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Pour connaître la position d'un point sur la sphère terrestre, il faut avoir des lignes de repère. La première de ces lignes est le méridien d‘origine qui fait le tour de la terre en passant par les deux pôles et par Greenwich près de Londres. La deuxième de ces lignes est l'Equateur qui fait le tour de la terre à égale distance des deux pôles. Sa longueur correspond à un tour de la terre ; sa longueur est d'environ 40'075 kilomètres .
Position de quelques villes par rapport au méridien d'origine et par rapport à l'équateur.
Pour situer exactement un point sur une carte, il faut en déterminer ses coordonnées. Les parallèles sont des lignes imaginaires parallèles à l'équateur et qui partage en 90 degrés l'espace entre l'équateur et le pôle Nord et en 90 degrés entre l'équateur et le pôle Sud. La latitude est donc la distance en degrés qui sépare un lieu de l'équateur.
Les lignes imaginaires qui partagent l'espace terrestre à partir du méridien d'origine Greenwich ver l'EST et vers l'OUEST sont les méridiens. La longitude est donc la distance en degrés qui sépare un lieu du méridien d'origine (Greeenwich). Ces degrés vont de 0 à 180 degrés vers l'EST et de 0 à 180 degrés vers l'OUEST. Le degré 0 étant la ligne qui passe par Greenwich près de Londres.
Pour connaître exactement la position géographique d'un point, d'un lieu, on cherche sa position en degrés puis on la complète à l'aide des minutes et des secondes. On parle de degrés de longitude EST ou OUEST et de degrés de latitude NORD ou SUD (en degrés, minutes et secondes).
Dès le moment où nous quittons les sentiers balisés, nous nous exposons au risque de nous perdre. L'utilisation de la carte et de la boussole devient alors une nécessité pour notre sécurité. L'usage de la carte et de la boussole est un jeu d'observation qui ajoute une autre dimension à nos promenades.
« La marche à pied existe depuis bien longtemps: elle faisait déjà partie de la philosophie du chinois Lao-tseu (vers -500) »
Qu'est-ce que la Course d'Orientation ?
La course d'orientation est un sport où les orienteurs utilisent une carte détaillée et une boussole pour trouver des postes dans la nature. On peut le pratiquer à son rythme, en famille pour profiter de la nature, ou en compétition sportive.
Une course d'orientation classique consiste à relier, depuis un départ, une série de postes marqués par des cercles numérotés dans l'ordre jusqu'à l'arrivée le plus vite possible. Les postes se situent au milieu des cercles marqués sur la carte et chaque objet dans le terrain sont définis par des symboles. Dans le terrain, le poste marque l'emplacement que l'orienteur doit trouver.
En arrivant au poste, le coureur doit utiliser une pince qui se trouve juste à côté du poste en poinçonnant une carte de contrôle dans la case correspondante au poste. Ainsi chaque poste a une pince différente avec des pics qui forment un dessin différent.
Le trajet entre chaque poste n'est pas imposé et est au libre choix de l'orienteur : ce procédé se nomme le choix de cheminement.
Aujourd'hui, la course d'orientation est un sport pratiqué sur les cinq continents. Il existe une association qui regroupe 27 pays membres et 7 pays associés, c'est la FICO (IOF en anglais), la Fédération Internationale de Course d'Orientation. Les premiers championnats d'Europe ont eu lieu en 1962 en Norvège. Dès 1966 ils sont devenus mondiaux : la Suisse les a accueillis en 1981.
La course d'orientation est reconnue comme sport olympique et pourrait être inscrite au programme des Jeux Olympique d'été ou d'hiver. Il existe aussi la course d'orientation à ski de fonds et en vélo.
Tout le problème de l'orientation repose sur l'utilisation de 3 instruments :
- la carte
- la boussole
- l'altimètre
La carte est une représentation réduite et plane d'une région géographique à l'aide de signes conventionnels.
L'échelle s'exprime par une fraction.
Echelle = distance carte / distance réelle
L'échelle indique combien de fois on a divisé la distance réelle : 1:25'000 signifie que l'on a divisé par 25'000 la distance réelle ou que la distance réelle est 25'000 fois plus petite que la réalité. Pour retrouver la dimension réelle de l'objet sur la carte consiste à multiplier par 25'000 la dimension de la distance mesurée sur la carte.
1 mm sur la carte représente sur le terrain, selon l'échelle du plan à
La mesure des distances, à l'aide d'une règle graduée en mm permet de calculer d'après la carte la distance réelle entre deux points.
En fonction de l'échelle de la carte, certains objets sont dessinés à leur dimension réduite ou remplacés par des signes conventionnels.
La légende de la carte nous permet de traduire et de mieux comprendre les informations ; informations qui nous permettent de reconstruire le paysage réel.
Les éléments représentés sur la carte peuvent être classés en quatre catégories :
la planimétrie
l'hydrographie
l'orographie
la toponymie
La planimétrie correspond à la représentation des détails construits par l'homme.
L'hydrographie est l'ensemble des éléments concernant l'eau et les écoulements.
L'orographie est l'ensemble des éléments décrivant les formes du relief.
La toponymie est l'étude des noms de lieux.
Une carte est orientée lorsqu'elle correspond au terrain. Il faut se rappeler que sur une carte topographique, le Nord est en haut de celle-ci. Cela ne signifie pas qu'elle est orientée et que le Nord en haut de la carte correspond sans rien faire au Nord géographique.
On peut procéder de quatre manières pour orienter une carte :
avec la boussole
à l'aide d'objets éloignés représentés sur la carte
à l'aide d'une montre et du soleil
à l'aide des étoiles
Une boussole est un instrument de navigation constitué d'une aiguille magnétisée qui s'aligne sur le champ magnétique de la Terre. Elle indique ainsi le nord magnétique, à ne pas confondre avec le nord géographique.
Les plus anciennes boussoles connues étaient utilisées par les Chinois au IIe siècle, chez qui elle est très utilisée en géomancie. Leurs boussoles ressemblaient alors à leurs cuillères à soupe.
Les Européens ne commencèrent à utiliser la boussole qu'à partir de la fin du XIIIe siècle, lors des grandes expéditions maritimes.
Tenir la boussole bien horizontalement devant soi, la flèche de direction de la boussole perpendiculaire à la ligne des épaules.
Tourner sur place jusqu'à ce que la pointe rouge de l'aiguille aimantée indiquant le Nord corresponde avec l'indicateur de direction de la boussole.
Lorsqu'une carte est orientée, les directions sur la carte et sur le terrain sont parallèles.
Orienter une carte consiste à faire coïncider la direction du Nord sur la carte avec la direction du Nord sur le terrain.
Placer la boussole sur la carte le long d'un méridien (lignes verticales qui quadrillent la carte) et tourner l'ensemble carte et boussole jusqu'à ce que l'aiguille aimantée soit parallèle aux méridiens.
Les directions sur la carte et sur le terrain sont parallèles. On peut alors identifier, à l'aide de la légende (signes conventionnels), les points caractéristiques du terrain et se situer sur la carte.
Pour vous déplacer d'un A vers un point B, vous devez placer la boussole sur la ligne imaginaire qui relie ces deux points ; la flèche de la boussole doit pointer vers votre destination, votre point d'arrivée.
Sans faire bouger la boussole, tournez le boîtier mobile de façon à ce que les lignes (= ou flèche) gravées au fond soient parallèles aux méridiens.
Ensuite, en tenant la boussole horizontale, tournez sur place jusqu'à ce que la pointe rouge de l'aiguille aimantée soit parallèle aux lignes de fond du boîtier et pointée vers le nord. A ce moment-là, la flèche ou le point de direction de la plaquette ou de la boussole indique la direction à suivre pour aller du point A vers le point B.
Les distances horizontales ne sont pas les seules intéressantes. Il faut aussi que vous connaissiez la configuration du terrain, la forme du paysages (colline, rivières,…)
Les pentes sont représentées sur la carte par des courbes de niveau ; les courbes de niveau sont des lignes continues qui passent par tous les points du terrain situés à une même altitude.
Lorsque l'on a l'habitude, la lecture de la carte nous permet de nous représenter très précisément la forme du terrain d'après l'image fournie par les courbes de niveau.
Les courbes de niveau permettent de calculer la pente du terrain.. Le rapport entre la distance verticale et la distance horizontale multiplié par 100 donne le pourcentage de pente.
Exemple :
Carte à 1 :25'000 avec équidistance de 10 m (l'équidistance change en fonction de l'échelle) ; distance séparant deux courbes qui se suivent 2 mm .
Distance horizontale réelle 2 mm x 25'000 = 50'000 mm = 50 m
Distance verticale réelle 10 m
Pourcentage de pente 10/50 x 100 = 20%
Exercices sur le calcul de la pente en fonction des informations suivantes :
Mesurer un azimut sur la carte avec un rapporteur ; on mesure l'angle compris entre la direction du Nord et la direction de la marche.
Reporter cet angle sur le terrain à l'aide de la boussole.
Mesurer un azimut sur le terrain ; mesurer l'angle compris entre le Nord géographique et le point de destination visible dans le paysage.
Reporter cet angle sur la carte au moyen du cadran de la boussole.
La triangulation qui permet de trouver la position où l'on se trouve car il est impossible de s'orienter tant que l'on n'a pas trouvé sa position sur la carte.
Pour trouver sa position sur la carte, il existe quatre manières de procéder :
en prenant un point comme point de repère
en prenant deux points comme point de repère
en prenant trois points comme point de repère
en tenant compte d'un point et des courbes de niveau (altimètre indispensable).
Choisir un point de repère éloigné facile à repérer sur la carte et un élément du paysage autour de soi (route, rivière,…) que l'on peut positionner avec précision sur la carte. On relève l'azimut et on place la boussole sur la carte point Nord du cadran en direction du Nord de la carte. La position recherchée se trouve alors sur l'axe formé par le côté de la boussole et son prolongement. On détermine sa position en tenant compte des observations faites sur le trajet de la ligne et de la route, rivière,… que l'on avait choisi comme point de repère.
Cette fois on choisit deux points éloignés, identifiables sur la carte avec précision et donc visible et l'on détermine la valeur de chaque azimut. On trace sur la carte les deux lignes et on découvre que notre position se situe à leur intersection.
Pour améliorer la précision de notre position on peut choisir un troisième point ; l'intersection de ces trois lignes donne souvent naissance à un triangle et c'est dans ce triangle que se situe notre position. Les informations que l'on peut recueillir dans le paysage autour de soi permettent souvent de déterminer avec précision notre situation.
Le choix d'un point éloigné et des courbes de niveau ne peut être utilisé uniquement si le paysage représente une zone montagneuse ou une zone géographique avec des lieux situés à des altitudes différentes.
Comment déterminer la distance d'un point à un autre ?
Pour déterminer la distance entre deux points sur une carte, il suffit de la mesurer en tenant compte de l'échelle ; la distance obtenue est souvent incorrecte car la mesure prise de cette façon ne donne que la distance à vol d'oiseau, c'est-à-dire une distance qui ne tient pas compte du relief du paysage ou des contours effectués par la route. Par conséquent, on procède souvent par estimation.
Le GPS est un système de positionnement à l'échelle mondiale : une révolution pour la navigation. C'est une technologie qui localise la position de l'utilisateur n'importe où dans le monde, vingt-quatre heures sur vingt-quatre et par tous les temps.
Conçu par le ministère de la Défense des Etats-Unis d'Amérique pour une utilisation militaire, le système GPS est devenu accessible aux civils pour être utilisé en aviation, marine et pour le marché général des loisirs en plein air. Aujourd'hui, des millions de personnes utilisent la précision et la facilité de cette surprenante technologie pour la chasse, la pêche, la randonnée, l'aviation, le bateau, la croisière,… Le système GPS comprend vingt-quatre satellites qui orbitent à quelque vingt mille kilomètres au-dessus du sol.
Ces satellites transmettent des signaux qui contiennent l'heure et les données sur les orbites pour calculer la position du satellite et les données d'almanach. Pendant ce temps des récepteurs au sol, en mer et en l'air, scrutent le ciel à la recherche de ces satellites. L'appareil GPS a besoin d'acquérir de bons signaux provenant d'un minimum de trois satellites pour pouvoir déterminer une position à la surface de la terre.
Un quatrième signal est nécessaire pour obtenir un positionnement en trois dimensions qui détermine la hauteur ou l'altitude.
Le GPS vous guide vers votre destination. La flèche montre la direction du but à atteindre. Il suffit de marcher dans la direction indiquée par la flèche. Le nom de la destination, la distance et le temps pour y arriver sont affichés à l'écran. La vitesse à laquelle vous avancez apparaît également. Quand vous vous approchez de la destination le GPS vous avertit.
La fonction route programmée est plus puissante car elle est automatique. Vous devez introduire les différents points de passage dans le GPS lorsque vous êtes chez vous dans votre fauteuil. Quand vous atteignez un point le GPS vous guide automatiquement vers le point suivant sans qu'il soit nécessaire de toucher le moindre bouton. Le tracé vous permet de retourner à votre point de départ.
L'utilisation conjuguée du GPS avec une carte en papier augmente la puissance de navigation des deux méthodes…
Certains GPS possèdent une carte sur laquelle vous pouvez voir votre position et elle fournit une image de l'endroit où vous vous rendez. Le GPS fait pivoter la carte automatiquement au fur et à mesure de votre déplacement. L'orientation de la carte est aussi affichée…
GALILEO
"Le système européen de navigation par satellites
Le 26 mars 2002 à Bruxelles, le Conseil des ministres des Transports de l'Union européenne (UE) valide la phase de développement du programme Galiléo, le système européen de navigation par satellites.
Le 10 décembre 2004, le même Conseil des Transports autorise le déploiement opérationnel de Galileo, et confirme les cinq services qu'offrira le système, dont le PRS ( Public Regulated Service ) pour les applications sécurisées.
Comme les systèmes américain GPS (Global Positioning System) et russe Glonass (GLObal Navigation Satellite System) , Galiéo permettra aux utilisateurs équipés d'un récepteur adéquat de connaître leur position en temps réel, avec une précision variant de 10 à 1 m .
Ce programme, cofinancé par l'Union européenne et l'Agence spatiale européenne (ESA), est composé de 3 parties : 30 satellites placés sur orbite circulaire d'altitude moyenne, des stations au sol et des utilisateurs dotés de récepteurs mobiles.
Grâce à cette architecture, Galiléo servira dès 2011 de multiples applications et pourra, à l'image du système GPS, être utilisé dans de nombreux secteurs d'activité : transports aérien et routier, navigation maritime, agriculture,… "

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