Utiliser un GPS en classe de terrain

Le GPS est un outil qui peut être utilisé pour une sortie sur le terrain. Il permet de se localiser sur une carte IGN, une carte géologique, d’enregistrer le trajet suivi, de conserver les coordonnées d’un échantillonnage,…

Matériel

Vous pouvez utiliser différents types d’appareils en tant que récepteur GPS :

- GPS de randonnée : vendu entre 80 et 500 € en fonction du modèle et des fonctions intégrées. Ce GPS peut afficher soit les coordonnées latitude/longitude (pour les moins onéreux), soit afficher des cartes topographiques. Pour les modèles à cartes, chaque secteur géographique doit être acheté séparément.

- PocketPC-GPS (GPS intégré ou en périphérique) ou smartphone équipé de window mobile. Un logiciel de navigation sera alors nécessaire. Il en existe un certain nombre, gratuits ou payants. Le prix des logiciels payants se situe entre 30 et 100€. Les plus basiques permettent d’utiliser les cartes fournies et les versions les plus complètes de créer ses propres cartes calibrées. Parmi ces logiciels on peut noter NoniGPSPlot (gratuit sans carte), OziExplorer (100€) et MemoryMap (entre 40 et 100€).

- GPS routier : à partir de 80€. Moins pratique que les deux solutions précédentes, il permet tout de même d’enregistrer les lieux d’échantillonnage. Certaines applications permettent d’intégrer des cartes personnelles calibrées.

Les apports du GPS sur la classe de terrain

Le GPS permet de localiser et de se localiser sur le terrain. Les données du GPS sont utilisées directement sur place mais également lors du retour dans la salle de classe.

- Sur le terrain :

  • Les élèves peuvent se localiser dans le paysage, directement sur la cartographie du GPS ou à l’aide des coordonnées GPS en se référant à une carte IGN distribuée. Cela permet un travail sur l’orientation dans l’espace.
  • Il peut permettre une localisation sur une carte géologique, hydrogéologique,… Pour cela il faudra au préalable calibrer la carte géologique en question. Ce calibrage peut se faire à l’aide de certaines versions payantes des logiciels GPS. Pour ce calibrage (dépendant de chaque logiciel), il suffit de récupérer une carte géologique sur le site du BRGM, d’y repérer les coordonnées longitude/latitude de quatre points et de les renseigner dans le logiciel GPS sur votre ordinateur.
  • Chaque arrêt (affleurement, échantillonnage, paysage,…) peut être associé à des coordonnées longitudes/latitudes. Cela permettra de resituer l’échantillon, l’affleurement ou la photo après la sortie.
  • Le trajet intégral de l’excursion peut être enregistré. A l’exception des GPS routiers et de quelques GPS d’entrée de gamme, tous les GPS permettent cette fonction d’enregistrement continu.
    Un profil d’altitude peut également être affiché pour mettre en évidence les reliefs du parcours (possibilité de mettre en relation topographie et structure géologique par exemple).

- De retour en classe :

Toutes les données de terrain peuvent être utilisées en classe sur une carte IGN ou au mieux, intégrées dans un logiciel informatique capable de traiter ces informations GPS.
Les coordonnées GPS des affleurements peuvent par exemple être utilisées dans Google Earth pour replacer les sites sur une image satellite, pourquoi pas sur une carte géologique au préalable intégrée dans le logiciel. Le trajet peut également y être reconstruit.

Les multiples logiciels de GPS enregistrent leurs points et leurs trajets dans des formats propriétaires qui peuvent être convertis ("enregistrer sous") en format .gpx. Ce format quasi-universel est reconnu par de nombreux logiciels dont Google Earth (en choisissant "ouvrir" et "fichier gps").

Un exemple de l’utilisation du GPS : une sortie dans les Alpes

L’exemple porte sur une sortie géologique réalisée dans le massif du Chenaillet en Avril 2009.

Sur le terrain les élèves disposent d’une carte IGN de la région avec un quadrillage GPS longitude/latitude. Le chemin emprunté lors de l’excursion doit être repéré sur cette carte et les différents arrêts (pour affleurements, échantillonnages,…) marqués. Le GPS est allumé et va enregistrer l’intégralité du tracé du parcours. Il peut être utilisé par les élèves à tout moment pour repérer les coordonnées du site sur lequel ils se trouvent.

Ces données seront retravaillées de retour en classe en les important dans Google Earth :

Tracé seul visualisé sous Google Earth
Tracé appliqué à la carte IGN locale sous Google Earth

Sur le terrain les élèves avaient également accès à la carte géologique (papier et intégrée dans le logiciel GPS). Cela permet aux élèves de se localiser sur une carte géologique et de vérifier cette localisation à l’aide du GPS.

Cette carte géologique exploitée sur place l’est aussi de retour en classe. Le tracé et les points enregistrés sont importés sur Google Earth et superposés à une couche comportant la carte géologique de la région :

Tracé appliqué à la carte géologique (BRGM) locale sous Google Earth

Sur ce document les élèves ont pu localiser leurs échantillonnages, leurs photographies et comparer ceux-ci à la carte géologique.

Kmz de la sortie

Conclusion

Le GPS permet aux élèves d’apprendre à se localiser, de repérer et consigner la localité de prise d’échantillons, photographies,… Il permet également à l’élève de se repérer ou de confirmer un repérage sur une carte géologique.

De retour en classe, la sortie peut être analysée par couplage avec Google Earth : les échantillons, photos peuvent être replacés dans un contexte global. On peut ainsi compléter une carte par les roches trouvées (vérifier si elles appartiennent bien à l’ensemble décrit par la carte géologique,…), associer facilement les photos prises des paysages à leur correspondance géologique,…


- Pour plus de détails :

Contact : Stephan Camillo

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