridimensionnelles
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Tout point M de la surface terrestre peut être projeté
sur un ellipsoïde géodésique en un point P et défini par ses deux coordonnées
géographiques :
- la longitude du point est l'angle orienté entre le
plan méridien origine (Greenwich, par convention) et le plan méridien
de ce point.
- la latitude est l'angle orienté, dans le plan méridien du point, entre
l'équateur et la normale à l'ellipsoïde en ce point.
Définition
: les lignes imaginaires tracées sur l'ellipsoïde à latitude constante
s'appellent des parallèles. Les lignes imaginaires à longitude constante
sont des méridiens.
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On passe des coordonnées géographiques "courbes" (définies
sur l'ellipsoïde) aux coordonnées rectangulaires d'une carte "plane" par
une transformation mathématique (qu'on appelle aussi projection).
x
= f( )
y = g()
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Depuis l'avènement des satellites artificiels, l'emploi
de coordonnées tridimensionnelles dans l'espace euclidien s'est généralisé.
Plutôt que d'utiliser des coordonnées géographiques sur
l'ellipsoïde puis de projeter celles-ci sur le plan de la carte, il est
apparu plus simple, pour calculer notamment les trajectoires des satellites,
d'utiliser directement le système d'axes tridimensionnels dans lequel
sont localisés les ellipsoïdes géodésiques.
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Les techniques de mesure
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Comment détermine-t-on les coordonnées de type mathématique
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Plusieurs techniques peuvent être utilisées
pour déterminer les coordonnées d'un point à la surface
de la Terre. La plus ancienne est celle des navigateurs : l'astronomie
de position, qui consiste à faire des visées sur les étoiles
à l'aide d'instruments optiques (astrolabe, sextant,...).
A l'époque moderne, les méthodes ont consisté
généralement à constituer d'abord un réseau
de points très précis (points dits géodésiques)
par triangulations successives, à l'aide de mesures d'angles (avec
des théodolites) et de longueurs; Ce réseau peut comprendre
jusqu'à 80 000 points pour un pays comme la France).
IGN |
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IGN |
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A partir de ce réseau géodésique
de base, trois types de techniques sont utilisables :
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- les techniques terrestres (topométrie) qui consistent
à faire des mesures d'angles et de distances à l'aide d'appareils
optiques et électroniques (tachéomètres à
réflexions d'ondes) en se rattachant aux points géodésiques.
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- les techniques aériennes (photogrammétrie)
qui utilisent des photographies aériennes métriques à
recouvrement stéréoscopique (pour la vision en relief) et
qui mettent en oeuvre des "stéréo-restituteurs"
capables de mesurer tout point visible sur les photos.
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- les techniques satellitales (télédétection
spatiale = qui utilisent des images prises par les satellites d'observation
de la Terre (exemple : Landsat, Spot, Radarsat), le plus souvent sous
forme numérique, et dont le traitement géométrique
permet de calculer également la position de tout point visible
sur les images.
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IGN |
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IGN |
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IGN |
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Un quatrième type de méthodes intervient
depuis les années 80 : c'est celle du radio-positionnement par
satellites, le système de loin le plus répandu étant
le GPS américain (global positioning system). Grâce à
une constellation de 21 satellites de positionnement, n'importe quel point
de la surface terrestre peut être localisé avec un récepteur
au sol, selon une précision variable suivant le type de récepteur
et les méthodes de recueil et de traitement des données.
Le GPS, auquel s'adjoindra vers 2006-2008 le système européen
Galileo, peut ainsi servir aussi bien en géodésie qu'en
topométrie, ce qui permet de remplacer progressivement les réseaux
géodésiques par des stations GPS permanentes de référence,
en nombre très restreint (quelques dizaines sur le territoire français).
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IGN |
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Les répertoires géographiques
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Comment peut-on passer d'une localisation textuelle à une localisation
mathématique (et réciproquement) ?
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Pour passer d'un type de localisation à l'autre,
on utilise des répertoires géographiques, qui assurent la
correspondance entre une adresse textuelle (par exemple, l'adresse postale)
et une adresse mathématique (par exemple, les coordonnées
rectangulaires).
A elle seule, la correspondance adresse postale-coordonnées rectangulaires
résout la plupart des questions, car presque toutes les adresses
textuelles découlent de l'adresse postale : la parcelle cadastrale
possède une adresse postale, l'îlot INSEE est décrit
par des segments de voie et leurs numéros, les communes ont un
code postal, etc...
La correspondance entre l'adresse postale et les coordonnées
rectangulaires se présente en général sous la forme
d'une liste de segments de voies (tronçons entre deux carrefours
successifs), le carrefour-origine et le carrefour-extémité
de chaque segment étants décrits à la fois par leurs
coordonnées rectangulaires et par l'adresse postale de l'immeuble
le plus proche (bord gauche et bord droit de la voie en question).
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Localisation dans l'espace terrestre à l'aide de coordonnées : concepts de base et réalisation
