Modification de Outils numériques de la randonnée (à propos des)

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<div style="text-align:center; font-size:200%">
'''À propos des outils numériques de la randonnée'''
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{{Auteur et dates|auteur=Patrice Grevet|dates=Lille, le 9 janvier 2009}}


{{ImpressionPDF |lien=http://benb.fr/adds/depot/Outils_numériques_de_la_randonnée.pdf |type=externe}} (105 Kio)


== Un préalable ==

Aujourd'hui et à l'horizon actuellement envisageable, les cartes et topoguides édités sur papier restent avec la boussole des outils incontournables de la randonnée. Leur bonne pratique est un préalable à l'utilisation des outils numériques quand il s'agit d'aller au-delà du téléchargement de topos et de cartes. Il y a donc lieu de continuer à encourager l'usage de la carte papier et de la boussole par le plus grand nombre possible d'adhérents de BenB (suivi du "module de base" en deux jours de la FFRP, possibilité d'organiser des demi-journées de formation au sein de BenB, conduite de randonnées par les uns et les autres en commençant par les terrains les plus faciles, etc.).

Quant aux outils numériques, ils sont devenus des compléments très utiles et leur intérêt probablement continuera à croître. Leurs technologies se chevauchent et ils évoluent vite. Pour nous y retrouver, nous distinguerons trois catégories d'outils en tenant compte de leur caractère gratuit ou payant et d'éléments techniques.

Avant d'y venir, précisons que cette note a été rédigée après avoir essayé directement certains outils à domicile et en randonnant (Géoportail, World Wind, Google Maps et Carto Exploreur). Par contre, les indications concernant les GPS relèvent seulement d'une connaissance indirecte (documentation et petite observation lors d'un stage brevet fédéral de la FFRP). En effet, la note a été écrite préalablement à l'achat de GPS et pour contribuer à la réflexion sur celui-ci. Le présent texte est donc destiné à être modifié en tenant compte des remarques que chacun est invité à faire dès maintenant, de l'expérience que nous acquerrons dans la pratique de GPS, et des évolutions qui interviendront dans les outils disponibles.

== Les portails géographiques gratuits ==

Parmi les sites offrant des informations géographiques gratuites, Géoportail, World Wind, et Google Maps nous intéressent particulièrement. Le second ne fonctionne que sous Windows, alors que le premier et le troisième sont aussi disponibles sous Linux et Macintosh.

=== Géoportail ===

[http://www.geoportail.fr/ Géoportail] est un service public français de cartographie en ligne. Il publie des données concernant l'ensemble du territoire national, avec affichage en 2D ou en 3D, et possibilité de zoom sur les images et cartes.

Géoportail offre dans sa partie gratuite la possibilité de superposer diverses couches d'informations : photographie aérienne, carte IGN, réseau hydrographique, bâti, zones d'avalanches, cadastre, etc. (à ce jour 29 couches dans le catalogue 2D, 11 en 3D, chacune n'ayant pas nécessairement du sens à un endroit et, quand elle en a, n'étant pas toujours disponible). Il est possible de faire passer telle ou telle couche au premier plan et de l'utiliser comme un calque dont on peut faire varier l'opacité.

La partie gratuite de Géoportail en 3D est la plus intéressante pour des randonneurs. On peut afficher un terrain donné sous diverses perspectives en faisant varier deux éléments : 1) la superposition entre photographie aérienne et carte IGN, 2) le point à partir duquel on regarde virtuellement ce terrain. On peut afficher les coordonnées de points (longitude, latitude, altitude), estimer des distances en traçant avec le pointeur une série de segments de droite dont les longueurs sont cumulées, communiquer par courriel ou sur site Web l'adresse de pages affichées, etc. Mais Géoportail comporte des limites importantes tenant notamment au temps de chargement en ligne et à l'impossibilité de transférer aisément des données sur GPS ou PDA. Pour des fonctions développées concernant la randonnée, Géoportail renvoie au produit payant Géorando faisant partie de la catégorie présentée ci-dessous en 2.

=== World Wind ===

Il s'agit d'un programme Open Source (code source libre) de la Nasa avec un logiciel permettant d'aller chercher sur les serveurs de cette institution des photographies satellite de la Terre et aussi de la Lune, de Mars, de Jupiter, de Venus (même si ces quatre dernières planètes ne sont pas encore au programme des randonnées de BenB…). Pour accéder à cette ressource, le mieux est de passer par le site francophone "hermetica" qui donne toutes les informations nécessaires au démarrage ([http://pagesperso-orange.fr/hermetica/index.htm http://pagesperso-orange.fr/hermetica/index.htm]).

World Wind offre une vue des reliefs complémentaire de celle donnée par Géoportail ; il existe d'ailleurs un plug-in<ref name="ftn1">Plug-in (de l'anglais "to plug in" : "se brancher") = petit logiciel qui se greffe sur un programme principal et qui lui confère de nouvelles fonctionnalités.</ref> à installer dans World Wind et permettant de superposer aux images données par la Nasa des cartes de Géoportail et du BRGM (Bureau de Recherche Géologiques et Minières). Si on se limite à un usage de base de World Wind, l'apport relativement à Géoportail tient notamment à la superposition sur les images satellite des noms de localités, ce qui permet de se repérer très facilement ; il tient aussi au caractère mondial de l'information, intéressant pour les massifs montagneux à cheval sur les frontières (Alpes, Pyrénées) et pour les terrains entièrement à l'étranger.

=== Google Maps ===

[http://maps.google.fr/ Google Maps] offre des données géographiques en ligne, avec dans les différents cas des possibilités de zoom : images satellite ou photos aériennes couvrant aujourd'hui le monde entier, indication du relief, plans classiques de villes et routes, vues à 360° de rues et de routes qui ont été filmées depuis des voitures, ce qui offre la possibilité de balades virtuelles (lorsque la fonction "Street view" est disponible, ce qui est le cas pour Lille).

=== Éléments de comparaison entre Google Maps et Géoportail ===

Pour ce qui nous intéresse spécifiquement en France, Google Maps comporte des plus et des moins par rapport à Géoportail :
* Google Maps offre des photos dont la résolution varie en fonction de l'intérêt qu'il attache aux lieux, alors que Géoportail couvre l'ensemble du territoire français avec la même résolution d'un pixel pour 50 cm. De ce fait, les données de Géoportail sont bien meilleures en dehors des zones urbaines, tandis que celles de Google Maps l'emportent parfois dans les villes, a fortiori quand la fonction "Street view" est disponible
* Google Maps permet d'afficher des noms de rues et de routes sur des images satellite ou photos aériennes, mais, en dehors de cela, il n'offre pas la possibilité de superposer des couches d'informations comme Géoportail
* Google Maps, à la différence de Géoportail, permet de placer des repères à des endroits précis ; Jean-Luc Queva nous indique ainsi régulièrement les lieux de départ des randonnées<ref name="ftn2">Google Maps offre aussi des fonctions similaires à celles de sites comme Mappy : détermination automatique d'itinéraires routiers et piétons en zone urbaine (à ce jour version bêta pour les tracés piétons), etc.</ref>.

== Les reproductions interactives des cartes IGN vendues sur CD ou DVD ==

La deuxième catégorie d'outils est de caractère payant. Elle correspond à des logiciels et reproductions numériques fidèles des cartes IGN au 1/25&nbsp;000<sup>e</sup> et au 1/100&nbsp;000<sup>e</sup> de toute la France diffusées sur CD ou DVD et, pour des raisons de confort d'usage, transférables sur le disque dur d'un ordinateur. Relativement à la catégorie précédente, l'apport de ces outils est double : le degré d'interactivité beaucoup plus élevé et la transmission facile de données entre ordinateur et GPS et réciproquement.

Différents logiciels et cartographies sont disponibles dans cette catégorie, mais ils présentent tous la contrainte de fonctionner uniquement sous Windows. Il s'agit de Géorando de l'IGN, de Memory Map, et de Carto Exploreur de Bayo. Nous avons testé uniquement Carto Exploreur 3D ; les précisions que nous allons donner s'appuient sur ce seul produit.

L'interactivité permet de marquer et d'enregistrer facilement des "points de route" ("waypoints") et des "routes"<ref name="ftn3">Une "route" est une suite de "points de route" caractérisés par leurs coordonnées (longitude, latitude, altitude) ; cette suite forme un itinéraire.</ref> par lesquels on prévoit de passer. Le marquage s'effectue sur les cartes IGN qui apparaissent à l'écran d'ordinateur en bénéficiant d'une large échelle de zoom. Le logiciel opère automatiquement le relevé de l'azimut<ref name="ftn4">L'azimut dont il est question ici est l'angle horizontal entre la direction d'un segment rectiligne de route et la direction du nord géographique. Il est mesuré en degrés (ou en grades) depuis le nord dans le sens des aiguilles d'une montre. Son relevé permet ensuite sur le terrain de s'orienter avec la boussole.</ref> et de la longueur caractérisant chacun des segments rectilignes d'une route, le cumul des distances, le dessin des graphes de dénivelé, le calcul des temps de route. Ces données et les extraits de cartes avec les points de route et les routes marqués sont imprimables sur papier. Les fichiers d'enregistrement sont transmissibles d'un ordinateur à un autre.

Carto Exploreur dans sa version 3D offre en outre des vues en trois dimensions des cartes IGN et des routes qu'on y a inscrites. Les perspectives sont données comme si elles étaient saisies depuis une caméra dont on peut faire varier la position (longitude, latitude, altitude) et les angles horizontaux et verticaux de prise de vue. Il est même possible de jouer les itinéraires dans la fenêtre en 3D ; mais, cette dernière fonction ne nous a pas paru la plus convaincante.

Les données des points de route et des routes marqués à l'ordinateur sont exportables vers des GPS. Réciproquement, les "traces" des randonnées effectuées<ref name="ftn5">Une "trace" est ici une suite de "points de route" enregistrés en temps réel sur GPS lors d'une randonnée.</ref> sont transférables de GPS vers les cartes sur ordinateur et l'ensemble des fonctions indiquées précédemment à propos des routes sont utilisables a posteriori.

== La dernière génération des GPS de randonnée et les cartes vectorielles ==

Jusqu'à leur avant-dernière génération, les GPS de randonnée permettaient essentiellement de mémoriser les coordonnées de points définissant une route prévue, de connaitre en temps réel les coordonnées de sa position sur le terrain et la direction du prochain "point de route" de façon à progresser "au cap", d'enregistrer la trace de son cheminement, de signaler les écarts de cette trace par rapport à la route prévue. Ces GPS cohérents avec les outils du type Carto Exploreur offraient des fonctions déjà très utiles, notamment pour la sécurité en montagne.

Aujourd'hui, on dispose de GPS de randonnée qui ajoutent aux fonctions précédentes un degré nettement plus élevé de lisibilité de la position sur le terrain et d'interaction avec la cartographie. A ce propos, il faut distinguer deux familles de cartes intégrées maintenant dans des GPS de randonnée, les cartes dites "rastérisées" ou "bitmap" et les cartes vectorielles<ref name="ftn6">On trouvera une bonne présentation pédagogique comparant le dessin bitmap et le dessin vectoriel, ainsi que leur application à la cartographie, à [http://www.ac-orleans-tours.fr/hist-geo-carto/2cartaut/bitmapou.htm http://www.ac-orleans-tours.fr/hist-geo-carto/2cartaut/bitmapou.htm].</ref> :
* Une carte "rastérisée" (de l'anglais "raster" = "trame") ou "bitmap" est composée d'un ensemble de points (pixels) situés dans une "grille" ; elle se présente comme une photographie de cartes papier et son fichier est volumineux
* Une carte vectorielle est constituée d'entités géométriques (segments, cercles, rectangles, etc.) définies par des formules mathématiques ; de ce fait son fichier est léger.

Une carte rastérisée reproduit tous les détails de cartes papier classiques et donc, pour les utilisateurs de celles-ci, elle se présente de façon familière. Une carte vectorielle par contre se limite à des éléments jugés essentiels pour l'objectif qu'elle poursuit, mais l'apprentissage de la correspondance avec la lecture des cartes papier ne semble pas une difficulté importante.

Outre les questions relatives à la mémoire nécessaire, une carte vectorielle présente deux grands avantages sur une carte bitmap : la qualité du dessin à l'écran ne se dégrade pas en passant à un niveau de zoom supérieur et elle permet sur le terrain un degré élevé d'interaction (par exemple, en principe à tout moment, indication de l'azimut à suivre et de la distance à parcourir pour rejoindre un point, etc.).

Les GPS IGN et Bayo intègrent des cartes rastérisées, alors que ceux de Garmin et Magellan utilisent des cartes vectorielles chargeables à la fois sur GPS et sur ordinateur.

== Conclusion : des outils pour quoi faire ? ==

Nous venons de présenter un éventail assez large d'outils numériques, mais pour un usage courant de ceux-ci, il paraît souhaitable de se limiter à un nombre très restreint. Cela tient à des raisons de coût, de temps disponible, et d'apprentissage ; en effet, les différents outils sont construits avec des logiques variées et leur usage commode suppose l'apprentissage d'automatismes qui ne coïncident pas, même s'il y a des recouvrements.

Pour effectuer des choix, on distinguera trois types d'utilisation : 
# la préparation des randonnées ;
# l'orientation sur le terrain et la sécurité ;
# les comptes rendus et les photos localisées sur des cartes.

Selon la place donnée à chacun de ces types d'utilisation, en fonction des coûts et des équipements dont on dispose déjà (ordinateur, système d'exploitation Windows ou Linux ou Macintosh, débit de la connexion Internet), le ou les outils à choisir en priorité varient.

De plus, il faut distinguer deux choses. La première relève de décisions collectives qui peuvent cependant influencer les choix individuels d'équipement. La seconde a trait à ce que chacun peut avoir envie d'expérimenter individuellement, puis de pratiquer régulièrement, en en faisant d'ailleurs bénéficier le groupe à diverses occasions.

Pour ce qui a trait à l'équipement collectif coûteux du club, en pensant d'abord à la montagne, une priorité très nette est donnée à la seconde catégorie d'objectifs (l'orientation et la sécurité sur le terrain), avec évidemment ce que cela suppose dans la préparation. D'où le choix de GPS à cartes vectorielles chargeables aussi sur ordinateur pour la préparation, GPS à utiliser en complément des cartes et topos papier et d'un site géographique gratuit.

En ce qui concerne le panier propre d'outils que chacun peut choisir en fonction de ses intérêts prioritaires, on souhaite que les éléments présentés ci-dessus poussent au développement et à l'échange des expériences faites par les uns et les autres.

== Notes et références ==
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