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HISTOIRE - GEOGRAPHIE - EDUCATION CIVIQUE ACADEMIE D'ORLEANS-TOURS

UTILISER DES IMAGES SATELLITALES AVEC DES ELEVES EN CLASSE DE COLLEGE ET LYCEE

 Depuis une quinzaine d’années , beaucoup de manuels d’histoire géographie publient de magnifiques illustrations en couleurs issues des images venues des satellites américains

(LANDSAT , NOAA) www.ngdc.noaa.gov

ou français SPOT : www.spot.com .

Est-il possible d’en faire autre chose qu’une lecture descriptive , semblable à ce qu’on pouvait faire d’une photographie aérienne fournie par l’IGN ?

La réponse est " oui " , si l’on s’en donne les moyens.

Mais alors où trouver ces moyens ? Et , en allant du plus simple au plus complexe , que faire pour exploiter ces moyens ?

Il s’agit d’emblée d’enrichir la panoplie d’outils qui sont à notre disposition pour appréhender l’espace géographique avec les techniques de notre temps , qui existent de plus en plus dans nos établissements , même si les outils ne sont souvent pas toujours affectés à l’histoire-géographie...

OU TROUVER DES IMAGES SATELLITALES ?

Comme leur nom l’indique les images satellitales sont envoyées sur la terre par des instruments optiques embarqués à bord des satellites artificiels , qui comme SPOT sont des   satellites pour l’observation de la terre.

La plupart du temps les manuels scolaires de collèges et un peu moins de lycées publient des images imprimées en couleurs qui résultent donc de la transformation d’une image numérique satellitale ( bourrée d’informations à décrypter) en une " photo "  en couleurs sur papier, la légende est quelquefois fournie , l’échelle à trouver et les couleurs obéissent à des choix variables .

POUR CE TYPE d’IMAGES PAPIER , on peut comparer plusieurs manuels à la fois et faire une collection d’images (voir faire des photocopies couleur dont le prix baisse beaucoup )

On peut aussi acheter des images type poster d’origine LANDSAT ( satelllite américain )( ici une partie du delta du Gange au Bengladesh en juin 1996) dont l’image de base mesure 175 km sur 80 km , le fournisseur est M-SAT , rue Jean Claret 63063 CLERMONT FERRAND .

Pour les images issues de SPOT (sur papier), les images sont fournies par SCIENCES IMAGES BP 220 74105 ANNEMASSE .

POUR LES IMAGES NUMERIQUES , IL FAUT UN ORDINATEUR 

Le fournisseur des images est le GDTA PARC TECHNOLOGIQUE DU CANAL

8/10 rue Hermès

31526 RAMONVILLE ST AGNE

Responsable MR BERNARD LANGELLIER

Tel : 05 61 27 48 22

Interlocutrice : Me Christine CLASTRES clastres@gdta.cnes.fr

Il faut compter 300 FF par scène ( un morceau d’image de 11,5 km sur 11,5km), extraites d’un catalogue assez fourni. POUR notre région , on peut trouver une quarantaine d’images à ce prix de Chambord en passant par la BRENNE , la SOLOGNE ( Le Ciran), TOURS , PITHIVIERS , BOURGES et DREUX , pour mémoire

On peut se procurer des images sur CD ROM :

environ 1000 FF

Utiliser les images satellitales papier

Sans ordinateur on peut faire travailler les élèves en examinant les éléments constitutifs de l’image , un peu à la manière du travail sur les photographies aériennes verticales .

La première tâche est de localiser la scène proposée ( de l’Amazonie à la ville de New York en passant par la Beauce ) et donc de faire un exercice sur les échelles puis à l’aide d’un calque , il est possible de faire repérer les grandes zones colorées de l’image .

Un essai d’interprétation est alors possible , voir une ébauche de légende puisqu’on se rapproche alors d’une carte thématique .

Une remarque cependant, les couleurs des images papier sont loin d’être standard et le vert de la forêt de Landsat est souvent le rouge de Spot . Les images des villes sont difficiles à bien interpréter pour ces raisons ....

On peut par contre utiliser facilement des images métérologiques type METEOSAT , car leur interprétation statique en noir et blanc permet des analyses de situation récurrentes ( une perturbation atlantique est aisée à suivre sur 3 images en noir et blanc ) voici à titre d’exemple.

Les élèves peuvent disposer de photocopies et le professeur du rétroprojecteur .

Utiliser des banques d’images (type CD ROM ) sans traitement

Le CD ROM permet la visualisation sur écran des images mais sans logiciel spécifique , il n’autorise pas grand chose de plus actuellement, que l’image papier .Cependant si l’on possède un téléviseur dans la classe et un convertisseur ( vers téléviseur » 1000 FF) , il est possible de présenter de nombreuses images satellitales aux élèves et de comparer des documents identiques mais saisis à des dates différentes , on fait des comparaisons MULTIDATES souvent révélatrices de l’évolution d’un paysage ou d’un milieu .

En utilisant un traitement de textes ( Word 7 ), on peut transférer des images et les présenter pour illustrer une démarche à base d’images et de légendes ( commentaire de ‘’carte’’ papier ) , on fera l’analyse de la texture et des structures visibles sur l’image ( on appelle les grandes lignes structurantes : les linéaments) , on peut les repérer sur l’écran et en faire des croquis , par exemple .

Utiliser des logiciels de traitement de données numériques pour travailler sur l’image elle même

Pour se servir au mieux des images satellitales il faut un ordinateur .

Le logiciel le plus utilisé dans l’Education Nationale est TITUS ( traitement d’images de télédétection à usage scolaire) fourni par le GDTA (déjà cité ) pour environ 800 FF pour 20 installations .

QUE FAIRE AVEC UN LOGICIEL DE TRAITEMENT D’IMAGES ET DES ELEVES ?

Les images numériques sont comme leur nom l’indique des ‘’collections ‘’ de valeurs numériques dont le plus petit élèment est appelé PIXEL , correspondant donc à une valeur numérique que seul l’ordinateur est capable de traiter , tellement ces valeurs sont nombreuses dans une image appelée ici ‘’scène ‘’ , car il ne s’agit que d’un extrait d’une image complète ( pour SPOT , l’image fait 60km sur 60 km et 27000000 de pixels sur les 3 canaux ! !) Ici une copie d’écran d’une image de la région de Tours de juin 1996.

.Les extraits d’images vendus par le GDTA pour l’Education Nationale sont aussi appelés imagettes.

Un extrait de scène SPOT type GDTA ( pour le MEN )

(ici le confluent Loiret /Loire et la situation d’Orléans) ( pour le MEN ) comprend 512 pixels de large sur 512 pixels de haut soit 263000 pixels environ pour un seul canal de ‘’vision ‘’ du satellite , qui ici, en a 3 ; une image à traiter est donc composée au départ de 780000 unités de base , il n’est guére envisageable de travailler à la main.

Contrairement aux photographies aériennes , le traitement numérique nous permettra de TRIER les informations contenues de manière sous-jacente dans les 3 canaux des images de type Spot !

La première activité possible est le repérage de zones homogènes sur l’image[ comme ici sur la composition colorée en fausses couleurs de la vallée de la Conie en Beauce (l’imagette est du 19 07 1988) . Mais cette fois le logiciel effectue le seuillage des valeurs numériques voisines ou identiques ,il y a donc un classement des données semblables , on pourrait alors attribuer une couleur ou un symbole à chaque classe précédemment définie par l’ordinateur .

Les données classées et discriminées peuvent alors constituer la base sur l’écran d’une CLASSIFICATION qui n’est ici qu’une CARTE de type géographique , comme nous le propose la CARTOGRAPHIE AUTOMATIQUE par ailleurs ...

Cependant une approche non contrôlée de ce type aboutit à des résultats que l’expérience peut parfois mettre en doute ( les spécialistes parlent de classification automatique non supervisée ).

L’intérêt est la RAPIDITE du travail , si l’on a peu de temps à consacrer à cette activité ( un module suffit pour discriminer quelques données standard , à condition d’avoir préparé le seuillage à l’avance ) .

On peut pour commencer simplement avec des élèves étudier un seul phénomène sur une image ( par exemple repèrer le blé en Beauce , les feuillus dans une forêt , les artères d’une agglomération , la présence d’eau , etc... , grâce au lociciel on définit des paramètres de recherche rapide , puisqu’il n’y a qu’un ou deux élèments à chercher , on les identifie , on les classe et on obtient à l’écran une image traitée supervisée qui appartient à l’élève et à lui seul , ce qui n’est pas déjà une simple affaire .

Puis l’élève peut éditer sur papier sa propre image traitée en couleurs et il y a là un travail de cartographie thématique indéniable ( savoir construire une légende raisonnée et avoir discriminé des élèments signifiants dans une série aléatoire , n’est-ce pas une des bases de notre discipline ?) . VOILA PAR EXEMPLE UN TRAVAIL d’ELEVE de classe de 1ere , encore à finir cependant Þ . CONIFINALE

On peut encore aller plus loin en comparant des images identiques mais saisies à des dates différentes , on fait du MULTIDATE dynamique ( un bon exemple est fourni dans POINTS DE TERRE (Hachette) avec la gestion des inondations au Bangladesh , les images fournies sont superposables ) et on peut aboutir à une classification dynamique.

Avec des moyens différents ( des images météorologiques type METEOSAT ) , on peut construire des séquences animées , illustrant des phénomènes climatiques ‘’pris sur le vif’’ , le suivi d’un cyclone annoncé est tout à fait possible avec toutes les données accessoires que l’on suppose ( la connection INTERNET ouvre de grandes possiblités de suivi en direct des données informatives dans ces domaines, avec la presse locale des faits constatés ) On peut se brancher sur les serveurs METEO très nombreux  www.sat.dundee.ac. ou bien www.meteo.fr ou sur Weathernet ou bien écrire à l’ESA EUROPEAN SPACE AGENCY http://www.esoc.esa.de/  qui fournit des CD ROM de très grande qualité pour un prix modique et qui explique, grâce à de nombreuses images toutes les situations météorologiques du monde.

ESA METEOSAT EXPLOITATION PROJECT

Robert Bosch Strasse 5 -D64293 DARMSTADT ( GERMANY )

Meteo France fournit des logiciels de grande qualité comme CLIMATS ou BILHY (bilan hydrique )

Si vous êtes intéressés par les applications de la météorologie en classe , soit dans des parcours diversifiés avec d’autres collègues ou par des modules en lycée , contactez moi à cette adresse Jean -Francois.Leborgne @wanadoo.fr

Je peux vous mettre en contact avec des météorologues de la région Centre et nous pouvons vous fournir des images METEOSAT et les moyens de les utiliser . Les images circulent très bien sur le NET Regardez cette image de la terre en 1992 et cette vue de l’Europe du nord en 1994 , réceptionnées il y a quelques années à Orléans. VOUS POUVEZ CONSULTER www.valcofim .fr \clients\~jschule , vous y verrez des images animées par des anciens élèves du lycée .

..POUR UNE APPROCHE PLUS APPROFONDIE , MAIS SURTOUT PLUS LOCALE ET PLUS PRATIQUE :

On peut concevoir des enquêtes agricoles sur le terrain , des reportages avec des appareils photographiques numériques et ensuite des applications des données récoltées à une image satellitale localisée sur la zone d’études des élèves du collège ou du lycée .

IL FAUT , ICI , POSSEDER UNE IMAGE PROCHE DE L’ETABLISSEMENT SCOLAIRE ( le GDTA réalise des extractions pour 7000 FF environ , si une image n’est pas encore au catalogue ) .

Dans ces conditions ‘’idéales ‘’ , on peut réaliser de la géographie active avec des groupes d’élèves de classes différentes , en aboutissant à la fin d’un assez long parcours à l’élaboration d’une CLASSIFICATION presque totale de l’image , résultat d’un va et vient permanent entre l’espace réel , l’espace numérique de l’image et l’espace construit de la carte résultat d’un travail collectif .Chaque élève repartant avec sa propre production (papier ou disquette ). DES LE MOIS DE JUILLET 1998 UNE DEMARCHE LOCALE SERA PROPOSEE SUR LE SERVEUR ACADEMIQUE à PARTIR D’UN EXEMPLE PRIS DANS UNE REGION NATURELLE OBJET DE FORTES CONTROVERSES DEPUIS QUELQUES ANNEES. LA VALLEE DE LA CONIE entre le LOIRET ET CHATEAUDUN en EURE ET LOIR

A l’issue d’un tel travail , on peut dire que l’élève maîtrise l’image satellitale (dans sa complexite) .

 Pour ce travail approfondi , il semble évident à l’usage qu’un travail collectif avec des collègues d’autres disciplines est nécessaire ( SVT , Sciences Physiques )., c’est l’objet des parcours diversifiés par exemple ou de modules ou d’ateliers scientifiques en lycée

Le traitement informatique des données numériques composant les images satellitales permet d’aborder autrement la géographie

La manipulation de nombreuses images permet de jouer de nombreuses variations d’échelles .( une des grandes activités de l’analyse géographique )

Les collections d’images sans cesse plus nombreuses ( INTERNET en diffuse des milliers ) permettent de faire varier constamment les points de vue et les visions du monde , ce qui par ailleurs renouvelle notre ‘’stock’’ d’informations, le MULTIDATE est à cet égard bien formateur ( notion de relativité et d’instabilité des espaces plus aisée à faire admettre ;qu’on songe aux phénomènes de frontières à ce propos ) .

Le résultat final souhaité est l’équivalent d’une carte de géographie , puisque l’objectif est de classer des informations dispersées et d’établir une légende raisonnée en chloroplètes * et chorèmes** ( symboles formalisés , ici ) , en réussissant cette démarche , on renouvelle , quand même beaucoup l’approche ne notre discipline en utilisant les outils nouveaux mis à notre disposition par la technologie nouvelle et ceci avec des moyens qui se diffusent de plus en plus à un coût de moins en moins élevé , même si tout n’est pas encore aisé .

Des structures d’information existent et mettent à la disposition des enseignants bien des pistes facilement exploitables.

* nom donné aux plages de couleurs dans une carte thématique.

** schématisation symbolique d'une fonction de l'espace

LE BORGNE JEAN FRANCOIS Lycée Pothier 45044 Orléans