Se localiser et lire une carte numérique

Se localiser consiste à estimer une position dans un repère, souvent par une latitude et une longitude. La latitude mesure l’écart angulaire au nord ou au sud de l’équateur ; la longitude, l’écart vers l’est ou l’ouest à partir d’un méridien de référence. Une position n’est pas un itinéraire. Un récepteur satellitaire fournit des coordonnées estimées ; une application de carte les place ensuite sur une représentation de routes, bâtiments ou reliefs. Il faut séparer ces opérations, car une bonne coordonnée sur une carte mal renseignée peut conduire à une indication trompeuse.

Les satellites de navigation émettent des signaux contenant notamment une information de temps. Le récepteur estime le temps de trajet du signal, puis une distance apparente à plusieurs satellites. En trois dimensions, il recherche une position compatible avec ces mesures et corrige aussi l’erreur de son horloge ; plusieurs satellites, généralement au moins quatre pour la solution complète, sont nécessaires. Ce calcul relève de la trilatération, fondée sur des distances, plutôt que d’une triangulation fondée sur des angles. Le GPS est un système américain ; Galileo est un autre système de navigation par satellite. Un téléphone peut aussi utiliser d’autres indices, comme des réseaux proches.

Le dessin réduit le problème à un plan pour rendre le principe visible. Les centres A et B sont distants de 150 unités ; leurs cercles de rayon environ 93 unités se coupent en deux points. Le troisième cercle, centré en C avec un rayon de 75 unités, ne passe que par le point rouge commun aux trois. Les centres et rayons du dessin sont fictifs et calculés ; les vrais systèmes utilisent des satellites en trois dimensions, des mesures imparfaites et des corrections d’horloge. Le schéma ne donne donc pas la précision réelle d’un téléphone.

En ville, les bâtiments peuvent masquer ou réfléchir des signaux, ce qui dégrade la précision. Une application peut afficher un cercle d’incertitude ou déplacer visuellement le point sur une rue proche. Ne lis donc pas une position affichée comme une coordonnée exacte. Pour rejoindre un lieu, vérifie le nom de la rue, le contexte et les conditions réelles. Les services de navigation peuvent être utiles, mais une carte n’observe pas en permanence chaque obstacle. La prudence humaine reste nécessaire.

Une coordonnée s’écrit souvent en degrés décimaux, par exemple latitude 48,12° N et longitude 2,35° E. D’autres dispositifs utilisent des degrés et minutes. Une minute d’angle vaut un soixantième de degré : 7,2 minutes correspondent à 7,2 ÷ 60 = 0,12 degré. Il faut respecter le signe ou la lettre de direction : le nord et l’est sont positifs dans la convention décimale courante ; le sud et l’ouest correspondent à des valeurs négatives. Une inversion latitude-longitude peut placer un point très loin de l’endroit attendu.

Le protocole NMEA 0183 permet de transmettre des données de navigation sous forme de phrases de champs séparés par des virgules. Voici une phrase GGA construite pour l’exercice : $GPGGA,123000,4807.200,N,00221.000,E,1,08,0.9,35.0,M,0.0,M,,*4D. Dans ce type de phrase, 4807.200,N représente 48 degrés et 7,200 minutes nord ; 00221.000,E représente 2 degrés et 21,000 minutes est. Le suffixe après l’astérisque est une somme de contrôle, et non une coordonnée. Une trame réelle contient aussi d’autres champs sur la qualité de la position et l’altitude ; leur interprétation demande la documentation du type de phrase.

Une photographie peut aussi contenir des métadonnées EXIF de localisation si l’appareil les a enregistrées. La date, la position et les informations techniques ne sont pas toujours présentes ; leur absence ne prouve pas que la photo n’a jamais été localisée par ailleurs. Si elles sont présentes, partager la photo peut révéler un lieu privé. Dans une activité, on peut consulter les métadonnées d’un fichier personnel dont on a le droit de disposer, puis comparer avec la carte. Ne prélève pas les coordonnées d’une autre personne sans son accord pour les diffuser.

Une carte numérique combine plusieurs couches d’information : fond topographique, photographies aériennes, routes, transports, relief ou limites administratives. Activer une couche ne change pas la position géographique d’un lieu ; cela change les informations visibles. À petite échelle, certaines étiquettes et routes secondaires sont masquées pour éviter la surcharge ; en zoomant, davantage de détails apparaissent. La représentation d’une route conserve une épaisseur lisible à l’écran, même si son épaisseur réelle n’est pas celle du dessin. On ne mesure donc pas une largeur de chaussée à partir de l’épaisseur du trait.

Pour exploiter un Géoportail, choisis d’abord la zone et l’échelle, puis active la couche correspondant à la question. Un fond photographique peut aider à repérer une forme de terrain ; une couche de transports aide à lire des voies ; une couche de relief décrit d’autres propriétés. Compare la date et la source de chaque couche : une photographie et un tracé de route n’ont pas forcément été produits le même jour. Une information cartographique collaborative peut être mise à jour par des contributeurs ; il faut vérifier sa licence et ses règles avant de la modifier ou de la réutiliser.

OpenStreetMap permet une contribution collaborative à une base cartographique. Pour proposer une correction, il faut observer le terrain ou disposer d’une source autorisée, décrire précisément l’objet et respecter les règles du projet. Copier une carte protégée pour la transcrire n’est pas acceptable. Après une modification, d’autres contributeurs peuvent la discuter ou la corriger. Cette coopération est utile parce que le monde change, mais elle ne garantit pas que chaque donnée soit exacte à chaque instant. Une route coupée ou un chemin privé doit être vérifié sur place avant de s’y engager.

Un calcul d’itinéraire peut être représenté par un graphe : les carrefours sont des sommets et les trajets possibles des arêtes portant un coût, par exemple une durée. Le trajet le plus court en distance géométrique n’est pas toujours le plus rapide en minutes. Le mode de transport, les sens de circulation, les horaires et les travaux changent les choix possibles. Une application cherche un chemin au coût minimal selon les données et les critères qu’on lui donne ; elle ne peut pas garantir que le temps futur sera exactement celui annoncé.

Le graphe fictif de la figure donne cinq durées. De A à D, A–B–D coûte 6 + 7 = 13 minutes. A–C–D coûte 4 + 11 = 15 minutes. Le détour A–C–B–D coûte 4 + 5 + 7 = 16 minutes. Le plus rapide dans ce modèle est donc A–B–D. Ce n’est pas une carte de rues réelles : les positions dessinées servent à distinguer les carrefours, et seules les durées écrites donnent le coût des trajets. En cas de fermeture de l’arête B–D, il faut recalculer parmi les chemins encore possibles.

La localisation est aussi une donnée personnelle lorsqu’elle se rapporte à une personne identifiable. Une application peut demander l’accès à la position pendant son usage, en permanence ou jamais, selon les réglages disponibles. Examine l’autorisation du téléphone, le partage de position dans l’application et l’historique éventuel : ces trois paramètres ne sont pas la même chose. Une photographie géolocalisée ou un trajet partagé peut dévoiler un domicile ou une habitude. Pour une tâche ponctuelle, autoriser l’accès pendant l’utilisation et arrêter un partage devenu inutile limite l’exposition, sans effacer automatiquement les données déjà reçues par le service.