Introduction : Formaterre 2012 et son thème géophysique nous a permis de construire cet atelier. Nous espérons que cette présentation de l'atelier vous permettra de réinvestir son contenu. Nous restons à votre disposition pour toutes les questions que vous pourriez vous poser en attendant Formaterre 2013. Carole Larose carole.larose@formaterre2012.ac-rouen.fr ENS-Lyon/iFé Éric Le Jan Éric.lejan@formaterre2012.ac-rouen.fr ENS-Lyon/iFé Gérard Vidal Directeur de la publication ENS-Lyon/iFé 2012-10-16 Ce livret est mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Un résumé de l'atelier qui devrait vous permettre de retrouver les liens vers les logiciels utilisés, les vidéos des exercices réalisés pendant l'atelier et le contexte de réalisation de ces TP en classe. Nous mettons à votre disposition dans ce livret l'ensemble des éléments vus pendant l'Atelier que nous avons conduit avec Carole. Bonne consultation. Le programme de 4eme et de Première S sont propices à l’utilisation du logiciel QGIS pour intégrer dans le cours un usage SIG. Cet usage pourra être réinvesti en Histoire et Géographie ou encore en SVT en MPS ou en TPE.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International La vue du Jardin depuis la mezzanine d'@CCES

Ce logiciel est produit par Daniel Griscom, sur PC il peut être remplacé par l'usage d'un capteur ExAO. Enregistrer un séisme repose sur les stations sismiques dont le réseau mondial met à disposition du public les sismogrammes et les localisations des séismes au jour le jour. Plusieurs sites sont utilisables en France : La page web du site Sismo à l'école : Un site qui permet aussi un lancement en ligne de SeisFGramm2K La page Web du site SismAlp : Un autre site pour les séismes proches/ La page Web du site SismAlp : Un site riche pour l'activité sismique mondiale La page web du site REV : La encore séismes mondiaux mais une présentation très simple des données Les sites lorsqu’ils donnent accès à des sismogrammes les fournissent aux formats .SIS ou .SAC. Il existe des logiciels spécialisés dans l’ouverture de ces formats.(SeisGram60K) Ce petit logiciel (seismac) est extrêmement pratique pour présenter ce qu’est une station sismique. Il suffit d’orienter le macBook par rapport au points cardinaux pour que l’illustration d’une station sismique soit réalisée. En effet l’accéléromètre 3G des portables permet de capter les mouvements horizontaux «Droite gauche» (X) et «avant Arrière» (Y) de la Machine. Les mouvements verticaux sont enregistrés aussi selon l'axe (Z). Il est possible avec le logicielSeismac Calibrate de régler le capteur. Un accéléromètre 3G branché sur une interface ExAO permet la même mise en évidence.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International 2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Accès à la vidéo pour la visualisation dans le format pdf

Accès au téléchargement du logiciel : Pour accéder à la page Voici comment nous allons aborder la localisation de l'épicentre Comment avec les données des Stations réparties dans le monde les géologues déterminent-ils la position de l’épicentre ? Une fois choisi un séisme dans une zone tectonique en liaison avec le thème abordé en classe, l’élève relève les coordonnées qui lui permettront de tracer les grands cercles nécessaires à la localisation de l’épicentre et de les exporter dans un format compatible avec le logiciel QGIS. Un exemple de tableau de données à compléter Station Latitude Station Longitude Station Latitude épicentre Longitude épicentre Distance à l'épicentre Profondeur du Séisme Heure du séisme - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - La vidéo illustre comment accéder à des séismes récents puis montre comment récupérer les données en choisissant trois stations.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International 2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Accès à la vidéo pour la visualisation dans le format pdf

Les élèves vont utiliser un calculateur automatique pour construire les grands cercles dont l'intersection correspond à l'épicentre. Le site GPS visualizer permet d’accéder à la production de couches vecteur exportable dans QGIS. Une précaution est à prendre, pour les latitudes Sud et les longitudes Ouest il faut affecter un signe - aux valeurs des coordonnées relevées précédemment. On utilise le module «Draw range rings around a point» en veillant à exporter la carte au format .gpx. On obtient les grands cercles autour des 3 stations dont le point d’intersection est l’épicentre.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Le bandeau de saisie des coordonnées

Les élèves réalisent le travail comme sur la vidéo ci-dessous

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International 2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Accès à la vidéo pour la visualisation dans le format pdf

Les élèves vont maintenant intégrer les fichier .gpx qui sont des couches "vecteur" dans le logiciel QGIS. Cette étape leur permettra de visualiser l'épicentre du séisme sur un fond de carte mondial grâce à la couche OpenLayer Google Physical par exemple. Le logiciel QGIS est un logiciel OpenSource utilisable sur tous les systèmes disponibles. La version que nous utilisons est la version 1.8.0 Accès au site de téléchargement : La page officielle Il faut prévoir l’installation des extensions suivantes pour utiliser l’ensemble des couches dont les élèves vont avoir besoin. Open Layer Plugin : Accès aux serveur WMS et à la couche "Google Physical" Find by attribute : Repérage d’une entité par sa description NumÉrical Vertex : Saisie manuelle des coordonnées d’un point mmQGIS : Ensemble de convertisseurs de formats Table Manager : Outil pour gérer les tables d’attributs. Le logiciel QGIS est capable d'afficher d'autres couches notamment celles fournies par les serveurs WFS ou WMS mais aussi des couches Raster. Il est donc possible de préparer sur les machines utilisées par les élèves un ensemble de couches qui formeront le contexte de travail pour chacun d'entre eux.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International 2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Accès à la vidéo pour la visualisation dans le format pdf

Les programmes de Première S et de Terminale S permettent d’aborder la localisation du Moho et l’utilisation du logiciel QGIS s’intègre à cette démarche. Cet usage pourra être réinvesti en Histoire et Géographie ou encore en SVT en TPE. Dans le programme de Spécialité SVT les notions abordées à propos des climats sont aussi de nature à utiliser les SIG.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International La vue du Jardin depuis la mezzanine d'@CCES

Voici comment nous allons aborder la localisation du Moho comment avec les données des Stations proches d’un séisme les géologues déterminent-ils la profondeur du moho dans la région ? Ce site permet de trouver des séismes récents, pour des stations proches dès qu'il s'agit de séismes alpins. Cependant les ondes PmP sont le plus souvent très difficiles à trouver sur le sismogramme. Le logiciel sismolog contient des fichier au format .SIS qui sont depuis longtemps utilisés pour monter ces ondes. Nous avons donc utilisé un séisme particulier celui de Cueno survenu le 11 Mai 1991. Ce séisme présente des ondes PmP très simples à identifier. Le logiciel est disponible au téléchargement. Il impose que votre ordinateur soit muni d'une version de Java à jour. Accès au téléchargement : La page de l'auteur avec les consignes d'installation du logiciel L’affichage du séisme révèle un train d’onde supplémentaire après l’arrivée de P et avant celle de S. Les élèves sont alors amenés à proposer une hypothèse sur l’origine de ces ondes. L’illustration ci-dessous montre quel est l’état du sismogramme une fois repérées les ondes P,PmP et S. Le logiciel ouvre les fichiers au format .SIS ou .SAC.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Le logiciel permet de placer les guides correspondant aux temps d'arrivée des Ondes.

On peut une fois ce repérage effectué calculer le délai (PmP-P) et s'interroger sur l'origine de ces ondes. Il s'avère alors nécessaire pour un certain nombre d'élèves de préciser les choses. Pour ce faire on peut utiliser des modèles géométriques construits grâce à Cabri II plus ou à Géogébra. Nous disposons de deux modèles. Les logiciel Cabri II Plus et Geogebra permettent tous les deux de construire les modèles mathématiques. C’est Benoit Bruder (Calibration) qui nous a écouté puis qui a imaginé le modèle sous Cabri pour visualiser les trajets des ondes P et PmP. Laurent Costa a suivi notre atelier et nous a fourni un modèle Geogebra qui est en cours de production. Ces deux modèles sont ou seront téléchargeables sur le site @CCES : Vers le fichier Cabri II plus Lieu de dépôt du document à venir Téléchargement de Cabri II plus : Le lien vers le téléchargement Téléchargement de Geogebra : Le lien vers le téléchargment Dans Cabri II Plus on utilise le curseur A pour faire évoluer le système. Le point M et le point F sont mobiles. Le point D qui matérialise la station est lui aussi mobile. On constate que les ondes P se réfléchissent sur la surface du Moho. Ces Ondes parcourent donc plus de distance que les ondes directes et arrivent en retard à la station sismique. Ce délai PmP - P matérialise la profondeur du Moho sous le point de projection au sol du lieu de la réflexion (Rsol). Il faut donc calculer la distance épicentre - point Rsol pour avoir une idée du lieu géographique où est mesurée la profondeur du Moho.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Cabri II et ses possibilités d'affichage.

à venir Il reste à l'élève à utiliser la donnée "délai" P-PmP, la distance à l'épicentre et la profondeur du séisme pour trouver la profondeur du moho sous le point Rsol, projection verticale du lieu de réflexion des ondes PmP . En effet la précision du déplacement des points dans les modèles n'est pas assez fine pour une lecture directe. C'est la page de M Guy Sabatier qui permet de récupérer cette feuille de calcul. L’élève reporte ses valeurs et obtient la profondeur du moho sous le point Rsol ainsi que la distance épicentre - point Rsol. Il reste donc à tracer le cercle de rayon distance épicentre - Rsol centré sur l'épicentre du séisme. L'élève utilise de nouveau le calculateur et exporte au format .gpx le résultat. accès au site : Retour vers les calculettes Sur le site plusieurs modules sont disponibles. On utilise ici celui qui permet de tracer des grands cercles.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International On obtient les coordonnées du cercle.

La vidéo ci-dessous illustre la fin de cet exercice avec la vérification de la profondeur du Moho sous le point Rsol.

2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International 2012 Éric Le Jan Cette illustration est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les mêmes conditions 4.0 International Accès à la vidéo pour la visualisation dans le format pdf

Cette vidéo présente la création d’une couche vecteur de type ligne pour matérialiser le point d’intersection entre le trajet Epicentre / OG14 et le cercle Epi- centre Rsol. Une alternative est d’utiliser l’outil règle pour obtenir la ligne recherchée à l'affichage sans créer la couche vecteur. Nous restons à votre disposition pour toutes les questions que vous souhaiteriez nous poser. Nos adresses mal académiques sont disponibles dans l'entête de ce livret.