Localisation, cartographie et mobilité

L'arrivée des cartes numériques a révolutionné de nombreuses activités (agriculture, géomarketing, urbanisme, santé, protection de l'environnement, etc.)
Ces cartes numériques sont facilement accessibles à partir d'un ordinateur, d'une tablette ou d'un smartphone.

Avec l'utilisation de calques, les cartes numériques permettent de travailler et de visualiser des données à différentes échelles et selon différents aspects (vue 3D ou satellite par exemple).

Des algorithmes de recherche permettent de localiser facilement un endroit à partir de son nom, et de calculer des itinéraires les plus courts selon différents critères.

Le GPS (Global Positioning System), système de localisation a été développé par l’armée américaine au cours des années soixante.

Associé aux cartes numériques, le système GPS permet de repérer chaque point du globe terrestre avec une précision de l'ordre du mètre.

Un système européen plus précis nommé Galileo, est en cours de déploiement depuis 2015. Il devrait être pleinement opérationnel en 2020.

Ce système est basé sur une trentaine de satellites permettant ainsi de « scruter » chaque point de la Terre. 

Le positionnement GPS fonctionne grâce à un système de trilatération.

C'est une méthode mathématique qui permet de repérer un point inconnu par rapport à la position de 3 autres points.

Le point M est repéré grâce à la connaissance des distances AM, BM et CM.

En pratique, pour obtenir une précision optimale ce sont quatre satellites qui sont utilisés pour reperer un point donné à un moment donné.

Un satellite GPS contient une horloge atomique mesurant le temps à une très grande précision et envoyant régulièrement des messages contenant cette heure. Chaque message se propageant à la vitesse de la lumière, le récepteur peut calculer sa distance au satellite. On peut en déduire sa position en suivant plusieurs satellites, ce que fait automatiquement le récepteur GPS.

La norme NMEA-0183 permet aux récepteurs GPS de recevoir les données de géolocalisation.

Les cartes numériques sont construites à partir de données issues de diverses origines (photos issues de satellites, d'avions, d'automobiles, d'utilisateurs).

Un assemblage graphique utilisant des calques permet de représenter les données sélectionnées que l'on souhaite représenter sur la carte numérique.

Le projet collaboratif OpenStreetMap (OSM) met à disposition une base de données géographiques libre.

Pour déterminer le chemin le plus court d'un point A à un point B, l'algorithme le plus utilisé est celui de Dijsktra.

Il est basé sur le parcours d'un graphe orienté dans lequel les nœuds sont des villes et les arêtes des distances entre ces villes.