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sciences de la vie et de la terre

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utiliser Google Earth pour se repérer et faire des mesures en MPS

mis à jour le 14/11/2010


repère GE

Une fiche technique et des manipulations simples permettant de faire découvrir les fonctions de repérage et de mesure dans Google Earth.

mots clés : Google earth, GPS, géolocalisation, MPS, mesures, GE path


Au cours d'une démarche tridisciplinaire les élèves de seconde abordent le thème "Science et vision du monde" lors de l'enseignement de découverte "Méthodes et pratiques scientifiques". L'utilisation de GPS de randonnée couplée à celle du globe virtuel Goggle Earth durant un module de SVT conduit les élèves à utiliser un système de coordonnées pour placer un point dans l'espace et des outils de mesure de distances et de surface. Cette approche vient renforcer les notions acquises en mathématique durant l'année de seconde.

Contexte de mise en oeuvre
Acquérir les logiciels et les données
La fiche technique
Les résultats obtenus
Mise en oeuvre des méthodes et des pratiques

Contexte de mise en oeuvre


Au lycée Jean Perrin de Rezé, 51 élèves ont choisi l'enseignement d'exploration "Méthodes et pratiques scientifiques" en 2010-2011. Trois disciplines sont concernées par cet enseignement : les mathématiques, les sciences physiques et chimiques et les sciences de la vie et de la Terre.
Lors d'une séance inaugurale commune à tous les élèves, la démarche et les éléments d'organisation du travail ont été présentés aux élèves. Ceux-ci ont été répartis en trois groupes de 17 pour 2 séances tournantes de présentation d'outils en rapport avec le thème "Science et vision du monde" qui a été choisi pour cette première partie de l'année. Ainsi chaque élève a suivi 2 séances en mathématiques consacrées au codage numérique des images et aux outils mathématiques pour la géolocalisation, 2 séances en physique-chimie consacrées aux radiations, aux capteurs, à l'optique et à l'orbitographie et 2 séances en SVT consacrées à la radiométrie, le traitement d'images satellitales, la géolocalisation, l'utilisation du globe virtuel Google Earth et du SIG Mapwindow.

Au terme de ces 6 séances, une nouvelle séance plénière a permis de proposer une liste de sujets sous la forme de problématiques. Chaque équipe de 2 à 3 élèves devait effectuer une sélection de trois sujets l'intéressant. De rapides négociations ont conduit à l'absence de doublons. Certains sujets ont été reformulés par les élèves avec notre accord. Pour les séances suivantes chaque professeur prend en charge un certain nombre d'équipes en fonction des sujets choisis. Au cours de l'évolution du travail ces équipes peuvent être amenées à changer de discipline de pilotage en fonction des besoins en outillage méthodologique et/ou pratique.

Au terme de la démarche chaque équipe présentera sont travail sur une affiche "Poster". L'évaluation prendra en compte la conduite du travail dans l'équipe et la qualité de la présentation finale.

La présente fiche concerne la séquence de découverte des fonctions d'affichages et de mesures avec le globe virtuel Google Earth.

Une autre ressource présente une fiche technique concernant le logiciel TITUS 2 de traitement d'une image satellitaire.


Acquérir les logiciels et les données

 
ft_ge01Google Earth est disponible en téléchargement à cette adresse : http://earth.google.com/intl/fr/.
Le site académique de Montpellier propose de nombreuses activités utilisant ce logiciel :
http://svt.ac-montpellier.fr/spip/spip.php?article30
Sur le site de l'INRP, une rubrique est consacrée à l'usage de ce globe virtuel : http://eductice.ens-lyon.fr/EducTice/recherche/geomatique/veille/Globes-virtuels/google-earth/index.htm
 
GE pathPour les calculs de surface il est nécessaire de télécharger et d'installer le petit logiciel GE Path : http://www.cnetfrance.fr/telecharger/en/ge-path-39247127s.htm

Lors de la séance de découverte d'outils, des GPS de randonnée ont été utilisés dans la cour du lycée. Ils permettent de relever les coordonnées de quelques point remarquables soit manuellement soit en enregistrant des waypoints ou des traces dans l'appareil. Les appareils sont réglés pour afficher des degrés décimaux, plus faciles à utiliser que le système sexagésimal pour les élèves.

Une ressource est consacrée aux choix du matériel dans cette rubrique : utiliser les récepteurs GPS sur le terrain : des choix stratégiques et pédagogiques.


La fiche technique

 
Ouvrir le logiciel

"Démarrer/Programmes/Google Earth"

Changer le système de coordonnées ou la notation

"Outils/Options/Vue 3D" permet éventuellement de changer de système de coordonnées ou la manière de saisir ces coordonnées et beaucoup d'autres paramètres.
paramétrage GE
 
Placer un repère manuellement

Les coordonnées longitude et latitude du ou des points doivent être connues à l'avance.

Utiliser le bouton repère : repère

Après validation le repère apparaît à l'endroit correspondant aux coordonnées.
coordonnées
 
Incorporer des données GPS enregistrées sur récepteur

Des POI ou des traces doivent être enregistrées sur les récepteurs.

Connecter l'appareil à son câble USB puis le câble à une prise USB de l'ordinateur.

Ouvrir Google Earth et mettre en fonctionnement le récepteur GPS.

menu GPSLa commande "Outils/GPS" ouvre une boîte de dialogue

Il faut choisir le type de GPS et d'enregistrements à importer puis cliquer sur "Importer". Un explorateur est ouvert pour choisir le fichier.

Pour les Explorist Magellan les fichiers de POI sont au format .upt et les fichiers de trace au format .log.
GPS
 
Mesurer des distances avec Google Earth

règleUtiliser l'outil "règle" dans la barre d'outil. Dans la boîte "Règle" choisir entre et "Ligne" et "Trajet" et l'unité de mesure.

Cliquer au départ de la ligne ou du trajet puis sur chacun des points suivants.
mesure
 
Tracer un polygone et le mesurer

polygoneUtiliser l'icône présente dans la barre d'outils.
Donner un nom à la couche d'information et commencer à tracer par des clics. Les onglets de la boîte "Nouveau Polygone" permettent de régler l'affichage.

propriétés polygone
 
Une fois la forme fermée par un clic sur le point initial, valider par "OK.

Une nouvelle ligne portant le nom de la couche est créée.

Il faut l'enregistrer au format kml après avoir ouvert le menu contextuel par un clic droit sur la ligne de la couche en question.
kml
enregistrer sous
 
GE path
Ouvrir ensuite le logiciel GE Path.
ouvrir avec GE path
Utiliser "File/Open KML" pour choisir le fichier précédemment enregistré.
Paramétrer la partie en bas à gauche de l'écran selon les besoins.
paramétrage GEpath
 
Cette fiche technique est téléchargeable sous une forme modifiable avec un traitement de texte (openoffice ou word) ou au format pdf.


Résultats

 
distanceLa localisation de certains éléments matériels localisés de la cour de récréation a été facile. La distance entre les deux points a été mesurée sans difficultés. Au passage les élèves ont pu percevoir que la localisation des points par GPS n'était pas parfaite en particulier lorsque le GPS n'est pas dans une zone dégagée et que l'on n'attend pas assez longtemps pour qu'il affine le positionnement.
 
surfaceLe tracé d'un polygone couvrant la pelouse a donné lieu à plus de difficultés à cause de l'ergonomie du logiciel qui provoque souvent des enchevêtrements de traits indésirables. L'utilisation de GE Path pour calculer la surface a conduit à quelques erreurs de paramétrage de la conversion mais a été réussie.
 

Mise en oeuvre des méthodes et des pratiques


Pour ce premier thème de l'année l'équipe pédagogique a choisi de faire des propositions de problématiques après les modules de découverte des outils. Chaque groupe de 2 à 3 élèves doit donc choisir un sujet dans une liste très large. La partie de cette liste qui se rapporte à la géolocalisation est présentée ci-dessous :

Comment calculer la vitesse d'une plaque tectonique?
Comment calculer la vitesse d'un mobile ?
Comment évaluer l'imprécision d'une géolocalisation ?
Comment évaluer l'importance d'un séisme ?
Comment mesurer le rejet d'une faille ?
Comment épandre juste la bonne quantité d'engrais ?
Comment mesurer le lycée par des techniques spatiales ?
Comment se déplacer en empruntant le plus court chemin ?
Comment se déplacer de la façon la plus économique en argent ?
Comment se déplacer de la façon la plus économique en temps ?
Comment délimiter une zone à risque ?
Comment étudier une zone de nuisance sonore ?
Comment délimiter la zone d'ombre d'un bâtiment ?
Comment calculer l'heure d'une prise de vue aérienne ?
Comment orienter un panneau solaire ?

Il va de soi qu'après ce choix, les élèves, en concertation avec les professeurs responsables de l'enseignement, peuvent infléchir leur direction de recherche en fonction des résultats de manipulations et des recherches documentaires effectuées.

 
auteur(s) :

François Cordellier, professeur de SVT au lycée Jean Perrin de Rezé

information(s) pédagogique(s)

niveau : 2nde

type pédagogique : activité de découverte, travaux pratiques, démarche pédagogique

public visé : enseignant

contexte d'usage : salle multimedia, travail autonome

référence aux programmes :

Science et vision du monde


fichier joint

information(s) technique(s) : Fiche technique au format pdf

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