Utilisation des fichiers "Excel" GPS :

applications aux stations Islandaise

(adapté du travail de Guy Sabattier (académie de Lyon) et Vincent Audebert (académie de Limoges)

 
 
Le GPS (Global Positioning System) est un système de géodésie spatiale permettant le positionnement d'un grand nombre de sites mondiaux en trois dimensions (latitude, longitude, altitude) ainsi que la mesure du temps. Ce système, opérationnel depuis 1994, assure une couverture complète du globe 24 h/24 avec vingt-quatre satellites.
Les données GPS correspondant aux 2 stations présentées sur ce document sont sur le site SVT Gay-Lussac.
On se propose de traiter ces données avec un tableur pour matérialiser le déplacement des plaques tectoniques.
 

Signification des données GPS (tableur "Excel")
Lancer Excel et ouvrir un fichier de station -lat (mesures concernant la latitude) ou -lon (mesures en longitude). Le résultat est représenté ci-contre (en partie) :
La première colonne (A) est la date avec l'année et des décimales correspondant au jour (la date en clair se trouve dans la dernière colonne au format anglo-saxon).
La deuxième colonne (B) donne le déplacement en cm du point (en latitude, longitude ou altitude selon le fichier) par rapport à sa position au 01/01/1996. L'évolution de cette position au cours du temps donne le sens et la vitesse de déplacement. La troisième colonne (C)  est l'incertitude de la mesure exprimée en cm. La quatrième colonne (D) est le rappel du nom de la station. La cinquième colonne (E) est le rappel du type de fichier : latitude ou longitude ou altitude. La 5ème colonne est la date en clair de la mesure.
   

Traiter les données GPS à l'aide d'un tableur "Excel" : construction d'un graphe
Pour cela, sélectionner les deux premières colonnes, cliquer sur l'assistant graphique, choisir Nuages de points puis la courbe brisée sans marque et cliquer sur le bouton Fin.
 Malgré les nombreuses oscillations de la courbe une tendance à long terme se dessine. Faire un clic droit sur la courbe, choisir Ajouter une courbe de tendance, conserver le choix Linéaire puis, dans l'onglet Options cliquer dans la case Afficher l'équation sur le graphique.
La courbe est de type y = ax + b où a est la vitesse linéaire exprimée en cm/an. (l'ordonnée à l'origine b n'a pas de sens puisqu'elle est calculée pour l'année zéro).

 

Un nombre positif signifie un déplacement vers le nord en latitude ou vers l'est en longitude.
Un nombre négatif signifie un déplacement vers le sud en latitude ou vers l'ouest en longitude.

Pour chaque site relever le coefficient directeur de la courbe qui donne la vitesse de déplacement du point en cm/an puis dessiner le vecteur correspondant au déplacement de la plaque à l'endroit de la mesure sur le planisphère joint à l'activité.

   

Comment utiliser les résultats fournis par "Excel" ?
L'exemple choisi est celui de Reykjavik en Islande. Les images ci-dessous montrent les résultats obtenus avec les fichiers traités dans Excel pour la latitude et la longitude.

On peut alors construire un vecteur à partir des 2 composantes obtenues par "Excel" : la composante en longitude (horizontale) est  de -1,0 (donc orientée vers l'ouest, cf. remarque sur fond jaune ci-dessus) et la composante en latitude (verticale) est de +2,0 (donc orientée vers le nord, cf. remarque sur fond jaune ci-dessus). Le déplacement  d'environ 2 cm/an vers le nord et de 1 cm/an vers l'ouest peut alors être représenté sous forme d'un vecteur comme ci-contre.
Le départ du vecteur est le point noir sur la carte représentant la station.
 

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