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✏️ Exercices - Géolocalisation

Exercice 1 : Le Stade de France

Énoncé

Recherchez les coordonnées GPS exactes du Stade de France à Saint-Denis.

Questions :

  1. Quelle est la latitude du Stade de France ?
  2. Quelle est la longitude du Stade de France ?
  3. Est-il situé dans l'hémisphère Nord ou Sud ?
  4. Est-il situé à l'Est ou à l'Ouest du méridien de Greenwich ?
Indice
  • Ouvrez Google Maps
  • Recherchez "Stade de France"
  • Faites un clic droit sur le point central et sélectionnez "Plus d'infos sur cet endroit" ou regardez l'URL
  • Les coordonnées s'affichent (Latitude, Longitude)

Exercice 2 : Voyage autour du monde

Énoncé

Recherchez les coordonnées GPS des lieux suivants :

  1. L'Empire State Building à New York (États-Unis)
  2. L'Opéra de Sydney à Sydney (Australie)

Utilisez ensuite l'outil Lexilogos pour calculer la distance entre ces deux lieux.

Questions :

  1. Quelles sont les coordonnées de l'Empire State Building ?
  2. Quelles sont les coordonnées de l'Opéra de Sydney ?
  3. Quelle est la distance (en km) entre ces deux monuments ?
  4. Combien de temps faudrait-il en avion à 900 km/h pour relier les deux ?
Indice
  • Recherchez chaque monument sur Google Maps
  • Notez les coordonnées au format décimal (ex: 40.7484, 151.2152)
  • Sur Lexilogos, entrez les coordonnées de départ et d'arrivée
  • Pour le temps de vol : $Temps = \frac{Distance}{Vitesse}$

Exercice 3 : Conversion de coordonnées

Énoncé

Convertissez les coordonnées suivantes du format décimal au format degrés-minutes (DM).

Coordonnées à convertir :

  1. 45.7640° N
  2. 4.8357° E
  3. 43.2965° N
  4. 5.3698° E
Indice

Méthode de conversion :

  1. La partie entière = les degrés
  2. La partie décimale × 60 = les minutes

Exemple : 48.8584°

  • Degrés : 48°
  • Minutes : 0.8584 × 60 = 51.504'
  • Résultat : 48° 51.504'

Exercice 4 : Nombre de satellites

Énoncé

Questions :

  1. Combien de satellites minimum sont nécessaires pour déterminer une position en 2D (latitude et longitude) ?
  2. Combien de satellites minimum sont nécessaires pour déterminer une position en 3D (latitude, longitude et altitude) ?
  3. Pourquoi a-t-on besoin d'un satellite supplémentaire pour la synchronisation ?
  4. Que se passe-t-il si le récepteur GPS ne capte que 2 satellites ?
Indice
  • Relisez la section sur la trilatération dans le cours
  • Pensez aux dimensions : 2D vs 3D
  • La synchronisation temporelle est cruciale pour calculer les distances

Exercice 5 : Calcul de distance

Énoncé

Un signal GPS met 0.08 secondes pour arriver du satellite au récepteur.

Questions :

  1. Sachant que le signal voyage à la vitesse de la lumière (300 000 km/s), calculez la distance entre le satellite et le récepteur.
  2. Exprimez cette distance en mètres.
  3. Les satellites GPS orbitent à environ 20 200 km d'altitude. Le résultat vous semble-t-il cohérent ?
Indice

Formule : Distance = Vitesse × Temps

  • Vitesse = 300 000 km/s
  • Temps = 0.08 s
  • 1 km = 1000 m

Exercice 6 : Décodage de trame NMEA (Niveau 1)

Énoncé

Analysez la trame NMEA suivante :

$GPGGA,175737.303,4449.833,N,00034.772,W,1,04,1.0,0.0,M,0.0,M,,*7C

Questions :

  1. À quelle heure (UTC) cette position a-t-elle été enregistrée ?
  2. Quelle est la latitude en format degrés-minutes ?
  3. Quelle est la longitude en format degrés-minutes ?
  4. Combien de satellites ont été utilisés ?
  5. Utilisez le site NMEA Decoder pour identifier la ville correspondante.
Indice

Structure de la trame GPGGA :

  • Champ 1 : Heure UTC (HHMMSS.SSS)
  • Champ 2-3 : Latitude et direction (N/S)
  • Champ 4-5 : Longitude et direction (E/W)
  • Champ 7 : Nombre de satellites

Exercice 7 : Décodage de trame NMEA (Niveau 2)

Énoncé

Analysez les trois trames NMEA suivantes et identifiez les villes correspondantes :

Trame 1 : 

$GPGGA,175736.303,5038.047,N,00303.695,E,1,03,1.0,0.0,M,0.0,M,,*68

Trame 2 : 

$GPGGA,175738.303,4545.175,N,00450.039,E,1,12,1.0,0.0,M,0.0,M,,*69

Trame 3 : 

$GPGGA,175736.303,4533.786,N,00554.803,E,1,05,1.0,154.3,M,0.0,M,,*68

Questions pour chaque trame :

  1. Convertissez les coordonnées au format décimal
  2. Identifiez la ville
  3. Pour la trame 3 : À quelle altitude se trouve l'objet ?
Indice

Conversion DM → Décimal :

  • Latitude : 4836.5375' = 48° + (36.5375/60)° = 48.6090°
  • Utilisez Google Maps pour identifier les villes
  • L'altitude est indiquée dans le champ après le nombre de satellites

Exercice 8 : Coordonnées mystère

Énoncé

À quelle ville correspondent les coordonnées suivantes : 41.921° N, 8.735° E ?

Questions :

  1. Identifiez la ville
  2. Dans quel pays se trouve-t-elle ?
  3. Convertissez ces coordonnées au format degrés-minutes
Indice
  • Utilisez Google Maps : entrez directement les coordonnées dans la barre de recherche
  • Format à entrer : 41.921, 8.735

Exercice 9 : Précision GPS

Énoncé

Questions :

  1. Quelle est la précision typique d'un GPS civil ?
  2. Quel système de géolocalisation européen offre une meilleure précision ?
  3. Citez trois facteurs qui peuvent dégrader la précision du GPS.
  4. Pourquoi le GPS fonctionne-t-il moins bien en ville qu'en rase campagne ?
Indice
  • Relisez la section sur la précision dans le cours
  • Pensez aux obstacles physiques
  • Réfléchissez à l'effet des bâtiments sur les signaux satellites

Exercice 10 : Vie privée et géolocalisation

Énoncé

Questions de réflexion :

  1. Citez trois applications qui utilisent votre géolocalisation.
  2. Quels sont les risques liés au partage de votre position ?
  3. Comment peut-on protéger sa vie privée tout en utilisant la géolocalisation ?
  4. Pourquoi est-il important de supprimer les métadonnées GPS des photos avant de les partager sur les réseaux sociaux ?
Indice
  • Pensez aux applications que vous utilisez quotidiennement
  • Réfléchissez aux informations qu'on peut déduire de vos déplacements
  • Consultez la section "Enjeux et perspectives" du cours
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