Cours sur les méthodes d'évaluation acoustique ... - Fao - Copemed

CopeMed II – ArtFiMed Documents Techniques Nº25 (GCP/INT/028/SPA –GCP/INT/006/EC)COURS SUR LES MÉTHODES D'ÉVALUATION ACOUSTIQUE DESESPÈCES DE PETITS PÉLAGIQUES EN MÉDITERRANÉECentre Océanographique de Baleares(Instituto Español de Oceanografía, IEO)17 Janvier- 18 Février 2011

PréfaceLe projet CopeMed II ‘Coopération pour soutenir la gestion des pêcheries en Méditerranéeoccidentale et centrale’ est exécuté par l’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation etl’Agriculture (FAO) et financé par Gouvernement de l’Espagne, représenté par le SecretaríaGeneral del Mar, et l'Union Européenne, représentée par la Commission Européenne (CE).L'objectif du projet est de maintenir la durabilité de la pêche maritime dans la mer Méditerranéecentrale et occidentale et de son écosystème, en tenant compte des aspects environnementaux,biologiques, économiques, sociaux et institutionnels. En plus, le projet continuera de renforcer lacollaboration entre les pays participants de la sous-région en soutenant leur participation auxactivités du Comité Scientifique Consultatif de la Commission Générale des Pêches pour laMéditerranée (CGPM).Les régions couvertes par CopeMed II sont les sous-régions de l'ouest et du centre de laMéditerranée. Les pays concernés sont l'Algérie, la France, l’Italie, la Libye, la Malte, le Maroc, laTunisie et l’Espagne. Les principaux bénéficiaires sont la pêche aux décideurs, gestionnaires et lesadministrations des pêches des pays de la Méditerranée occidentale et centrale. Le projet contribueégalement au renforcement de la collaboration régionale en soutenant la participation des pays enorganisations scientifiques régionales, comme la Commission Générale des Pêches pour laMéditerranée de la FAO et la Commission Internationale pour la Conservation des Thonidés del'Atlantique (ICCAT). Les bénéficiaires secondaires comprennent les instituts nationaux derecherche, les pêcheurs et les associations de pêcheurs, ainsi que les organisations industrielles.Projet CopeMed IIFAO-FIRFSous-Délégation du Gouvernement de MálagaPaseo de Sancha 64, Bureaux 305-30729071 MálagaEspagneTel: (+34) 952 989299Fax: (+34) 952 989252E-mail: artfimed@fao.orgURL: http://www.faoartfimed.orgCe document est imprimé sur du papieriii

Publications CopeMed II (GCP/INT/028/SPA – GCP/INT/006/EC)et ArtFiMed (GCP/RAB/005/SPA)Les Publications du Projet CopeMed II – ArtFiMed font partie d’une série de Documentstechniques sur les réunions, les missions et les recherches organisées ou conduites dans le cadre desProjets CopeMed II et ArtFiMed.Tout commentaire sur ce document est bienvenu. Veuillez adresser ces commentaires au siège duProjet:Projet CopeMed IISous-Délégation du Gouvernement deMálagaPaseo de Sancha 64, Bureaux 305-30729071 Málaga (Espagne)copemed@fao.orgProjet ArtFiMedSous-Délégation du Gouvernement deMálagaPaseo de Sancha 64, Bureaux 305-30729071 Málaga (Espagne)artfimed@fao.orgDans les bibliographies, le document doit être cité de la façon suivante:CopeMed II. 2011. Cours sur les méthodes d'évaluation acoustique des espèces de petitspélagiques en Méditerranée. CopeMed II – ArtFiMed Documents Techniques Nº25(GCP/INT/028/SPA – GCP/INT/006/EC). Málaga, 2011. 253 pp.iv

Préparation du documentCe document est la compilation de toutes les informations du Cours de formation sur les méthodesd'évaluation acoustique des espèces de petits pélagiques en Méditerranée préparée par le ProjetCopeMed II en collaboration avec les professeurs du cours de l’Institute Espagnold’Océanographie.CopeMed II. 2011. Cours sur les méthodes d'évaluation acoustique des espèces de petitspélagiques en Méditerranée. CopeMed II – ArtFiMed Documents Techniques Nº25(GCP/INT/028/SPA – GCP/INT/006/EC). Málaga, 2011. 253 pp.RESUMÉCe document résume le Cours de formation sur les méthodes d'évaluation acoustique des espècesde petits pélagiques en Méditerranée, qui a été organisé à Palma de Mallorca (Espagne), du 17Janvier à 18 Février 2011, dans le Centre Océanographique de Baleares (IEO).L’objectif principal du cours a été la formation des scientifiques et des techniciens dans laspécialité de l’évaluation des stocks de petits pélagiques, en utilisant l’écho-intégrationacoustique. Le deuxième objectif était que le personnel formé a été en mesure d’effectuer unecampagne de prospection acoustique pour estimer le stock des espèces pélagiques, et aussi dedéterminer la distribution spatiale des espèces ciblées.Le cours a compté sur la participation d’experts de l’Algérie, le Maroc et la Tunisie qui ontcommencé le parcours qui permettra l’évaluation standardisée des ressources des petits pélagiquesde la Méditerranéenne occidentale et centrale dans un proche avenir.v

PréambuleLe projet FAO-CopeMed II (Coopération pour soutenir la gestion des pêcheries enMéditerranée occidentale et centrale) a parmi ses objectifs de renforcer les capacitésscientifiques des pays membres. Le responsable du projet en Algérie, Directeur Général duCNRDPA M. Mohamed Ghezali, a présenté à CopeMed un plan de priorités de formation dupersonnel de cette institution, dont notamment la formation d’experts en évaluation deressources demersales et pélagiques par des méthodes directes. Une fois que le B/O GrineBelkacem sera opératif en 2011, les experts algériens seront en mesure de réaliser desévaluations de l’état de ses ressources, en utilisant des méthodes directes d’évaluation.CopeMed II a convenu soutenir la formation des experts algériens et, si possible, égalementdes autres pays du Maghreb.Ce document résume le Cours de formation sur les méthodes d'évaluation acoustique desespèces de petits pélagiques en Méditerranée, qui a été organisé en Espagne dans le CentreOcéanographique de Baleares-IEO (Palma de Mallorca, Espagne) du 17 Janvier à 18 Février2011, et représente l’occasion de réunir en un seul outil la plupart des informations pourl’évaluation des petits pélagiques qui peut avoir besoin une personne qui veut commencerdans ce domaine scientifique. Les professeurs ont recueilli aussi la littérature supplémentairequi est disponible à élargir les connaissances et chacun peut être une référence pour laconsultation sur des questions spécifiques d’intérêt pour les spécialistes qui sont initiés dansle domaine de l’évaluation acoustique des ressources halieutiques.L’objectif global du cours était la formation des scientifiques et des techniciens dans laspécialité de l’évaluation des stocks de petits pélagiques, en utilisant l’écho-intégrationacoustique. Le deuxième objectif était que, d’ici la fin du cours, le personnel formé a été enmesure d’effectuer une campagne de prospection acoustique pour estimer le stock desespèces pélagiques, et aussi de déterminer la distribution spatiale des espèces ciblées.Je tiens à remercier le Directeur de l’Institute Espagnol d’Océanographie, Dr. EduardoBalguerías, pour sa disponibilité pour le cours de compter pour une longue période avec unelarge participation de scientifiques de l’IEO. Dr. Enric Massuti, Directeur du CentreOcéanographique de Palma de Mallorca, pour accepter le défi et mettre à disposition tous lesmoyens nécessaires matériels et humains et M. Joan Miquel Batle, coordinateur avec Dr.Magdalena Iglesias, pour leur encouragement et nous transmettre à tous, depuis les premièresréunions d’organisation, que ce cours serait un succès. Je ne veux pas oublier de remerciertous les enseignants du cours, les scientifiques et techniciens du Centre Océanographique dePalma de Mallorca qui ont été impliqués dans les activités du cours et tous les participants del’Algérie, le Maroc et la Tunisie qui avec tant d’enthousiasme ont commencé le parcours quipermettra l’évaluation standardisé des ressources des petits pélagiques de la Méditerranéenneoccidentale et centrale dans un proche avenir.Dr. Juan A CamiñasCoordinateur projet CopeMed IIFAO, Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agricultureDivision de l'utilisation et de la conservation des ressources des pêches et de l'aquacultureDépartement des pêches et de l'aquaculturevi

IndexPréambule................................................................................................................................. vi1. Introduction ...........................................................................................................................12. Objectifs ................................................................................................................................13. Programme du cours..............................................................................................................24. Professeurs.............................................................................................................................6SOMMAIRE DES SUJETS.......................................................................................................7Sujet 1: Mathématiques et cartographie ................................................................................ 8Sujet 2: Physique acoustique................................................................................................. 8Sujet 3: Sondeurs................................................................................................................... 9Sujet 4: Systèmes de positionnement .................................................................................... 9Sujet 5: Equipement de pêche ............................................................................................. 10Sujet 6: Organisation de la campagne acoustique ............................................................... 10Sujet 7: Planification et rapports de campagne ................................................................. 178Sujet 8: Post-processus...................................................................................................... 180Sujet 9: Traitements des donnees (utilisation du programme PESMA et Arcview 3.2) ... 184Sujet 10: Traitemients des donnees acoustiques en Arcgis et R ....................................... 220Sujet 12: Echantillonnage de la capture de peche ............................................................. 239Sujet 13: Lecture des otolithes .......................................................................................... 2435. Liste de participants...........................................................................................................246vii

1. IntroductionCopeMed II vise à renforcer la coopération scientifique sous régionale, à améliorer le conseilscientifique et la capacité pour la gestion durable des ressources partagées. Il soutient lesorganes nationaux consultatifs existants et la participation de ces derniers dans le secteur, enplus des administrations et instituts de recherche halieutique.Les objectifs immédiats du projet sont: améliorer la disponibilité des statistiques des pêchesdont les données bio-économiques, renforcer le cadre institutionnel national et internationalpour la gestion des pêcheries, et améliorer les capacités et la coopération en matière derecherche halieutique. L’objectif du projet CopeMed II vise à renforcer les capacitésscientifiques des pays membres, particulièrement des pays d'Afrique du Nord.Conformément au texte du document, le projet doit prendre en compte les difficultés liées àdes degrés divers de progrès et de développement des pays participants. CopeMed doit tenircompte au moins deux, voire trois réalités différentes, à savoir que les deux paysméditerranéens du sud les plus avancés dans le domaine de la pêche (Maroc et Tunisie), lesdeux autres avec un moindre degré de développement et, surtout, moins de ressourcesdisponibles pour la recherche et de planification et de gestion des pêches (Algérie et Libye) etles pays du Nord, avec un niveau de développement et des ressources disponibles plus grand.Dans ce contexte, le projet aura à prendre des mesures pour réduire les différences quiexistent encore dans la capacité nationale des pays participants.Le deuxième objectif immédiat c’est le renforcement de la recherche halieutique et larevalorisation de l'activité de recherche dans le contexte national et international. Le résultatattendu 2.1 c’est la capacité renforcée de la recherche scientifique halieutique qui couvre lesprincipales disciplines et des composants du système de la pêche (biologiques, écologiques,socio-économiques, institutionnels) appliquée aux systèmes de gestion des pêches et desstructures. L’activité 2.1.1 se réfère à fournir une assistance technique et de formation axéessur la résolution des besoins immédiats et des priorités, en particulier en Algérie et au Libye,à renforcer les capacités nationales et l'expertise en sciences halieutiques.Pour l’accomplissement des objectives visant la formation des experts nationaux, le Cours deformation sur les méthodes d'évaluation acoustique des espèces de petits pélagiques enMéditerranée a été organisé en Espagne dans le Centre Océanographique de Baleares-IEO(Palma de Mallorca, Espagne) du 17 Janvier à 18 Février 2011.De plus, le gouvernement Algérien est entrain de mettre opérationnelle un navire derecherche pour le CNRDPA qui sera opérationnel d'ici à 2011. A partir de cette date, lesexperts Algériens devraient être en mesure de faire des évaluations de l'état de sesressources, en utilisant le navire de recherche. CopeMed II prend ainsi en charge ce cours.2. ObjectifsL'objectif d u c o u r s d'évaluation acoustique est la formation théorique et pratique dansl'évaluation des ressources de petits pélagiques à l'aide de l'écho intégration acoustique ensuivant les différentes phases: de la collecte des données et échantillonnage de la capture depêche au post-processus et traitements des données, en incluant lecture des otolithes des petitspélagiques, planification et organisation de la campagne acoustique et l’élaboration desrapports de campagne.

Une fois le cours finalisé, le personnel formé sera capable de réaliser une campagne deprospection acoustique et de déterminer l’état des stocks des espèces pélagiques ainsi quela répartition spatiale des espèces ciblés.3. Programme du coursCi-dessous le programme du cours, qui a été développé par les enseignants responsables dechacun des sujets:SUJET 1: MATHÉMATIQUES ET CARTOGRAPHIEa) Logarithmesa.1. Concept de logarithmea.2. Applications des logarithmesb) Géométrie Planeb.2. Coordonnées cartésiennesc) Géométrie Sphériquec.1. Stéradianc.2. Sphèrec.3. Angle solided) Cartographied.1. Cordonnées géographiquesd.2. Systèmes de coordonnées universellesd.3. Projection Mercatord.4. Coordonnées UTMSUJET 2: PHYSIQUE ACOUSTIQUEa) Principes de l’acoustique, unités et conceptsb) Perte de son dans l’eauc) L’ echo integrationd) Concepts de TS et SVe) Concept de NASC et PRC-NASCf) Evaluation:f.1.Paramètres nécessaires pour l’évaluation par des méthodes acoustiquesSUJET 3: SONDEURSa) Principes des échosondeursb) Traducteurs, caractéristiques et paramètresc) Emetteurs, caractéristiques et paramètresd) Récepteurs caractéristiques et paramètrese) Etalonnage des sondes scientifiquesf) Multifréquenceg) Caractéristiques ER-60SUJET 4: SYSTÈMES DE POSITIONNEMENTa) GPS son principe et son fonctionnementb) Usage des programmes de navigation (Oziexplorer © )c) Sentences NMASUJET 5: EQUIPEMENT DE PÊCHEPrincipes et fonctionnementa) Sondes de chalut (netsounder)

) Sonars de chalutc) ITId) Arts des chalutages pélagiquesSUJET 6: ORGANISATION DE LA CAMPAGNE ACOUSTIQUEa) Responsabilitésa.1. - Groupe d’acoustique:- Chef de campagne- Responsable acoustique- Instrumentistesa.2. - Groupe de Pêche:- Chef du pont- Echantillonneursb) Données- Tableau de bord- Organisation des données- Réseau informatique à bordSUJET 7: PLANIFICATION ET RAPPORTS DE CAMPAGNEa) Acoustique halieutique: introductiona.1. Campagnes acoustique: Planificationa.2. Déterminer les objectifsa.3. Délimiter la zone d’étude et les espèces ciblesa.4. Moyens disponibles (navire, échosondeurs, équipes, etc.)a.5. Définir la stratégie de l’échantillonnagea.6. Conception de l’échantignolle: au hasard, systématique, parallèle, zig-zag,…a.7. Plan de campagnea.8. Préparation du projet (ArcView © ).b) Planification de la campagne:b.1. Plan de la campagneb.2. Campagnes multidisciplinairesb.3. Standardisation du protocole de travailb.4. Définition de l’unité d’échantillonnage: EDSUb.5. Étalonnage des équipesb.6. Préparation du matériel: acoustique/pêche/autresc) Réalisation de la campagne:c.1. Étalonnage des équipesc.2. Prise des données acoustiques.c.3. Identification des écho traitsc.4. Lecture des échogrammesc.5. Prise des données de pêchec.6. Echantillonnage de pêchec.7. Extraction des otolithesc.8. Adaptation de la campagnec.9. Autres données: CTD, CUFES, etc.d) Analyses de données:d.1. Exportation des données échogrammesd.2. Préparation générale millesd.3. Données des échantillonnages des pêches: distribution fréquences de taille parespèces, lecture des âges, relations taille-poids, maturité, etc.d.4. Analyse de base de donnéesd.5. Ploteo données dans le projet ArcView © : élaboration de l’échantillonneuse, radiales

éalisées, m2 totaux détectés, pêches réalisées, pêches réalisées par espèce, autresdonnées (ctd, CUFES, etc.)d.6. Analyse de la distribution de m2 par espèces. Délimitation des zones ou polygonesd’après l’information des pêches réalisées (K-S test, etc). Délimitation des zoneshomogènesd.7. Évaluation des espèces cibles: abondances et biomasses. d.8.- Réalisation durapport des résultatsd.9. Sources d’erreur systématiquesSUJET 8: POST-PROCESSUSa) Lecture des échogrammesb) Pratiques Echoviewc) Exportation des donnéesd) Echogrammes virtuelles-MasquesSUJET 9: TRAITEMENTS DES DONNÉES (UTILISATION DU PROGRAMMEPESMA ET ARCVIEW)a) PESCAMEDa.1. Explication et pratiquea.2. Sources d’erreura.3. Ploteo avec ArcViewb) HISTOTAILLESb.1. Explication et pratiqueb.2. Sources d’erreurb.3. Ploteo avec ArcViewc) Ks_testc.1. Explication et pratiquec.2. Sources d’erreurd) Jointd.1. Arranger les cellules et les régionsd.2. Sources d’erreurd.3. Appliquer le jointd.4. Obtenir le format adéquatd.5. Explication et pratiquesd.6. Sources d’erreure) FORCE DU BLANCe.1. Explication et pratiquese.2. Sources d’erreurf) XEPAf.1. Explication et pratiquesf.2. Sources d’erreurg) CALLEBRERg.1. Explication et pratiquesg.2. Sources d’erreurh) Ploteo PRC-NASCh.1. Brève Explication et pratiquesh.2. Sources d’erreur ponctuellesh.3. Création polygonesh.4. Calcul des zonesi) TAILLE-POIDSi.1. Explication et pratiquesi.2. Sources d’erreur

j) EVALUAj.1. Explication et pratiquesj.2. Sources d’erreurSUJET 10: GIS ET Ra) Programme ArcView:a.1. Que sont les SIG ?a.2. Tables, vues, sujets, diagrammes, layout…a.3. Utiliser les scripts (Avenue)a.4. Exercices• Utilisation basique:− créer le projet: répertoire, vues des propriétés et sujets− charger les données: archives txt, dbf, shapefile, txt, dbf, passer à shp,étiquettes− sélections dans la table, vue ou dans les propriétés du sujet, requêtes, sélectionpar sujet, géoprocessing…− plots: symboles gradués, couleurs gradés, portions, fichiers avl− Graphiques des tailles− Layouts• Scripts en avenue:– Charger comme bouton: join the dots (lignes de pêches)– Charger comme menu: XTOOLS:* projections,* coordonnées…b) Arcgis 9.x: améliorations (1h théorie)b.1. Différences avec ArcView ©b.2. Développement des outils (VBA, JAVA, VB)b.3. Travailler avec R, Python, VB…c) Programme R (1h théorie + 3h pratique)c.1. Introductionc.2. Exploration et présentation des donnéesc.3. Paquets plus intéressants pour l’acoustiquec.4. Editeurs: TinnRc.5. Web CRAN R: paquets, recherche d’aidec.6. Exercices• Installation de R et paquets• Travailler avec R: code, aide, workspace, histoire, répertoire• Script 1: charger les tables, cartes, Rdata…• Script 2: plot, points, unique, sélections, paramètres…• Script 3: summary (mean, median, min, max), var, covar, cor…• Script 4: boxplots, scaterplots, histogrammes, pairs, qqplots…• Script 5: garder les tables, workspace, histoire, plots…• Travailler avec R et ARCGISSUJET 11: PRATIQUESa) Gestion eco-sondeur ER-60SUJET 12: ECHANTILLONNAGE DE LA CAPTURE DE PÊCHEa) Identification de toutes les espècesb) Détermination de la proportion des espèces pélagiquesc) Échantillonnage des tailles

d) Détermination de la distribution des fréquences des tailles de chaque espècepélagique identifiéee) Estimation de la relation taille/poids de chacune des espèces pélagiquesf) Echantillonnage biologiquef.1. Echantillonnage total au mmf.2. Poids en grammef.3. Sexef.4. Etat de maturitéf.5. Extraction des otolithesSUJET 13: LECTURE DES OTOLITHESa) Applications spécifiques des données de l’âgeb) Révision des techniques d’âge sclerochronologique et otolithométriec) Technique de préparation et observation des otolithesd) Estimation de l’âge et interprétation de la structure des otolithese) Exactitude et validationf) Précision et vérificationg) Révision générale des otolithes des espèces cibles: anchois er sardinesh) Détermination de la lecture spécifique des otolithes et critère d’interprétation desespèces ciblesi) Première lecture individuelle et détermination des anneaux d’âgej) Analyse de l’ensemble des résultats préliminaire, application d’une méthodedirecte et semi-indirecte de validationk) Lecture des deuxièmes anneaux des otolithes et informatisation des résultatsl) Elaboration de clés taille/âge et calcul de la relation taille/poidsm) Sommaire des résultats et conclusions4. EnseignantsNom Sujet DiplômeJoan Miquel Batle Coordination etIngénieuracoustiqueMagdalena Iglesias Planification et résultats Dr. en BiologieMaría Ángeles PeñaSystème d’informationgéographique etstatistique en langage R.Patricia Reglero Lecture otolithes Dr. en BiologieFrancisco Alemany Lecture otolithes Dr. en BiologieDr. en calculLicenciée. en Sciences de la MerMªAna VenteroNuria DiazDolores OñateBiel PomarTraitement donnéesPESMATraitement donnéesPESMALecture et interprétationdes échogrammesEchantillonnagesbiologiquesLicenciée en Sciences de la MerLicenciée en BiologieTechnicienne SpécialisteTechnicien Spécialiste

SOMMAIRE DES SUJETS

SUJET 1: MATHÉMATIQUES ET CARTOGRAPHIEEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011IntroductionCe cours a été envisagé vis-à-vis de la nécessité de former des scientifiques des pays de laMéditerranée tels que le Maroc, l'Algérie et la Tunisie, de sorte que grâce à la connaissanceacquise pendant la période du cours ils seront en mesure de concevoir, exécuter et faire desrapports de résultats de campagnes d'évaluation des petits pélagiques par des méthodesacoustiques en utilisant la technique d'ecointégration électronique.La séquence du programme du cours a été réalisée de la façon qu'elle pouvait représenterl'exécution d'une campagne acoustique.Ci-après on détaille le résumé des contenus abordés dans chaque sujet.Une révision des chapitres concernant les mathématiques, les sujets qui devaient êtreutilisées en acoustique: le concept de logarithmes, angle solide, cadran, etc.Pour cela, on a utilisé l'Internet en consultant le site de WIKIPEDIA. Avec ce système,l'enseignant peut utiliser le meilleur thème en espagnol, en changeant à la langue française,pour obtenir très bons résultats et en téléchargeant le sujet est en format PDF.En ce qui concerne les questions de cartographie, WIKIPEDIA a été également utilisé avecla méthode expliquée ci-dessus. Ensuite, pour les pratiques de cartographie on a couvert deuxfronts, l'un avec les logiciels de navigation et d'autres logiciels avec les systèmesd'information géographique.SUJET 2: PHYSIQUE ACOUSTIQUEEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Pour la théorie acoustique, on a utilisé plusieurs sources de grand intérêt didactique à notreavis:- Théorie de l'acoustique. Ce qui a été utilisée c’est celle-là des cours de l’entrepriseSIMRAD, la partie de théorie acoustique (THÉORIE DE BASE DE HYDROACOUSTIQUE - Rapport H 172.79.09.19).- Eco-intégration. Le manuel technique a été utilisé pour la sonde SIMRAD scientifique, lemodèle EK-500 (MANUEL EK-500 / P3563A) et ECHOView du programme Aide Manuel.Les systèmes d'évaluation. Le livre utilisé par excellence c’était PÊCHE ACOUSTICS deJOHN SIMMONDS et DAVIS MACLENNAN.

SUJET 3: SONDEURSEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Pour la faciliter l'utilisation de la EK-60 le logiciel de la sonde a été installé dans lesordinateurs et des pratiques ont été menées avec le système REPLAY de fichiers “.raw”. decampagnes de acoustiques.Avec cette méthode, les scientifiques ont pu apprendre comment utiliser les contrôles de lasonde ainsi que l'interprétation de ce qui est apparu sur l'écran: l'échogramme, comme s'ils'agissait d'instrumentistes. L'instrumentiste est la personne qui surveille le fonctionnement dela sonde, note les incidents et les donnés référents à la pêcherie. Toutes les fonctions sontreflétées dans un diagramme (1).Calibration des sondes scientifiques: une fois connu le fonctionnement de la sonde on aprocédé à la réalisation de pratiques en utilisant le protocole d'étalonnage de la sonde (voir leSujet 10: Pratiques).SUJET 4: SYSTÈMES DE POSITIONNEMENTEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Pour le logiciel de navigation on a décidé choisir la présentation du logiciel de navigationOziexplorer. Différentes pratiques ont été menées à terme tels que la conception de radials, lacréation de waypoint, le calcul de zones et navigation, en réalisant d'événements et laplanification de temps. Ce programme a été choisi pour plusieurs raisons: elle est un logicielpeu onéreux dont le permis (75 $) peut être pris en charge par toute institution ; lacartographie qui peut être utilisé est un format de cartes numérisées et présente l'avantageimportant que les cartes sont obtenues à bord du navire avec bathymétrie, elles peuvent êtreutilisées automatiquement dans le logiciel ; enfin, c’est un logiciel très facile à utiliser et lesinstrumentistes (personnel technique chargé du contrôle et de la surveillance des équipementsacoustiques) peuvent apprendre avec une relative facilité.Le logiciel lui-même dispose d'un système d'aide très complet, avec la particularitéégalement que le concepteur du logiciel invite les utilisateurs à envoyer des suggestions, enétant très utile pour améliorer le produit.

SUJET 5: EQUIPEMENT DE PÊCHEEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Ce sujet est développé en deux points:• Équipement électronique. Étude de la différence entre chaque type d'équipementutilisé dans le chalutage pélagique. C’est le cas du sonar de chalut, l’echosonde dechalut, l'équipement ITI que l'Algérie va utiliser dans un nouveau navire. Unepratique et vision ont été effectuées avec le logiciel du sonar de chalut FS-25/20 deSIMRAD en étudiant les échogrammes du sonar pour analyser la section transversaleet longitudinale de l’engin de pêche. Notez la grande utilité du sonar afin de voir lesbonnes performances de l'engin de pêche et ainsi faire les ajustements nécessairesdans le montage de l'engin de pêche.• Engins de pêche pélagique, caractéristiques et vitesses de chalutage. Il estrecommandé que le chalutage soit effectué à une vitesse pas inférieure à 4 nœuds.Tant la sardinelle et le maquereau sont des espèces très rapides et à vitesse lente sontdifficiles à saisir. On a recommandé la bibliographie de chalutage publiée parl'IFREMER. Parmi d’autres: Les chaluts. Conception, construction, mise en œuvre.Brabant Jean-Claude. Ifremer - Centre de Boulogne-Sur-Mer. Nédélec Claude.Ifremer - Centre de Brest.SUJET 6: ORGANISATION DE LA CAMPAGNE ACOUSTIQUEEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Une partie de ce sujet a été développé par la Dr. Magdalena Iglesias et de l'autre coté ona appris des diagrammes de tâches et aussi de fiches. En annexe, des diagrammes avecquelques tâches à effectuer par chaque équipe et les missions des composants de l’équiped’acoustique, principalement des instrumentistes.On a également suggéré l'organisation des données sur les ordinateurs puisque une foisdéveloppés ils doivent être très structurés comme un facteur clé pour générer toutes lesséries historiques.L'accent a été mis sur la possibilité d’obtenir les séries historiques des résultats desévaluation, très importants pour analyser l'évolution des espèces et l'utilité que cesdonnées peuvent avoir dans le futur pour expliquer les changements de comportement dûà des facteurs tels que le changement climatique, la surpêche, etc.

Ci-joint une façon d'organiser les données sous la forme de différents répertoires. Voiciplusieurs diagrammes qui reflètent l'organisation et les flux de travail dans lescampagnes d'évaluation de poissons pélagiques par des méthodes acoustiques.La documentation utilisée dans les sujets peut être trouvée dans les annexes 1-6 et sur lelien "Documentation_Sujet 1-6".

Diagramme 1.

Diagramme 2.

Diagramme 3.

1. Cartesian coordinate systemCartesian coordinate system 1A Cartesian coordinate system specifies each pointuniquely in a plane by a pair of numerical coordinates,which are the signed distances from the point to twofixed perpendicular directed lines, measured in thesame unit of length. The coordinates can also bedefined as the positions of the perpendicularprojections of the point onto the two axes, expressed asa signed distances from the origin.Each reference line is called a coordinate axis or justaxis of the system, and the point where they meet is itsorigin. The coordinates can also be defined as thepositions of the perpendicular projections of the pointonto the two axes, expressed as a signed distances fromthe origin.One can use the same principle to specify the positionIllustration of a Cartesian coordinate plane. Four points are markedof any point in three-dimensional space by threeand labeled with their coordinates: (2,3) in green, (−3,1) in red,Cartesian coordinates, its signed distances to three(−1.5,−2.5) in blue, and the origin (0,0) in purple.mutually perpendicular planes (or, equivalently, by itsperpendicular projection onto three mutuallyperpendicular lines). In general, one can specify a point in a space of any dimension n by use of n Cartesiancoordinates, the signed distances from n mutually perpendicular hyperplanes.The invention of Cartesian coordinates in the 17thcentury by René Descartes revolutionized mathematicsby providing the first systematic link betweenEuclidean geometry and algebra. Using the Cartesiancoordinate system, geometric shapes (such as curves)can be described by Cartesian equations: algebraicequations involving the coordinates of the points lyingon the shape. For example, a circle of radius 2 may bedescribed as the set of all points whose coordinates xand y satisfy the equation x 2 + y 2 = 4.Cartesian coordinates are the foundation of analyticgeometry, and provide enlightening geometricinterpretations for many other branches ofmathematics, such as linear algebra, complex analysis,differential geometry, multivariate calculus, grouptheory, and more. A familiar example is the concept ofCartesian coordinate system with a circle of radius 2 centered at thethe graph of a function. Cartesian coordinates are alsoorigin marked in red. The equation of a circle is x 2 + y 2 = r 2 .essential tools for most applied disciplines that dealwith geometry, including astronomy, physics, engineering, and many more. They are the most common coordinatesystem used in computer graphics, computer-aided geometric design, and other geometry-related data processing.

Cartesian coordinate system 2HistoryThe adjective Cartesian refers to the French mathematician and philosopher René Descartes (who used the nameCartesius in Latin).The idea of this system was developed in 1637 in two writings by Descartes and independently by Pierre de Fermat,although Fermat used three dimensions, and did not publish the discovery. [1] Descartes introduces the new idea ofspecifying the position of a point or object on a surface, using two intersecting axes as measuring guides. In LaGéométrie, he further explores the above-mentioned concepts. [2]It may be interesting to note that some have indicated that the master artists of the Renaissance used a grid, in theform of a wire mesh, as a tool for breaking up the component parts of their subjects they painted. That this may haveinfluenced Descartes is merely speculative. (See perspective, projective geometry.) The development of theCartesian coordinate system enabled the development of calculus by Isaac Newton and Gottfried Wilhelm Leibniz. [3]Nicole Oresme, a French philosopher of the 14th Century, used constructions similar to Cartesian coordinates wellbefore the time of Descartes.Many other coordinate systems have been developed since Descartes, such as the polar coordinates for the plane, andthe spherical and cylindrical coordinates for three-dimensional space.DefinitionsNumber lineChoosing a Cartesian coordinate system for a one-dimensional space—that is, for a straight line—means choosing apoint O of the line (the origin), a unit of length, and an orientation for the line. The latter means choosing which ofthe two half-lines determined by O is the positive, and which is negative; we then say that the line is oriented (orpoints) from the negative half towards the positive half. Then each point p of the line can be specified by its distancefrom O, taken with a + or − sign depending on which half-line contains p.A line with a chosen Cartesian system is called a number line. Every real number, whether integer, rational, orirrational, has a unique location on the line. Conversely, every point on the line can be interpreted as a number in anordered continuum which includes the real numbers.Cartesian coordinates in two dimensionsThe modern Cartesian coordinate system in two dimensions (also called a rectangular coordinate system) is definedby an ordered pair of perpendicular lines (axes), a single unit of length for both axes, and an orientation for eachaxis. (Early systems allowed "oblique" axes, that is, axes that did not meet at right angles.) The lines are commonlyreferred to as the x and y-axes where the x-axis is taken to be horizontal and the y-axis is taken to be vertical. Thepoint where the axes meet is taken as the origin for both, thus turning each axis into a number line. For a given pointP, a line is drawn through P perpendicular to the x-axis to meet it at X and second line is drawn through Pperpendicular to the y-axis to meet it at Y. The coordinates of P are then X and Y interpreted as numbers x and y onthe corresponding number lines. The coordinates are written as an ordered pair (x, y).The point where the axes meet is the common origin of the two number lines and is simply called the origin. It isoften labeled O and if so then the axes are called Ox and Oy. A plane with x and y-axes defined is often referred to asthe Cartesian plane or xy plane. The value of x is called the x-coordinate or abscissa and the value of y is called they-coordinate or ordinate.The choices of letters come from the original convention, which is to use the latter part of the alphabet to indicateunknown values. The first part of the alphabet was used to designate known values.

Cartesian coordinate system 3Cartesian coordinates in three dimensionsChoosing a Cartesian coordinate system for athree-dimensional space means choosing an orderedtriplet of lines (axes), any two of them beingperpendicular; a single unit of length for all three axes;and an orientation for each axis. As in thetwo-dimensional case, each axis becomes a number line.The coordinates of a point p are obtained by drawing aline through p perpendicular to each coordinate axis, andreading the points where these lines meet the axes asthree numbers of these number lines.Alternatively, the coordinates of a point p can also betaken as the (signed) distances from p to the three planesdefined by the three axes. If the axes are named x, y, andz, then the x coordinate is the distance from the planedefined by the y and z axes. The distance is to be takenwith the + or − sign, depending on which of the twohalf-spaces separated by that plane contains p. The y andz coordinates can be obtained in the same way from the(x,z) and (x,y) planes, respectively.A three dimensional Cartesian coordinate system, with origin Oand axis lines X, Y and Z, oriented as shown by the arrows. The ticmarks on the axes are one length unit apart. The black dot showsthe point with coordinates X = 2, Y = 3, and Z = 4, or (2,3,4).GeneralizationsOne can generalize the concept of Cartesian coordinatesto allow axes that are not perpendicular to each other,and/or different units along each axis. In that case, eachcoordinate is obtained by projecting the point onto oneaxis along a direction that is parallel to the other axis (or,in general, to the hyperplane defined by all the otheraxes). In those oblique coordinate systems thecomputations of distances and angles is more complicatedthan in standard Cartesian systems, and many standardformulas (such as the Pythagorean formula for thedistance) do not hold.Notations and conventionsThe Cartesian coordinates of a point are usually written inparentheses and separated by commas, as in (10,5) or(3,5,7). The origin is often labelled with the capital letterO. In analytic geometry, unknown or generic coordinatesare often denoted by the letters x and y on the plane, andThe coordinate surfaces of the Cartesian coordinates (x, y, z). Thez-axis is vertical and the x-axis is highlighted in green. Thus, thered plane shows the points with x=1, the blue plane shows thepoints with z=1, and the yellow plane shows the points with y=-1.The three surfaces intersect at the point P (shown as a blacksphere) with the Cartesian coordinates (1, -1, 1).x, y, and z in three-dimensional space. w is often used for four-dimensional space, but the rarity of such usageprecludes concrete convention here. This custom comes from an old convention of algebra, to use letters near the endof the alphabet for unknown values (such as were the coordinates of points in many geometric problems), and lettersnear the beginning for given quantities.

Cartesian coordinate system 4These conventional names are often used in other domains, such as physics and engineering. However, other lettersmay be used too. For example, in a graph showing how a pressure varies with time, the graph coordinates may bedenoted t and P. Each axis is usually named after the coordinate which is measured along it; so one says the x-axis,the y-axis, the t-axis, etc.Another common convention for coordinate naming is to use subscripts, as in x , x , ... x for the n coordinates in an1 2 nn-dimensional space; especially when n is greater than 3, or variable. Some authors (and many programmers) preferthe numbering x , x , ... x . These notations are especially advantageous in computer programming: by storing the0 1 n−1coordinates of a point as an array, instead of a record, one can use iterative commands or procedure parametersinstead of repeating the same commands for each coordinate.In mathematical illustrations of two-dimensional Cartesian systems, the first coordinate (traditionally called theabscissa) is measured along a horizontal axis, oriented from left to right. The second coordinate (the ordinate) is thenmeasured along a vertical axis, usually oriented from bottom to top.However, in computer graphics and image processing one often uses a coordinate system with the y axis pointingdown (as displayed on the computer's screen). This convention developed in the 1960s (or earlier) from the way thatimages were originally stored in display buffers.For three-dimensional systems, mathematicians usually draw the z axis as vertical and pointing up, so that the x and yaxes lie on an horizontal plane. There is no prevalent convention for the directions of these two axes, but theorientations are usually chosen according to the right-hand rule. In three dimensions, the names "abscissa" and"ordinate" are rarely used for x and y, respectively. When they are, the z-coordinate is sometimes called theapplicate.The words abscissa, ordinate and applicate are sometimes used to refer to coordinate axes rather than values. [4]Quadrants and octantsThe axes of a two-dimensional Cartesian system dividethe plane into four infinite regions, called quadrants,each bounded by two half-axes. These are oftennumbered from 1st to 4th and denoted by Romannumerals: I (where the signs of the two coordinates are I(+,+), II (−,+), III (−,−), and IV (+,−). When the axes aredrawn according to the mathematical custom, thenumbering goes counter-clockwise starting from theupper right ("northeast") quadrant.Similarly, a three-dimensional Cartesian system defines adivision of space into eight regions or octants, accordingto the signs of the coordinates of the points. The octantwhere all three coordinates are positive is sometimescalled the first octant; however, there is no establishednomenclature for the other octants. The n-dimensionalgeneralization of the quadrant and octant is the orthant.The four quadrants of a Cartesian coordinate system.

Cartesian coordinate system 5Cartesian spaceA Euclidean plane with a chosen Cartesian system is called a Cartesian plane. Since Cartesian coordinates areunique and non-ambiguous, the points of a Cartesian plane can be identified with all possible pairs of real numbers;that is with the Cartesian product , where is the set of all reals. In the same way one defines aCartesian space of any dimension n, whose points can be identified with the tuples (lists) of n real numbers, that is,with .Cartesian formulas for the planeDistance between two pointsThe Euclidean distance between two points of the plane with Cartesian coordinates and isThis is the Cartesian version of Pythagoras' theorem. In three-dimensional space, the distance between pointsandiswhich can be obtained by two consecutive applications of Pythagoras' theorem.EuclideantransformationsTranslationTranslating a set of points of the plane, preserving the distances and directions between them, is equivalent to addinga fixed pair of numbers (X,Y) to the Cartesian coordinates of every point in the set. That is, if the original coordinatesof a point are (x,y), after the translation they will beScalingTo make a figure larger or smaller is equivalent to multiplying the Cartesian coordinates of every point by the samepositive number m. If (x,y) are the coordinates of a point on the original figure, the corresponding point on the scaledfigure has coordinatesIf m is greater than 1, the figure becomes larger; if m is between 0 and 1, it becomes smaller.RotationTo rotate a figure counterclockwise around the origin by some anglecoordinates (x,y) by the point with coordinates (x',y'), whereis equivalent to replacing every point withThus:

Cartesian coordinate system 6ReflectionIf (x, y) are the Cartesian coordinates of a point, then (−x, y) are the coordinates of its reflection across the secondcoordinate axis (the Y axis), as if that line were a mirror. Likewise, (x, −y) are the coordinates of its reflection acrossthe first coordinate axis (the X axis).General transformationsThe Euclidean transformations of the plane are the translations, rotations, scalings, reflections, and arbitrarycompositions thereof. The result of applying a Euclidean transformation to a point is given by theformulawhere A is a 2×2 matrix and b is a pair of numbers, that depend on the transformation; that is,The matrix A must have orthogonal rows with same Euclidean length, that is,andThis is equivalent to saying that A times its transpose must be a diagonal matrix. If these conditions do not hold, theformula describes a more general affine transformation of the plane.The formulas define a translation if and only if A is the identity matrix. The transformation is a rotation around somepoint if and only if A is a rotation matrix, meaning thatOrientation and handednessIn two dimensionsFixing or choosing the x-axis determines the y-axis up to direction.Namely, the y-axis is necessarily the perpendicular to the x-axisthrough the point marked 0 on the x-axis. But there is a choice ofwhich of the two half lines on the perpendicular to designate aspositive and which as negative. Each of these two choices determines adifferent orientation (also called handedness) of the Cartesian plane.The right hand rule.The usual way of orienting the axes, with the positive x-axis pointingright and the positive y-axis pointing up (and the x-axis being the"first" and the y-axis the "second" axis) is considered the positive orstandard orientation, also called the right-handed orientation.A commonly used mnemonic for defining the positive orientation is the right hand rule. Placing a somewhat closedright hand on the plane with the thumb pointing up, the fingers point from the x-axis to the y-axis, in a positivelyoriented coordinate system.The other way of orienting the axes is following the left hand rule, placing the left hand on the plane with the thumbpointing up.When pointing the thumb away from the origin along an axis, the curvature of the fingers indicates a positiverotation along that axis.

Cartesian coordinate system 7Regardless of the rule used to orient the axes, rotating the coordinate system will preserve the orientation. Switchingany two axes will reverse the orientation.In three dimensionsFig. 7 – The left-handed orientation is shown on the left, and theright-handed on the right.Once the x- and y-axes are specified, they determine theline along which the z-axis should lie, but there are twopossible directions on this line. The two possiblecoordinate systems which result are called'right-handed' and 'left-handed'. The standardorientation, where the xy-plane is horizontal and thez-axis points up (and the x- and the y-axis form apositively oriented two-dimensional coordinate systemin the xy-plane if observed from above the xy-plane) iscalled right-handed or positive.The name derives from the right-hand rule. If the indexfinger of the right hand is pointed forward, the middlefinger bent inward at a right angle to it, and the thumbplaced at a right angle to both, the three fingers indicatethe relative directions of the x-, y-, and z-axes in aright-handed system. The thumb indicates the x-axis,the index finger the y-axis and the middle finger thez-axis. Conversely, if the same is done with the lefthand, a left-handed system results.Figure 7 depicts a left and a right-handed coordinatesystem. Because a three-dimensional object isrepresented on the two-dimensional screen, distortionand ambiguity result. The axis pointing downward (andto the right) is also meant to point towards theFig. 8 – The right-handed Cartesian coordinate system indicating the observer, whereas the "middle" axis is meant to pointcoordinate planes.away from the observer. The red circle is parallel to thehorizontal xy-plane and indicates rotation from thex-axis to the y-axis (in both cases). Hence the red arrow passes in front of the z-axis.Figure 8 is another attempt at depicting a right-handed coordinate system. Again, there is an ambiguity caused byprojecting the three-dimensional coordinate system into the plane. Many observers see Figure 8 as "flipping in andout" between a convex cube and a concave "corner". This corresponds to the two possible orientations of thecoordinate system. Seeing the figure as convex gives a left-handed coordinate system. Thus the "correct" way toview Figure 8 is to imagine the x-axis as pointing towards the observer and thus seeing a concave corner.

Cartesian coordinate system 8Representing a vector in the standard basisA point in space in a Cartesian coordinate system may also be represented by a vector, which can be thought of as anarrow pointing from the origin of the coordinate system to the point. If the coordinates represent spatial positions(displacements) it is common to represent the vector from the origin to the point of interest as . In threedimensions, the vector from the origin to the point with Cartesian coordinates is sometimes written as: [5]where , , and are unit vectors and the respective versors of , , and axes. This is the quaternionrepresentation of the vector, and was introduced by Sir William Rowan Hamilton. The unit vectors , , andcalled the versors of the coordinate system, and are the vectors of the standard basis in three-dimensions.ApplicationsEach axis may have different units of measurement associated with it (such as kilograms, seconds, pounds, etc.).Although four- and higher-dimensional spaces are difficult to visualize, the algebra of Cartesian coordinates can beextended relatively easily to four or more variables, so that certain calculations involving many variables can bedone. (This sort of algebraic extension is what is used to define the geometry of higher-dimensional spaces.)Conversely, it is often helpful to use the geometry of Cartesian coordinates in two or three dimensions to visualizealgebraic relationships between two or three of many non-spatial variables.The graph of a function or relation is the set of all points satisfying that function or relation. For a function of onevariable, f, the set of all points (x,y) where y = f(x) is the graph of the function f. For a function of two variables, g,the set of all points (x,y,z) where z = g(x,y) is the graph of the function g. A sketch of the graph of such a function orrelation would consist of all the salient parts of the function or relation which would include its relative extrema, itsconcavity and points of inflection, any points of discontinuity and its end behavior. All of these terms are more fullydefined in calculus. Such graphs are useful in calculus to understand the nature and behavior of a function orrelation.Notes[1] "analytic geometry". Encyclopædia Britannica (Encyclopædia Britannica Online ed.). 2008.[2] Descartes, R. La Géométrie (http://gallica2.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k29040s.image.f1.langEN). Livre Premier: Des problèmes qu'on peutconstruire sans y employer que des cercles et des lignes droites (Book one: Problems whose construction requires only circles and straightlines). . (French)[3] A Tour of the Calculus, David Brezinsky[4] Springer online reference Encyclopaedia of Mathematics (http://eom.springer.de/a/a010970.htm)[5] David J. Griffith (1999). Introduction to Electromagnetics. Prentice Hall. ISBN 0-13-805326-X.References• Descartes, René, Oscamp, Paul J. (trans) (2001). Discourse on Method, Optics, Geometry, and Meteorology.• Morse PM, Feshbach H (1953). Methods of Theoretical Physics, Part I. New York: McGraw-Hill. pp. 656.LCCN 52-11515. ISBN 0-07-043316-X.• Margenau H, Murphy GM (1956). The Mathematics of Physics and Chemistry. New York: D. van Nostrand.pp. 177. LCCN 55-10911.• Korn GA, Korn TM (1961). Mathematical Handbook for Scientists and Engineers. New York: McGraw-Hill.pp. 55–79. LCCN 59-14456, ASIN B0000CKZX7.• Sauer R, Szabó I (1967). Mathematische Hilfsmittel des Ingenieurs. New York: Springer Verlag. pp. 94.LCCN 67-25285.• Moon P, Spencer DE (1988). "Rectangular Coordinates (x, y, z)". Field Theory Handbook, Including CoordinateSystems, Differential Equations, and Their Solutions (corrected 2nd ed., 3rd print ed. ed.). New York:are

Cartesian coordinate system 9Springer-Verlag. pp. 9–11 (Table 1.01). ISBN 978-0387184302.External links• Cartesian Coordinate System (http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Calculus/Coordinates.shtml)• Printable Cartesian Coordinates (http://www.printfreegraphpaper.com/)• Cartesian coordinates (http://planetmath.org/?op=getobj&from=objects&id=6016) on PlanetMath• MathWorld description of Cartesian coordinates (http://mathworld.wolfram.com/CartesianCoordinates.html)• Coordinate Converter – converts between polar, Cartesian and spherical coordinates (http://www.random-science-tools.com/maths/coordinate-converter.htm)• Coordinates of a point (http://www.mathopenref.com/coordpoint.html) Interactive tool to explore coordinatesof a point

2. Système de coordonnéesSystème de coordonnées 1En mathématiques, un système de coordonnées permet de faire correspondre à chaque point d'un espace à Ndimensions, un N-uplet de scalaires. Dans beaucoup de cas, les scalaires considérés sont des nombres réels, mais ilest possible d'utiliser des nombres complexes ou des éléments d'un corps commutatif quelconque. Plus généralement,les coordonnées peuvent provenir d'un anneau ou d'une autre structure algébrique apparentée.On considère que l'espace existe en lui-même indépendamment du choix d'un système de coordonnées particulier.ExemplesLe cas le plus courant est la notion de coordonnées en géométrie, voir l'article Repérage dans le plan et dans l'espace: on choisit un point de repère appelé « origine », et trois « règles graduées » de directions distinctes qui ne sont pasdans le même plan (dans le plan, deux direction suffisent). Les coordonnées de ce point sont appelées « abscisse », «ordonnée » et « cote », et sont notées respectivement x, y et z. Voir aussi l'article Géométrie analytique.En géographie, on associe une longitude et une latitude à des endroits géographiques ; c'est un système decoordonnées. Dans ce cas, la paramétrisation n'est pas unique aux pôles Nord et Sud.Un exemple de système de coordonnées permet de décrire un point P dans l'espace euclidien par un n-uplet :étant des nombres réels appelés coordonnées du point P.Si un sous-ensemble S d'un espace euclidien est appliqué de façon continue sur un autre espace topologique, celadéfinit les coordonnées de l'image de S. On peut parler de paramétrisation de l'image, puisque ce processus assignedes nombres aux points. La correspondance est unique seulement si l'application est bijective.TransformationsUne transformation de coordonnées est une conversion d'un système à un autre pour décrire le même espace.Certains choix de système de coordonnées peut conduire à des paradoxes, par exemple au voisinage d'un trou noir,qui peuvent être résolus en changeant de système. Cela n'est toutefois pas possible en une véritable singularitémathématique.Systèmes courantsQuelques systèmes de coordonnées couramment utilisés :• le système de coordonnées cartésiennes utilisé dans un espace vectoriel ou un espace affine de dimension finie.• pour tout espace vectoriel de dimension finie et toute base, les coefficients des vecteurs exprimés dans cette basepeuvent être utilisés comme coordonnées. Changer de base est une transformation de coordonnées, unetransformation linéaire qui peut être définie par une matrice.• le système de coordonnées curvilignes est une généralisation, basée sur des intersections de courbes.• les systèmes de coordonnées polaires :• le système de coordonnées cylindriques représente un point dans l'espace par un angle, une distance à l'origineet une hauteur.• le système de coordonnées sphériques représente un point dans l'espace par deux angles et une distance àl'origine. Le système de coordonnées géographiques en est dérivé.• des systèmes de coordonnées généralisées sont utilisés en mécanique lagrangienne.

Système de coordonnées 2Systèmes utilisés en astronomieL'astronomie utilise plusieurs systèmes de coordonnées pour noter la direction d'un objet céleste :• systèmes de coordonnées célestes :• système de coordonnées horizontales, coordonnées locales liées à un point donné de la Terre ;• système de coordonnées horaires, défini à partir du plan équatorial terrestre et de la direction du Nordgéographique local ;• système de coordonnées équatoriales, défini à partir du plan équatorial terrestre, et du point γ (directioncorrespondant au passage de la déclinaison du Soleil d'une valeur négative à une valeur positive) ;• système de coordonnées écliptiques, défini à partir du plan de révolution de la Terre autour du Soleil ; cesystème peut être géocentrique ou héliocentrique (ce dernier choix permet de déterminer des coordonnées nonsujettes à la précession) ;• système de coordonnées galactiques, défini à partir d'un plan fondamental, choisi une fois pour toutes, et situéau voisinage du plan de symétrie de notre Galaxie (contenu dans le disque, ou se trouve le Soleil) ; cescoordonnées ne sont pas sujettes à la précession séculaire, dues au déplacement du système solaire (environ250 km/s) au sein de notre Galaxie ;• systèmes de coordonnées extragalactiques :• système de coordonnées supergalactiques, basé sur le plan du superamas de galaxies localAutresEn relativité générale, certains systèmes de coordonnées sont choisies de façon à simplifier les calculs.• Un système de coordonnées harmoniques représente un système de coordonnées qui, vues comme étant deschamps vectoriels sont de laplacien nul.• Plus généralement, le système de coordonnées est essentiellement arbitraire en relativité générale, la structure deséquations ne dépendant pas du choix de coordonnées. Cependant, lorsque vient la phase de résolution deséquations du champ gravitationnel, certains systèmes de coordonnées s'avèrent plus commodes que d'autres, oupermettent une interprétation physique simple des résultats obtenus. Les classes de systèmes de coordonnéespossédant telle ou telle propriété sont appelés jauge. Dans le domaine de la théorie des perturbationscosmologiques, le choix d'une telle jauge peut présenter des avantages.

3. Global Positioning SystemGlobal Positioning System 1Le Global Positioning System (GPS) – que l'on peut traduire en français par « système de positionnement mondial »– est un système de géolocalisation fonctionnant au niveau mondial. En 2010, il est avec GLONASS, un système depositionnement par satellites entièrement opérationnel et accessible au grand public.Ce système a été théorisé par le physicien D. Fanelli [1] et mis en place à l'origine par le Département de la Défensedes États-Unis. Il est très rapidement apparu que des signaux transmis par les satellites pouvaient être librementreçus et exploités, et qu'ainsi un récepteur pouvait connaître sa position sur la surface de la Terre, avec une précisionsans précédent, dès l'instant qu'il était équipé des circuits électroniques et du logiciel nécessaires au traitement desinformations reçues. Une personne munie de ce récepteur peut ainsi se localiser et s'orienter sur terre, sur mer, dansl'air ou dans l'espace au voisinage de la Terre.Le GPS a donc connu un grand succès dans le domaine civil et engendré un énorme développement commercial dansde nombreux domaines : navigation maritime, sur route, localisation de camions, randonnée, etc. De même, le milieuscientifique a su développer et exploiter des propriétés des signaux transmis pour de nombreuses applications :géodésie, transfert de temps entre horloges atomiques, étude de l'atmosphère, etc.Le GPS utilise le système géodésique WGS 84, auquel se réfèrent les coordonnées calculées grâce au système. Lepremier satellite expérimental fut lancé en 1978, mais la constellation de 24 satellites ne fut opérationnelle qu'en1995.PrésentationLe GPS comprend au moins 24 satellites orbitant à 20200 kmd'altitude. Ces satellites émettent en permanence sur deux fréquencesL1 (1575.42 MHz) et L2 (1227.60 MHz) un signal complexe, constituéde données numériques et d'un ensemble de codes pseudo-aléatoires,daté précisément grâce à leur horloge atomique. Les donnéesnumériques, transmises à 50 bit/s, incluent en particulier deséphémérides permettant le calcul de la position des satellites, ainsi quedes informations sur leurs horloges internes. Les codes sont un codeC/A (acronyme de coarse acquisition, acquisition grossière) à 1,023Mbit/s et de période 1 ms, et un code P (pour précision) à 10,23 Mbit/savec une période de 280 jours. Le premier est librement accessible, lesecond est réservé aux utilisateurs autorisés ; il est le plus souventchiffré. Les récepteurs commercialisés dans le domaine civil utilisentle code C/A. Quelques rares utilisateurs civils spécialisés, comme lesorganismes de géodésie, ont accès au code P.Un satellite NAVSTAR (Navigation SatelliteTiming And Ranging) appartenant à laconstellation du GPSAinsi, un récepteur GPS qui capte les signaux d'au moins quatresatellites équipés de plusieurs horloges atomiques peut, en calculant lestemps de propagation de ces signaux entre les satellites et lui, connaître Système de navigation GPS dans un taxisa distance par rapport à ceux-ci et, par trilatération, situer précisémenten trois dimensions n'importe quel point placé en visibilité des satellites GPS [2] ,avec une précision de 15 à100 mètres pour le système standard. Le GPS est ainsi utilisé pour localiser des véhicules roulants, des navires, desavions, des missiles et même des satellites évoluant en orbite basse.

Global Positioning System 2Concernant la précision, il est courant d'avoir une position horizontaleà 15 mètres près. Le GPS étant un système développé pour lesmilitaires américains, une disponibilité sélective a été prévue :certaines informations, en particulier celles concernant l'horloge dessatellites, peuvent être volontairement dégradées et priver lesrécepteurs qui ne disposent pas des codes correspondants de laprécision maximale. Pendant quelques années, les civils n'avaient ainsiaccès qu'à une faible précision (environ 100 m). Le 1 er mai 2000, leprésident Bill Clinton a annoncé qu'il mettait fin à cette dégradationvolontaire du service [3] .Radionavigation par GPS à bord d'un paramoteurCertains systèmes GPS conçus pour des usages très particuliers peuvent fournir une localisation à quelquesmillimètres près. Le GPS différentiel (DGPS), corrige ainsi la position obtenue par GPS conventionnel par lesdonnées envoyées par une station terrestre de référence localisée très précisément. D'autres systèmes autonomes,affinant leur localisation au cours de 8 heures d'exposition parviennent à des résultats équivalents.Dans certains cas, seuls trois satellites peuvent suffire. La localisation en altitude (axe des Z) n'est pas d'embléecorrecte alors que la longitude et la latitude (axe des X et des Y) sont encore bonnes. On peut donc se contenter detrois satellites lorsque l'on évolue au-dessus d'une surface « plane » (océan, mer). Ce type d'exception est surtout utileau positionnement d'engins volants (tels les avions) qui ne peuvent pas se reposer sur le seul GPS, trop imprécis pourleur donner leur altitude. Mais il existe néanmoins un modèle de géoïde mondial nommé « Earth Gravity Model1996 » ou EGM96 [4] associé au WGS 84 qui permet, à partir des coordonnées WGS 84, de déterminer [5] desaltitudes rapportées au niveau moyen des mers avec une précision d'environ 1 mètre. Des récepteurs GPS évoluésincluent ce modèle pour fournir des altitudes plus conformes à la réalité.HistoireÀ l'origine, le GPS était un projet de recherche de l'armée américaine. Il a été lancé dans les années 1960 et c'est àpartir de 1978 que les premiers satellites GPS sont envoyés dans l'espace. En 1983, le président Ronald Reagan, à lasuite de la mort des 269 passagers du Vol 007 Korean Airlines a promis que la technologie GPS serait disponiblegratuitement aux civils, une fois opérationnelle. Une seconde série de satellites est lancée à partir de 1989 en vue deconstituer une flotte suffisante. En 1995, le nombre de satellites disponibles permet de rendre le GPS opérationnel enpermanence sur l'ensemble de la planète, avec une précision limitée à une centaine de mètres pour un usage civil. En2000, le président Bill Clinton confirme l'intérêt de la technologie à des fins civiles et autorise une diffusion nonrestreinte des signaux GPS, permettant une précision d'une dizaine de mètres et une démocratisation de latechnologie au grand public à partir du milieu des années 2000.Les États-Unis continuent de développer leur système par le remplacement et l'ajout de satellites ainsi que par lamise à disposition de signaux GPS complémentaires, plus précis et demandant moins de puissance aux appareils deréception. Un accord d'interopérabilité a également été confirmé entre les systèmes GPS et Galileo afin que les deuxsystèmes puissent utiliser les mêmes fréquences et assurer une compatibilité entre eux.

Global Positioning System 3CompositionLe GPS est composé de 3 parties distinctes, appelées encore segments :Le segment spatialEn 2010, il est constitué d'une constellation de 31 satellites NAVSTAR (Navigation Satellite Timing And Ranging).Ces satellites évoluent sur 6 plans orbitaux ayant une inclinaison d'environ 55° sur l'équateur [6] . Ils suivent uneorbite quasi-circulaire à une altitude de 20000 à 20500 km qu'ils parcourent en 11 h 58 min 2 s, soit un demi-joursidéral. Ainsi les satellites, vus du sol, reprennent la même position dans le ciel au bout d'un jour sidéral.Les générations successives de satellites sont désignées sous le nom de Blocs :• Bloc I : les satellites du Bloc I sont les 11 premiers satellites du système, mis en orbite entre 1978 et 1985,fabriqués par Rockwell International, ils étaient prévus pour une mission moyenne de 4,5 ans et une durée de viede 5 ans, mais leur durée de vie moyenne s'éleva à 8,76 années ; l’un d’entre eux est même resté pendant 10 ans enactivité. Leur mission principale était de valider les différents concepts du GPS. Aujourd’hui, plus aucun satellitedu Bloc I n'est encore en service ;• Bloc II : les satellites du Bloc II sont les premiers satellites opérationnels du GPS. De nombreuses améliorationsont été apportées à ces satellites par rapport à la version précédente, notamment en ce qui concerne leurautonomie. Ils sont capables de rester 14 jours sans contact avec le segment sol tout en gardant une précisionsuffisante. Neuf satellites furent lancés en 1989 et 1990. Bien qu'on ait estimé leur durée de vie à 7,5 ans, laplupart d'entre eux sont restés en fonction pendant plus de 10 ans. En 2010, il ne reste plus aucun satellite du BlocII actif ;• Bloc IIA : les satellites du Bloc IIA, au nombre de 19 et lancés entre 1990 et 1997, correspondent à une versionperfectionnée des satellites du Bloc II initial. Ils ont été équipés pour fonctionner éventuellement en modedégradé pour les civils. Ils sont équipés de 2 horloges atomiques au césium et de 2 horloges au rubidium. Ils ontmarqué à partir de 1993 le début de la phase opérationnelle du GPS. En 2010, 11 satellites du Bloc IIA sont actifs;• Bloc IIR : les satellites du Bloc IIR sont dotés d'une meilleure autonomie, fabriqués par Lockheed MartinCorporation, et mis en orbite entre 1997 et 2009, ils peuvent se transmettre mutuellement des messages sansaucun contact au sol, permettant ainsi aux opérateurs du système de pouvoir communiquer avec des satellites quileurs sont inaccessibles dans une communication directe. Ils sont équipés de 3 horloges atomiques au rubidium.Vingt-et-un satellites du Bloc IIR ont été lancés, le dernier le 17 août 2009. Vingt sont actifs. Les huit dernierssont désignés sous le sigle IIR-M parce qu'ils émettent un nouveau code civil (L2C) et un nouveau code militaire(M). Le IIR-M7 transportait en plus un émetteur expérimental transmettant sur la fréquence L5 qui sera implantéesur les satellites du Bloc F [7] ;• Bloc IIF : les satellites du Bloc IIF (Follow-On) construits par Boeing sont au nombre de 12, le premier de lasérie a été lancé en mai 2010, et les lancements des autres satellites s'échelonneront jusqu'en 2014. Le programmevise à atteindre ainsi une constellation de 33 satellites ;• Bloc III : les satellites du Bloc III sont encore en phase de développement en 2010 et ont pour but de faireperdurer le GPS jusqu'en 2030 et plus. Les premières études furent lancées en novembre 2000, et en mai 2008,Lockheed Martin Corporation fut choisi pour réaliser 32 satellites. Une première série composée de 8 satellites(Bloc IIIA) doit être lancée à partir de 2014 [8] .

Global Positioning System 4Le segment de contrôleC'est la partie qui permet de piloter et de surveiller le système. Il estcomposé de 5 stations au sol du 50th Space Wing de l'Air Force SpaceCommand, basé à la Schriever Air Force Base dans le Colorado (lastation maîtresse est basée à Colorado Springs) dans la base deCheyenne Mountain. Leur rôle est de mettre à jour les informationstransmises par les satellites (éphémérides, paramètres d'horloge) etcontrôler leur bon fonctionnement .Satellite GPS non lancé exposé au San DiegoAerospace MuseumLe segment utilisateurIl regroupe l'ensemble des utilisateurs civils et militaires qui ne fontque recevoir et exploiter les informations des satellites. Le système nepeut donc être saturé : le nombre maximum d'utilisateurs GPS estillimité.Principe de fonctionnementTrois récepteurs GPSLe GPS fonctionne grâce au calcul de la distance qui sépare unrécepteur GPS et plusieurs satellites. Les informations nécessaires au calcul de la position des 31 satellites étanttransmise régulièrement au récepteur, celui-ci peut, grâce à la connaissance de la distance qui le sépare des satellites,connaître ses coordonnées.La technologie informatique a pu améliorer le fonctionnement technique des GPS à partir de l'utilisation de plusieursconcepts mathématiques tel que les graphes qui sont principalement utilisés dans l'implémentation de bases dedonnées et de systèmes de fichiers. En effet, plusieurs algorithmes comme celui du Gps-less location, l'algorithme deFloyd-Warshall, l'algorithme de Dijkstra, ou bien l'algorithme de parcours en largeur sont utilisés pour veiller au bonfonctionnement du système. Par contre, en ce qui concerne l'identification du plus court chemin, l'algorithme le plusutilisé pour les GPS est celui de Dijkstra qui, généralement, sert à résoudre ce problème dans plusieurs domaines.Le signal émisLes satellites GPS émettent plusieurs signaux codés, à destinationcivile ou militaire. Le signal civil pour l'utilisation libre correspond aucode C/A, émis sur la porteuse de 1575 MHz.Sur cette porteuse, le signal de modulation est une séquence résultantde l'addition modulo 2 du code pseudo-aléatoire C/A à 1 Mbps et desdonnées à 50 bps contenant les éphémérides des satellites et d'autresinformations de navigation. C'est le code C/A qui sert dans lesrécepteurs par corrélation avec le signal reçu à déterminer l'instantexact d'émission de celui-ci.Schéma du signal C/ACet instant d'émission de référence du code C/A peut être modulé, à nouveau par un code pseudo-aléatoire, pourdégrader la détermination de position au sol. Ce chiffrement est appelé selective availability (SA), faisant passer laprécision du système de 10 m environ à 100 m. Il a été abandonné en 2000 sous la pression des utilisateurs civils, eten raison du développement du DGPS qui le compensait en grande partie. Cette possibilité est cependant toujoursprésente à bord des satellites. La SA comporte aussi la possibilité de dégrader les informations permettant de calculer

Global Positioning System 5la position des satellites sur leur orbite ; elle n'a jamais été utilisée.Mesure de la distance du récepteur par rapport à un satelliteLes satellites envoient des ondes électromagnétiques (micro-ondes) qui se propagent à la vitesse de la lumière.Connaissant celle-ci, on peut alors calculer la distance qui sépare le satellite du récepteur en connaissant le temps quel'onde a mis pour parcourir ce trajet.Pour mesurer le temps mis par l'onde pour lui parvenir, le récepteur GPS compare l'heure d'émission incluse dans lesignal et celle de réception de l'onde émise par le satellite. Cette mesure, après multiplication par la vitesse du signal,fournit une pseudo-distance, assimilable à une distance, mais entachée d'une erreur de synchronisation des horlogesdu satellite et du récepteur, et de dégradations comme celles dues à la traversée de l'atmosphère. L'erreur d'horlogepeut être modélisée sur une période assez courte à partir des mesures sur plusieurs satellites.Calcul de la positionConnaissant les positions des satellites à l'heure d'émission des signaux, et les pseudo-distances mesurées(éventuellement corrigées de divers facteurs liés notamment à la propagation des ondes), le calculateur du récepteurest en mesure de résoudre un système d'équations dont les quatre inconnues sont la position du récepteur (troisinconnues) et le décalage de son horloge par rapport au temps GPS. Ce calcul est possible dès que l'on dispose desmesures relatives à quatre satellites ; un calcul en mode dégradé est possible avec trois satellites seulement si l'onconnaît l'altitude ; lorsque plus de quatre satellites sont visibles (ce qui est très souvent le cas), le système d'équationsà résoudre est surabondant : la précision du calcul est améliorée, et on peut estimer les erreurs sur la position et letemps.La précision de la position obtenue dépend, toutes choses égales par ailleurs, de la géométrie du système : si lessatellites visibles se trouvent tous dans un cône d'observation de faible ouverture angulaire, la précision seraévidemment moins bonne que s'ils sont répartis régulièrement dans un large cône. Les effets de la géométrie dusystème de mesure sur la précision sont décrits par un paramètre : le DOP (pour Dilution Of Precision : atténuationou diminution de la précision) : le HDOP se réfère à la précision horizontale, le TDOP à la précision sur le temps, leVDOP à la précision sur l'altitude. La précision espérée est d'autant meilleure que le DOP est petit.Résolution de l'équation de navigationLa résolution de l'équation de navigation peut se faire par la méthode des moindres carrés et la méthode deBancroft [9] . Elle nécessite 4 équations (4 satellites).Chaque signal satellite donne au récepteur l'équation suivante :avec :• la distance au satellite ;• la position du satellite ;• la position du récepteur;• la vitesse de la lumière dans le vide;• le décalage de l'horloge interne du récepteur (le récepteur ne dispose pas d'horloge interne assez précise);• le temps de réception du signal émis à par le satellite .En passant au carré, on obtient :Puis en développant :

Global Positioning System 6On peut alors introduire , et le pseudo-produit scalairede Lorentz défini pour tout quadrivecteur et par . L'équationprécédente se réécrit en :En mettant sous forme matricielle tous les signaux dont on dispose, on obtient :avec :••••Remarque : le nombre de lignes de , et doit-être le même et supérieur ou égal à 4.En considérant quecarrés qui donne pour solution :comme une constante, on peut résoudre l'équation précédente par la méthode des moindresavec .On peut ensuite utiliseret résoudre l'équation ainsidéfinie dont les solutions sont les racines d'un polynôme du second degré :Décalage de l'horloge du récepteurLa difficulté est de synchroniser les horloges des satellites et celle du récepteur. Une erreur d'un millionième deseconde provoque une erreur de 300 mètres sur la position. Le récepteur ne peut bien entendu pas bénéficier d'unehorloge atomique comme les satellites ; il doit néanmoins disposer d'une horloge assez stable, mais dont l'heure n'esta priori pas synchronisée avec celle des satellites. Les signaux de quatre satellites au moins sont nécessaires pourdéterminer ce décalage, puisqu'il faut résoudre un système d'au moins quatre équations mathématiques à quatreinconnues qui sont la position dans les trois dimensions plus le décalage de l'horloge du récepteur avec l'heure GPS(voir plus loin).Prise en compte de la relativitéOutre l'incertitude associée à l'horloge du récepteur, la relativité restreinte et la relativité générale interviennent defaçon fondamentale. La première implique que le temps ne s'écoule pas de la même façon dans le référentiel dusatellite, parce que celui-ci possède une grande vitesse par rapport au référentiel du récepteur. La seconde expliqueque la plus faible gravité au niveau des satellites engendre un écoulement du temps plus rapide que celui durécepteur. Le système tient compte de ces deux effets relativistes dans la synchronisation des horloges. Par exempleles fréquences émises sont légèrement décalées (4,5 ppm) pour être reçues au sol avec leur valeur réelle.

Global Positioning System 7Erreurs possiblesLa plupart des récepteurs sont capables d'affiner leurs calculs en utilisant plus de 4 satellites (ce qui rend les résultatsdes calculs plus précis) tout en ôtant les sources qui semblent peu fiables, ou trop proches l'une de l'autre pourfournir une mesure correcte, comme on le précise ci-dessus.Le GPS n'est pas utilisable dans toutes les situations : le signal émis par les satellites NAVSTAR étant assez faible,la traversée des couches de l'atmosphère est un facteur qui perturbe la précision de la localisation ; de même, lessimples feuilles des arbres peuvent absorber le signal et rendre la localisation hasardeuse. De la même façon, l'effetcanyon, particulièrement sensible en milieu urbain, consiste en l'occultation d'un satellite par le relief (un bâtimentpar exemple) ; ou pire encore, en un écho du signal contre une surface qui n'empêchera pas la localisation maisfournira une localisation fausse : c'est le problème des multi-trajets des signaux GPS [6] .D'autres erreurs, n'ayant pas de corrélation avec le milieu de prise de mesure ni la nature atmosphérique, peuvent êtreprésentes. Ce sont des erreurs systématiques, telles les décalages orbitaux ou encore un retard dans l'horlogeatomique qui calcule le temps auquel la mesure est prise. Un mauvais étalonnage du récepteur (ou autres appareilsélectroniques du système) peut aussi produire une erreur de mesure [6] .Corrections troposphérique et ionosphériqueEn l'absence d'obstacles, il reste cependant des facteurs de perturbation importants nécessitant une correction desrésultats de calcul. Le premier est la traversée des couches basses de l'atmosphère, la troposphère. La présenced'humidité et les modifications de pression de la troposphère modifient l'indice de réfraction n et donc la vitesse et ladirection de propagation du signal radio. Si le terme hydrostatique est actuellement bien connu, les perturbationsdues à l'humidité nécessitent, pour être corrigées, la mesure du profil exact de vapeur d'eau en fonction de l'altitude,une information difficilement collectable, sauf par des moyens extrêmement onéreux comme les lidars, qui nedonnent que des résultats parcellaires. Les récepteurs courants intègrent un modèle de correction.Le deuxième facteur de perturbation est l'ionosphère. Cette couche ionisée par le rayonnement solaire modifie lavitesse de propagation du signal. La plupart des récepteurs intègrent un algorithme de correction, mais en période deforte activité solaire, cette correction n'est plus assez précise. Pour corriger plus finement cet effet, certainsrécepteurs bi-fréquences utilisent le fait que les deux fréquences L1 et L2 du signal GPS ne sont pas affectées de lamême façon et recalculent ainsi la perturbation réelle.Amélioration locale du calculLe DGPSLe GPS différentiel (Differential global positioning system : DGPS) permet d'améliorer la précision du GPS enréduisant la marge d'erreur du système.Le SBASDes systèmes complémentaires d'amélioration de la précision ont été développés (SBAS, Satellite basedaugmentation system) comme WAAS en Amérique du Nord, MSAS au Japon ou EGNOS en Europe. Celui-ci,développé par l'Union européenne, est un réseau de quarante stations au sol dans toute l’Europe, couplé à dessatellites géostationnaires, qui améliore la fiabilité et la précision des données du GPS, et corrige certaines erreurs.Certains de ces systèmes sont privés, et nécessitent un abonnement auprès d'un opérateur qui les diffuse(généralement par satellite). D'autres sont publics. De tels systèmes peuvent avoir une couverture limitée (région,pays), et leur précision est variable.

Global Positioning System 8La méthode des ambiguïtés entières non différenciéesUn procédé a été mis au point et breveté par deux chercheurs du CNES, Denis Laurichesse et Flavien Mercier : laméthode des ambiguïtés entières non différenciées. Elle consiste à découper les chemins et à en extraire des «morceaux », dont la valeur utilisée comme base permet de déduire le positionnement précis. Elle assure uneexactitude avérée au centimètre près en positionnement temps réel et une possibilité d'application à la géodésie [10] .Conversion des informations obtenuesLe positionnement 3D donne ainsi les coordonnées du récepteur dans l'espace, dans un repère à 3 axes et qui a pourorigine le centre de gravité des masses terrestres (système géodésique). Pour que ces données soient exploitables, ilfaut convertir les données (X, Y, Z) en un ensemble plus parlant pour l'utilisateur : « latitude, longitude, altitude »(voir les systèmes de coordonnées).C'est le récepteur GPS qui effectue cette conversion par défaut dans le système géodésique WGS84 (World GeodeticSystem 84), le système le plus utilisé au monde qui est une référence globale répondant aux objectifs d'un systèmemondial de navigation. À noter que l'altitude généralement fournie n'est pas toujours directement exploitable, du faitqu'il s'agit le plus souvent de l'altitude par rapport à l'ellipsoïde du système géodésique WGS84, dont le géoïde peutlocalement s'écarter sensiblement ; les récepteurs les plus élaborés disposent d'un modèle de géoïde, et indiquent unealtitude comparable à celle des cartes. Les coordonnées obtenues peuvent naturellement être exprimées dans un autresystème géodésique propre à une région ou un pays, et dans un autre système de projection. En France, le système deréférence est encore souvent la NTF, bien que le système géodésique officiel soit désormais le RGF93, qui diffèretrès peu du WGS 84.Comme le calcul des coordonnées géographiques du récepteur intègre obligatoirement le calcul du décalage del'horloge (ou oscillateur interne) du récepteur par rapport au temps GPS et donc à l'UTC, l'heure indiquée par cettehorloge est donc précisément soit le temps UTC, soit le temps légal en usage à l'emplacement du récepteur. Lafréquence de l'oscillateur peut être utilisée pour asservir précisément un système extérieur en fréquence ousynchroniser des horloges éloignées. C'est le cas par exemple des réseaux de télécommunications dont leséquipements nécessitent une fréquence avec une stabilité spécifiée pour fonctionner correctement. Beaucoup deréseaux à travers le monde sont ainsi synchronisés par des récepteurs GPS.Ainsi, le GPS s'avère accessible aux transporteurs routiers, avions, navigateurs, randonneurs, géomètres, forestiers,automobilistes, etc.Inconvénients du GPSDépendance stratégiqueLe GPS est un système conçu par et pour l'armée des États-Unis et sous son contrôle. Le signal pourrait être dégradé,occasionnant ainsi une perte importante de sa précision, si le gouvernement des États-Unis le désirait. C'est un desarguments en faveur de la mise en place du système européen Galileo qui est, lui, civil et dont la précision théoriqueest supérieure. La qualité du signal du GPS a été dégradée volontairement par les États-Unis jusqu'au mois de mai2000, la précision d'un GPS en mode autonome était alors d'environ 100 mètres. Depuis l'arrêt de ce brouillagevolontaire, supprimé par le président Bill Clinton, la précision est de l'ordre de 5 à 15 mètres.

Global Positioning System 9Confiance exagérée dans ses performancesEn démontrant ses performances exceptionnelles, puis en se vulgarisant, le GPS a modifié la perception dupositionnement et de la navigation au sein même de la société. De ce fait les institutions et les pouvoirs publicsadmettent de plus en plus difficilement qu’il soit possible de « ne pas savoir où l’on est » et dans les applications tantprofessionnelles que pour les loisirs, il est si facile à exploiter qu’il semble pouvoir décharger complètement lespratiquants des tâches de positionnement et navigation.C’est peut-être le principal danger du GPS. Son usage est aux risques et périls de l'utilisateur ; il n'offre, a priori,aucune garantie et aucune responsabilité en cas d'incident.En effet, en dépit de sa fiabilité et de sa précision, un tel système ne peut être fiable à 100 %. En outre, sa précisionpeut être mise en défaut car la continuité du calcul reste fragile et peut être interrompue ou perturbée par :• une cause extérieure de mauvaise réception : parasite, orage, forte humidité ;• un brouillage radioélectrique volontaire ou non ;• une manœuvre au cours de laquelle la réception est temporairement masquée ;• l’alignement momentané de quelques satellites qui empêche le calcul précis (incertitude géométrique temporaire) ;• un incident dans un satellite.Le Bureau d'enquêtes et d'analyses des accidents de l'Aviation civile française a réalisé une étude sur les accidents etincidents pour lesquels l'usage du GPS est identifié comme facteur déclenchant ou contributif de l'évènement et ils'avère que dans nombre de cas, c'est une trop grande confiance en cet outil qui a participé à l'accident ou incident.Ainsi, il est fortement suggéré que les usagers des GPS et en particulier les professionnels l'utilisant, soientclairement informés des limites de cet outil qui ne doit être qu'une aide et non un moyen de navigation primaire [11] .Référence géodésique ou cartographiqueDes problèmes cartographiques peuvent également entrer en jeu, car la position calculée par un récepteur GPS seréfère au système géodésique WGS 84, qui n'est pas généralement le système de référence pour les cartes terrestresnationales.La légende de chaque carte signale toujours le système géodésique de référence utilisé et la majorité des récepteursGPS modernes peuvent être programmés pour exprimer la position calculée dans un système géodésique différent duWGS 84, et éventuellement dans la projection cartographique souhaitée (par exemple UTM ou Lambert), plutôtqu'en coordonnées géographiques.GPS et surveillanceDans l'esprit du grand public, un lien direct est effectué entre GPS et surveillance, le terme familier péjoratif de «flicage » est généralement employé par les détracteurs de tels systèmes. Toutefois, ces outils de surveillance qui,parce qu'ils touchent à des questions de vie privée occasionnent des débats de société, n'incorporent le GPS quecomme l'une des briques technologiques nécessaires à son fonctionnement.Le dispositif de localisation GPS en lui-même est un système passif qui se contente de recevoir les signaux dessatellites et d'en déduire une position. Le réseau des satellites GPS ne reçoit donc aucune information d'éventuelssystèmes de surveillance au sol (ou embarqués dans un aéronef ou un navire) et demeure techniquement incapabled'effectuer la surveillance d'un territoire d'une quelconque façon.En revanche, notamment dans le domaine des transports, des systèmes déployés dans les véhicules adjoignent undispositif de transmission de l'information obtenue avec le GPS. Ce dispositif peut fonctionner en temps réel, il s'agitalors bien souvent d'une liaison de téléphonie mobile data ; ou fonctionner en temps différé, les données sont alorsdéchargées a posteriori par un système physique ou de radio à courte portée.Leur application est généralement réservée aux professionnels pour suivre une flotte de camions, véhicules detransports de passagers (y compris les taxis), de véhicules de commerciaux, de dépannage ou d'intervention. Les

Global Positioning System 10objectifs de ces outils de suivi de flotte sont pour un employeur de s'assurer que son salarié effectue effectivement cequ'il est censé faire sur le terrain ou que le véhicule n'a pas été détourné, mais aussi d'améliorer la gestion d'une flottede véhicules, notamment dans les transports.Dans les applications de sécurisation de personne en cas d'urgence ou désorientation, il existe deux méthodes decollecte d’informations :• le tracking ;• la localisation sous demande.La première va identifier et remonter l’information à une période constante, par exemple toutes les deux ou cinqminutes. Tandis que la localisation sous demande consiste à n'envoyer l'information qu'en cas de demande du porteurdu terminal ou de l'aidant. Dans tous les cas, le porteur du terminal doit être informé et d'accord sur la fonctionnalitéde géolocalisation.Les systèmes de localisation automatique de sécurité, comme l'AIS en navigation maritime et aérienne, combinent unrécepteur GPS et un émetteur, améliorant la sécurité anti-collision et la recherche des naufragés. L'APRS utilise lemême principe, il est géré par des radioamateurs bénévoles.Autres systèmes de positionnement par satellitesIl existe d'autres systèmes de positionnement par satellite opérationnels, sans atteindre cependant la couverture ou laprécision du GPS :• GLONASS est le système russe, qui n'est pas pleinement opérationnel ;• Beidou est le système de positionnement créé par la République populaire de Chine ; il est opérationneluniquement sur le territoire chinois et les régions limitrophes (il utilise des satellites géostationnaires, au nombrede quatre actuellement) ;• l'Inde prépare également son système de positionnement ;• Galileo est le système civil de l'Union européenne en cours de test depuis 2004. À terme, il est destiné à être aumoins équivalent au GPS en termes de couverture et de précision.Notes et référencesNotes[1] (en) Annual Report to the President and the Congress, U.S. Government Printing Office Superintendent of Documents, 1971[2] Philippe Béguyot, Bruno Chevalier et Hana Rothova, Le GPS en agriculture : Principes, applications et essais comparatifs, Educagri, 2004,135 p. (ISBN 2-84444-310-9) , p. 19-26[3] (en) Bill Clinton, « President Clinton: Improving the Civilian Global Positioning System (GPS) (http://clinton4.nara.gov/WH/New/html/20000501_2.html) », NARA, 1 mai 2000[4] (en) EGM96 - The NASA GSFC and NIMA Joint Geopotential Model (http://cddis.nasa.gov/926/egm96/egm96.html), NASA, 18novembre 2004. Consulté le 5 juin 2010[5] (en) NGA EGM96 Geoid Calculator (http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm96/intpt.html), NGA, 16 juin 2006.Consulté le 5 juin 2010[6] Paul Correia, Guide pratique du GPS, Eyrolles, 2006[7] Les signaux L1 et L2 de ce satellite sont en 2010 inutilisables à cause d'une interférence entre ces signaux et la charge utile L5.[8] Air et Cosmos n o 2126, 23 mai 2008[9] Bancroft, S. An algebraic solution of the GPS equations, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems 21 (1985) 56–59.[10] Au cœur de l'innovation : la méthode des ambiguïtés entières non différenciées, dans CNESMAG, avril 2010[11] [pdf] Étude sur les événements GPS (http://www.bea-fr.org/etudes/etudegps/etudegps.pdf), Bureau d'enquêtes et d'analyses pour lasécurité de l'aviation civile, août 2005, p. 19-20. Consulté le 5 juin 2010

4. Projection de MercatorProjection de Mercator 1La projection de Mercator est une projection cylindrique du globeterrestre sur une carte plane formalisée par Gerardus Mercator en 1569.Cependant, cette projection était déjà connue des Chinois au X e siècleap. J-C. Les parallèles et les méridiens sont des lignes droites etl'inévitable étirement Est-Ouest en dehors de l'équateur estaccompagné par un étirement Nord-Sud correspondant, de telle sorteque l'échelle Est-Ouest est partout semblable à l'échelle Nord-Sud. Unecarte de Mercator ne peut couvrir les pôles : ils seraient infinimenthauts.La projection de Mercator est cylindrique.La projection de Mercator avec les indicatrices dedéformation de Tissot.Il s'agit d'une projection conforme, c’est-à-dire qu'elle conserve lesangles. Toute ligne droite sur une carte de Mercator est une ligned'azimut constant, c'est-à-dire une loxodromie. Ceci la rendparticulièrement utile aux marins, même si le trajet ainsi défini n'estgénéralement pas sur un grand cercle et n'est donc pas le chemin leplus court.À l'époque des grands voiliers, la durée du voyage était soumise auxéléments, et donc la distance du trajet était moins importante que ladirection, surtout parce que la longitude était difficile à calculerprécisément.La projection de Mercator de 1569.Les cartes traditionnelles inspirées des travaux de Mercator destinés à la navigation ont pour principal défaut dedonner une idée erronée des surfaces occupées par les différentes régions du monde, et donc des rapports entre lespeuples.Quelques exemples :L’Amérique du Sud semble plus petite que le Groenland ; en réalité, elle est neuf fois plus grande : 17,8 millions dekm² contre 2,1 millions. L’Inde (3,3 millions de km²) semble plus petite que la Scandinavie (1,1 million de km²).L’Europe (9,7 millions de km²) semble plus étendue que l’Amérique du Sud, pourtant près de deux fois plus grande.La Russie (17 millions de km²) semble beaucoup plus étendue que l'Afrique (30 millions de km²)

Projection de Mercator 2FormulesLes équations suivantes déterminent les coordonnées x et y d'un point sur une carte de Mercator à partir de sa latitudeφ et de sa longitude λ (avec λ 0au centre de la carte)Cette dernière fonction est appelée fonction de Gudermann inverse :Exemple d'applicationSoit la carte illustrant cet article (ayant une hauteur h = 724 et une largeur w = 679 (en pixels). La carte est centréesur latitude 0, longitude 0. Le pixel 0,0 est en haut à gauche.Pour obtenir la position du pixel horizontal représentant la longitude λ (en degrés), il suffit d'appliquer la formuledonnée précédemment :pixel_x = w*((λ+180) / 360).Pour obtenir la position du pixel vertical de la latitude φ (en degrés) :pixel_y = h / 2-LN(TAN( (pi / 4) + RADIANS(φ) / 2))*ratioavec ratio = w / (pi*2) = 108CalculPuisqu'on utilise une projection cylindrique, x ne dépend que de λ et y ne dépend que de φ. L'échelle Nord-Sud (enφ) doit être partout égale à l'échelle Est-Ouest (en λ), mais un degré de longitude ne fait pas la même taille aux pôlesqu'à l'équateur. Le rapport des dérivées doit donc être égal au rapport de la longueur du parallèle par rapport à lalongueur du méridien.Et puisque l'on choisitOn trouvepuis en intégrant; cette fonction est connue sous le nom de fonction de Gudermann(inverse).

Projection de Mercator 3Bibliographie• (fr) "Quelques Problèmes Mathématiques liés à la Navigation" [1]• (fr) "Logiciel de calcul de distances (loxodromiques et orthodromiques) et de caps" [2]• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Mercatorprojection [3] » (voir la liste des auteurs [4] )Références[1] http://robert.rolland.acrypta.com/uploads/public_html/rr/cours/navigation.pdf[2] http://robert.rolland.acrypta.com/index.php?page=applications[3] http://en.wikipedia.org/wiki/En%3Amercator_projection?oldid=9506890[4] http://en.wikipedia.org/wiki/En%3Amercator_projection?action=history

5. Transverse Universelle de MercatorTransverse Universelle de Mercator 1La Transverse universelle de Mercator (en anglais Universal Transverse Mercator ou UTM) est un type deprojection conforme de la surface de la Terre. L’Allemagne l’utilise sous le nom de Projection de Gauss-Krüger.Cette projection est une projection cylindrique où l’axe du cylindre croise perpendiculairement l’axe des pôles del’ellipsoïde terrestre au centre de l’ellipsoïde.L'UTM est également un système deréférence géospatiale permettant d'identifiern'importe quel point sur notre planète.En pratique, pour couvrir la surface de laTerre, on la découpe en 60 fuseaux de 6degrés en séparant l’hémisphère Nord etl’hémisphère Sud. Soit au total 120 zones(60 pour le Nord et 60 pour le Sud). Ondéveloppe alors le cylindre tangent àl’ellipsoïde le long d’un méridien pourobtenir une représentation plane.Schéma de la projection UTMLes zones polaires (au-delà de 84,5 degrés de latitude Nord et en deçà de 80,5 degrés de latitude Sud) ne sontthéoriquement pas couvertes par ce système de projection, bien que le cylindre utilisé soit tangent aux deux pôles.Ce n’est cependant pas un réel obstacle, si on admet d’étendre le découpage rectangulaire de la projection, de façon àcouvrir plus de 6° de longitudes au-delà de l’équateur. C’est ce qui est généralement utilisé sur les cartes, oùl’extension de longitude permet de conserver une bonne précision à peu près similaire à celle du long de l’équateur.Une variante plus exacte de cette projection est de ne pas utiliser un cylindre parfait, mais un cylindroïde aplati auxpôles et tangent tout le long des deux méridiens opposés au géoïde (ellipsoïdal) de référence.L’intérêt de cette variante est de conserver les distances tout le long du méridien de référence. Dans ce cas aussi, laprécision des distances autour des pôles ne dépend plus du méridien de référence choisi pour la projection, il devientalors possible de construire une carte rectangulaire continue couvrant la totalité des deux fuseaux opposés le longd’une fine bande (large de 6° exactement à l’équateur).Le territoire français métropolitain est situé sur 3 fuseaux :

Transverse Universelle de Mercator 21. UTM Nord, fuseau 30 : entre 6 degrésouest et 0 degré Greenwich ;2. UTM Nord, fuseau 31 : entre 0 degré et6 degrés est Greenwich ;3. UTM Nord, fuseau 32 : entre 6 degrésest et 12 degrés est Greenwich.Une projection ne doit pas être confondueavec un système géodésique (par exempleWGS72, WGS84, RGF93) permettant delocaliser un point à la surface de la Terre.N'importe quelle projection peut êtreassociée à n'importe quel systèmegéodésique; si aujourd'hui le systèmegéodésique utilisé est généralement basé surWGS84, il convient toutefois, pour éviter lesambiguïtés, d'associer les noms du systèmegéodésique et de la projection ; par exempleen France le système géodésique NTF estresté jusqu'à récemment le systèmeréglementaire et est généralement associé àla projection Lambert II étendu, mais ontrouve aussi les projections Lambert Zone I à IV.La projection UTM est associée à un point de référence virtuel situé :• Pour l’hémisphère Nord : sur l’équateur à 500 km à l’Ouest du méridien central de la zone considérée ;• Pour l’hémisphère Sud : sur le parallèle situé à 10 000 km au Sud de l’équateur et 500 km à l’Ouest du méridiencentral de la zone considérée.Ce décalage de point de référence permet d’avoir des coordonnées positives pour l’intégralité des points de la zone.Coordonnées : géographiques ou projection?L’utilisation des coordonnées en projection (ex : E et N UTM) plutôt que des coordonnées géographiques (Latitude/Longitude) est en général jugée avantageuse pour les raisons suivantes :• Les coordonnées sont basées sur un système décimal, plus facile à utiliser pour les calculs que le systèmesexagésimal. Cependant avec des longitudes et latitudes on peut toujours travailler en degrés "décimaux" sansavoir à utiliser des minutes et des secondes d’angles ;• Le système est "rectangulaire" et est mesuré en kilomètres. On peut donc directement calculer des distancesapproximatives à partir des coordonnées UTM. Un point de la zone UTM 13 qui a pour coordonnées (315,1 km, 3925,1 km) est exactement à 1 kilomètre du point de la zone 13 (315,1 km, 3 924,1 km). Cependant cettecorrespondance n’est qu’approchée si les points ne sont pas sur le même méridien, et elle n’est plus du tout valablelorsque l’on change de zone.Les récepteurs GPS fournissent de manière standard une position dans le système géodésique WGS84. Certainescartes de randonnées récentes utilisent la projection UTM et se réfèrent au système géodésique WGS84. D’autrescartes utilisent une projection nationale ou locale, se référant à d'autres système géodésique (par exemple en France,les cartes de randonnée de l'IGN utilisent une projection Lambert, avec un carroyage UTM, et les coordonnées UTMsur les marges extérieures).

Transverse Universelle de Mercator 3Formules de passage de latitude,longitude (φ,λ) aux coordonnées UTM (E,N)Les formules avec une précision du centimètreLes formules exactes sont compliquées et peu utilisables. Nous proposons des formules approchées avec uneprécision de l'ordre du centimètre.Par convention, le géoïde WGS 84 décrit la terre par un ellipsoïde de révolution d'axe Nord-Sud, de rayon àl'équateur a=6378,137 km et d'excentricité e=0,0818192. On considère un point de latitude géodésique φ et longitudeλ. Notons la longitude du méridien de référence.Les angles sont exprimés en radian. Voici des valeurs intermédiaires à calculer:Dans l'hémisphère Nord et dans l'hémisphère Sud .Voici les formules de passage donnant les coordonnées UTMen kilomètres:Un exemple détaillé d'utilisation des formules Prenons 5°50'51", 45°09'33", on est dans le fuseau 31,3°. Vous devez trouvez: en considérant l'ellipsoïde WGS84 (demi-grand axe a=6378137. m et aplatissement f= 1/298.257223563). On rappelle que l'excentricité au carré se calcule de la manière suivante:radians,,,1.00169,et enfin0.784340804,km etkmDémonstration des formulesFaisons une remarque préalable: le terme de "projection de Mercator" pourrait laisser entendre qu'il y a une droitejoignant un point du géoïde au point correspondant du cylindre qui l'enroule. Ce n'est pas le cas. Ce n'est pas le casnon plus pour la plupart des projections cartographiques comme la "projection de Lambert" entre le géoïde et uncône tangent. C'est le cas cependant pour la projection stéréographique. Par conséquent nous n'allons pas démontrerles formules à l'aide d'une projection.Nous allons démontrer les formules en deux étapes. La première étape généralise l'emploi des coordonnéesconformes de Mercator de la sphère au cas d'un ellipsoïde de révolution. Nous les appellerons coordonnées deMercator généralisées.

Transverse Universelle de Mercator 4La deuxième étape est une transformation conforme des coordonnées de Mercator généralisées vers les coordonnéesUTM, avec la convention que ces coordonnées coïncident le long du méridien de référence.Une troisième étape reprend la même démarche pour retrouver de façon directe les coordonnées de Lambert.Etape 1: les coordonnées de Mercator généralisées (x,y)Comme pour la projection de Mercator nous posons . Cela va déterminer la fonction .Appelons la distance entre le point considéré de l'ellipsoïde et l'axe nord-sud. Appelons le rayon decourbure le long du méridien. Un petit déplacementsur l'ellipsoïde correspond à une distance:appelée tenseur métrique de l'ellipsoïde.L'exigence quesoient des coordonnées conformes impose au tenseur métrique de s'écrire:où est une fonction. La convention implique que etBien que nous n'en ayons pas besoin dans la suite, cette équation différentielle s'intègre sans grande difficulté (voirdéroulé, on trouve l'expression des coordonnées conformes de Mercator généralisées :Expressions de et de et détails de l'intégration La représentation paramètrique ad-hoc de l'ellipsequi est utilisée pour l'ellipsoïde terrestre dans les systèmes de projection Mercator aussi bien que Lambert et UTMest,respectivement la distance au petit axe de l'ellipseen l'occurrence la distance au plan équatorial avec, l'axe Nord Sud en l'occurrence et la distance au grand axe,On vérifie sans peine que avecOn vérifie aussi sans peine queetet ainsi que est bien la latitude, angle formé par la normale à l'ellipse avec le grand axe. Si on regarde l'élémentdifférentiel d'arc on trouvece qui nous donne accès au rayon decourbureQuelques indications pour intégrer l'équation différentielle ( [eq:Differentiel-Mercator])Soitqui s'écrit aussi bienet en posant

Transverse Universelle de Mercator 5Un petit calcul montre queet on arrive au résultat ([eq:Mercator]).Etape 2: des coordonnées de Mercator généralisées (x,y) vers les coordonnées UTM (E,N)La deuxième étape est une transformation conforme des coordonnées conformes de Mercator généralisées x,y versles coordonnées UTM X,Y.On utilise la propriété qu'une telle transformation conforme s'écrit à l'aide d'une fonction analytique en variablescomplexes avec et .Sans perte de généralité on suppose que le méridien de référence est en. Par convention, lescoordonnées UTM sont telles que sur le méridien de référence est en et le long de celui ci mesure ladistance, c'est-à-dire que. On intègre cette dernière équation pour obtenirqui est la distance entre le point de latitudeet l'équateur (C'est intégrale elliptique depremière espèce, mais nous ne l'utiliserons pas). Sur le méridien de référence on a donc:et l'on déduit par prolongement analytique queDans une carte de Mercator transverse, on s'éloigne peu du méridien de référencedéveloppement limité par rapport à la variable , en :. On peut donc utiliser unen identifiant parties réelles et imaginaires on obtient:La première dérivée se calcule facilement en utilisant des relations précédentes:La dérivée seconde s'obtient en dérivant la précédente de la même manière.En continuant ainsi jusqu'à l'ordre , en se limitant au premier ordre en et en utilisant lesnotations précédentes, on obtient finalement:Pour finir, les coordonnées UTM ne sont pas exactement , mais par convention elles sont réduites etdécalées:avec le facteur de réduction et a été donné plus haut.

Transverse Universelle de Mercator 6Etape 3: Des coordonnées de Mercator généralisé aux coordonnées LambertLes projections de Lambert et de Mercator sont conformes, il y a donc une transformation conforme plan sur planqui passe de Mercator à Lambert et une fonction analytique associée que nous allons justifier:ou et n sont deux paramètres réels et ou et sont lescoordonnées Mercator. En coordonnées polaires, c'est-à-dire en posant, cela donneAinsi les méridiens constant sont des rayons et les parallèles constant deviennent les arcs de cerclesconcentriques qui forment avec les rayons un réseau orthogonal. Cette carte est le développé d'un cône dont lesommet est l'image d'un pôle. Lambert est précisée par l'exigence que les longueurs soient respectées sur deuxparallèles sécants dits automécoïques et . Sur le terrain ces longueurs sont etqui doivent être égales à la longueur sur la carte Lambert et d'où lesdeux équations :Ce qui donne et s'en déduit par substitution dans l'une ou l'autre deségalités précédentes.A partir des expressions des coordonnées polaires et en prenant l'origine à l'intersection du méridien et du parallèlede référence on retrouve les coordonnées Lambert.Références• (en) Rapport gouvernemental américain sur la définition officielle de la projection UTM utilisée aux États-Unis [1]• (en) Convertisseur de coordonnées géodésiques et UTM [2]• (fr) Localisation spatiale: Projections, systèmes de coordonnées [3]Références[1] http://www.cr.nps.gov/nr/publications/bulletins/nrb16a/nrb16a_appendix_VIII.htm[2] http://www.apsalin.com/convert-geodetic-to-universal-transverse-mercator.aspx[3] http://www.unites.uqam.ca/dgeo/geo7511-2001/htm/section6.htm

6. Coordonnées géographiquesCoordonnées géographiques 1Par coordonnées géographiques (ou encore« repères géographiques ») d'un lieu, onentend la latitude, la longitude et le niveaude la mer. Pour se repérer à la surface de laplanète, on peut utiliser un autre systèmeappelé « repères cartographiques ».Pour se localiser sur la terre, il est nécessaired'utiliser un système géodésique duqueldécoulent les coordonnées géographiques.Latitude (Lat.)La latitude est une valeur angulaire,expression du positionnement nord-sud d'unpoint sur Terre, au nord ou au sud del'équateur.Carte du monde montrant la latitude et la longitude, suivant une projection de typeEckert VI ; version PDF large [1] (pdf, 1.8 MB). La latitude est marquée suivantl'axe vertical, mais la longitude n'est pas mesurable directement par une mesurehorizontale, car cette distance est réduite aux pôles, pour mieux correspondre auxdistances terrestres réelles, sans pouvoir toutefois donner des distances exactes.Une telle déformation des distances (et des formes et angles) est inévitable avecn'importe quelle projection sur une carte plane.• La latitude est une mesure angulaires'étendant de 0° à l'équateur à 90° auxpôles.• Ce plan coupe la surface terrestre suivantun cercle approximatif (les irrégularitésdu cercle sont liées aux variationsd'altitude), sauf aux pôles où ce cercle seréduit à un point.• Plus la latitude s'écarte de 2°, plus ons'éloigne du plan de l'équateur, cependantla latitude n'est pas une mesure directeproportionnelle à la distance entre lesCoordonnées géographiques sur un globe. Ladeux plans, mais proportionnelle à lalatitude correspond à la mesure de l’angle marquédistance la plus courte pour rejoindrephi (φ), la mesure de l’angle marqué lambda (λ)l'équateur en parcourant la surfacepar rapport au méridien de référence donne laterrestre soit vers le nord géographiquelongitude.soit vers le sud géographique. En effet, la distance au plan de l'équateur ne varie pratiquement pas près des pôlesmême si la latitude varie beaucoup, au contraire des plans de latitude près de l'équateur où la variation de ladistance interplan est maximale.Longitude (Long.)La longitude est une valeur angulaire, expression du positionnement est-ouest d'un point sur Terre.• Tous les lieux situés à la même longitude forment un demi-plan limité par l'axe des pôles géographiques, coupantla surface de la terre sur un demi-cercle approximatif dont le centre est le centre de la Terre, l'arc allant d'un pôle àl’autre. Un tel demi-cercle est appelé méridien.• À la différence de la latitude (position nord-sud) qui bénéficie de l'équateur et des pôles comme références,aucune référence naturelle n'existe pour la longitude.

Coordonnées géographiques 2• La longitude est donc une mesure angulaire sur 360° par rapport à un méridien de référence, avec une étendue de-180° à +180°, ou respectivement de 180° ouest à 180° est.• Le méridien de référence est le méridien de Greenwich (qui sert aussi de référence pour les fuseaux horaires).En combinant les deux angles, la position à la surface de la Terre peut être spécifiée.À titre d'exemple, Baltimore (aux États-Unis) a une latitude de 39.28° nord et une longitude de 76.60° ouest(39° 17′ N 76° 36′ W).Les coordonnées géographiques sont traditionnellement exprimées dans le Système sexagésimal (Degrés ( ° )Minutes ( ′ ) Secondes ( ″ )). L'unité de base est le degré d'angle (1 tour complet = 360 °), puis la minute d'angle(1 ° = 60 ′), puis la seconde d'angle (1 ′ = 60 ″ ). Les mesures inférieures à la seconde sont notées avec le systèmedécimal.De nos jours, les notation équivalentes en minutes décimales ou degrés décimaux sont également utilisées :• DMS Degré:Minute:Seconde (49 ° 30 ′ 00 ″ - 123 ° 30 ′ 00 ″ )• DM Degré:Minute (49 ° 30.0 ' - 123 ° 30.0 ')• DD Degré décimal (49.5000 ° - 123.5000 °), généralement avec 4 décimales.Voir aussi Convertir les degrés sexagésimaux en degrés décimauxLe WGS 84 est le système géodésique associé au système GPS ; il s'est rapidement imposé comme la référenceuniverselle pour la cartographie.Attention : il ne faut pas confondre les mesures angulaires de longitude utilisées en géographie, avec les mesureshoraires, notamment pour les unités minutes et secondes ; en effet, si on admet que la durée du jour est de 24 heures(le lieu d'exposition du zénith solaire effectue le tour complet de la Terre, c'est-à-dire 360 °, en 24 h), alors pour lejour solaire moyen :• 15 ° de longitude correspondent à un écart horaire d'une heure (60 min de temps)• donc 1 ° de longitude correspond à un écart de 4 min horaires,• 15 ′ de longitude correspondent à 1 min horaire• 15 ″ de longitude correspondent à 1 s horaire.Ces équivalences historiques sont approximatives, mais ne sont plus exactes aujourd'hui, car la définition et lamesure du temps (en secondes SI) n'est plus fondée sur la durée de rotation diurne terrestre dont la durée varie nonseulement avec les lieux et les saisons, mais aussi d'une année sur l'autre, la rotation de la Terre n'étant pas régulièreet ayant tendance à ralentir (donc la durée du jour solaire ayant tendance à rallonger au fil du temps, avec égalementdes périodes moins fréquentes où cette durée diminue, ce jour solaire ne durant plus exactement 24 h, chacune de60 min de temps, ces dernières durant 60 s de temps).Pour ces raisons, on ne doit pas employer les symboles SI des unités de temps (c'est-à-dire min pour minute et s pourseconde) pour noter les mesures angulaires comme la longitude ou la latitude, en raison des ambiguïtés que celainduit.

Coordonnées géographiques 3Articles connexes• Système d'information géographique (SIG)• Global Positioning System (GPS)• Système géodésique• Système de coordonnées (Cartographie)• Géolocalisation• Projection de Lambert• Calcul distance ente deux coordonnées géographiquesLiens externes• (en)Coordonnées géographiques des pays () [2]Trouver les coordonnées GPS d'un lieu précis [3]Références[1] https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/graphics/ref_maps/pdf/political_world.pdf[2] https://www.cia.gov/cia/publications/factbook/index.html[3] http://www.gpsfrance.net

7. Angle solideAngle solide 1En mathématiques, en géométrie et enphysique, un angle solide est l'analoguetridimensionnel de l'angle plan oubidimensionnel.L'angle plan étant défini, dans l'espacebidimensionnel, comme le rapport de lalongueur de l'arc sur le rayon d'un cercle,l'angle solide, dans l'espace tridimensionnel,est défini de façon analogue comme lerapport de la surface d'une partie d'unesphère sur le rayon au carré. Son unité est lestéradian noté sr.On le note souvent Ω (oméga majuscule). Ilmesure la surface sur laquelle un objet seprojette radialement sur une sphère de rayonunité.CalculFormule usuelleL'angle solide est le rapport entre la surface (en rose) de la projection d'un objetsur une sphère et le carré du rayon de celle-ci. Ici, l'objet dont est mesuré l'anglesolide est une surface quadrilatère (en bleu).Pour calculer l'angle solide sous lequel on voit un objet à partir d'un point donné, on projette l'objet sur une sphère derayon R centrée en ce point.Si la surface que cette projection fait sur la sphère est S, l'angle solide sous lequel l'observateur voit l'objet est, pardéfinition :Avec :• : en Stéradian (sr)• : en Mètre carré ( )• : en Mètre (m)La notion d'angle solide intervient en particulier dans la définition de la luminosité et de ses grandeurs dérivées. Engénéral, ces grandeurs sont associées à des corps sources ou récepteurs dont les positions spatiales sont exprimées encoordonnées curvilignes (par exemple, en coordonnées sphériques : position des étoiles, satellites, capteurs au sol,etc.). On peut dès lors définir l'angle solide dans ce type de coordonnées.

Angle solide 2Angle solide en coordonnées sphériquesPour une sphère de rayon r, l'angle solide est définipour un élément de surface élémentaire d 2 S,c'est-à-dire engendré par des variations angulairesinfinitésimales des zénith et azimut (la surfaceélémentaire est assimilée à un plan) :L'angle solidecorrespond à un cône de révolution d'angleinscrit dans la sphère de projectionD'où :Par intégration dans les domaines angulaires des coordonnées sphériques :Ceci définit un cône de révolution de demi-angle au sommet et de base "sphérique" . On vérifieraqu'entre deux colatitudes et ', l'aire de la "zone" est bien avec .

Angle solide 3Coin d'un tétraèdreLe coin d'un tétraèdre, formé des angles , et , projette sur une sphère Sla face opposée, donnant ainsi un triangle "gonflé" d'aire aux angles arrondis A,B et C.Soit l'angle solide formé par un triangle sphèrique. Le théorème de l'excès sphérique dit de Gauss-Bonnet [1]indique :• démonstration [2] . : c'est un jeu de décomptage-coloriage : colorer le dièdre complet A en jaune (angle solide(2A)*2), le dièdre B en cyan (les deux côtés AC et BC vont apparaître verts ainsi que le triangle sphérique.Recommencer par le dièdre A en jaune et le dièdre C en magenta , le triangle apparaîtra en rouge-vermillon.Recommencer enfin par le dièdre B en cyan et le dièdre C en magenta , le triangle apparaîtra en bleu-violet. Lafigure se voit très bien dans l'article de trigonométrie sphérique. Si on fait les trois à la fois, on aura recouvert lasphère entière 2 fois (surface 2* 4 ) SAUF le triangle sphérique ABC, NOIR qui a été recouvert 6 fois, soit unAJOUT de (6-2) fois (ainsi que son symetrique à l'antipode, soit encore 2 ); donc :[1] Ce résultat, découvert par Thomas Harriot, mais non publié, fut édité par Albert Girard vers 1625.Gauss puis Bonnet généraliseront, bien plustard.[2] Quelques explications sur le site du Palais de la découverte (http://www.palais-decouverte.fr/index.php?id=842)Les angles du triangle sphérique A, B et C suivent le théorème de Pythagore-AlKashi modifié, énoncé entrigonométrie sphérique par Al-Battani Viète et Gauss :• [démonstration : effectuer le produit scalairece qui peut se réécrire :, en prenant OA comme axe Oz].

Angle solide 4avec, et la somme de deux angles supérieure ou égale au troisième (sinon le coin est inconstructible).Cas particuliers:• Si jamais l'un des trois angles du tétraèdre , ou devient nul, alors les deux autres se superposent etdeviennent égaux : l'angle solide s'aplatit et devient alors nul.• Si(tétraèdre à coin droit), alors, donc , soit lehuitième (l'octant) d'une sphère.• Si (tétraèdre plat), alors (angle sphérique plat :équateur) et(demi sphère).Quelques exemples• En reprenant la définition de l'anglesolide en coordonnées sphériques, lesangles θ = π/3, θ = π/2 et θ = 2π/3délimitent un découpage de la sphère enquatre surfaces égales de π stéradians.Ainsi, l'espace complet est vu sous unangle solide de 4π sr.• Un hémisphère correspond donc à unangle solide de 2π sr.• Un trièdre, formé par deux mursperpendiculaires et le sol (un octant, enmathématiques), découpe un angle solidede π/2 sr, soit un huitième de sphère.• Entre la latitude de San Diego, enCalifornie, dans l'hémisphère nord etcelle de Sydney, en Australie, dansl'hémisphère Sud, il y a la moitié de lasurface terrestre, soit un angle solide de2π sr.• Entre le cercle polaire et le tropique duCancer, dans l'hémisphère nord, il y a lequart de la surface terrestre, soit un anglesolide de π sr.• Les angles solides sous lesquels on voitune pièce d'un centime d'euro à 1,80 m dedistance, la Lune et le Soleil, sont trèsproches : ≈6.10 −5 sr (voir à ce sujet leséclipses solaires).• Un « carré de ciel » de 0,923… radiansde côté se voit sous un angle solide d'unstéradian. Évidemment, si le carré est"très petit", on le mesure banalement enmas^2(milliarcseconde*milliarcseconde).Calotte sphérique dont le diamètre apparent est 2θ

8. LogarithmeLogarithme 1Le logarithme de base b d'un nombre réelpositif est la puissance à laquelle il fautélever la base b pour obtenir ce nombre. Parexemple, le logarithme de mille en base dixest 3, car 1000 = 10 3 . Le logarithme de x enbase b est noté log (x). Ainsi log (1000) =b103.Tout logarithme transforme un produit ensomme :Fonctions logarithmes : en rouge la fonction logarithme de base e, en vert celle debase 10 et en violet celle de base 1,7.et une puissance en produit :John Napier a développé les logarithmes au début du XVII e siècle. Pendant trois siècles, les tables de logarithmes ontété utilisées pour réaliser des calculs, jusqu'à leur remplacement, à la fin du XX e siècle, par des calculatrices. Pourles calculs, le logarithme décimal (c'est-à-dire en base dix) était le plus communément utilisé. Le logarithmenépérien (ou naturel) est celui qui utilise le nombre e comme base, il est fondamental en analyse mathématique car ilest la fonction réciproque de la fonction exponentielle. Le logarithme binaire, qui utilise 2 comme base, est utile pourles calculs appliqués.Une échelle logarithmique permet de représenter sur un même graphique des nombres dont les ordres de grandeurssont très différents. Les logarithmes sont fréquents dans les formules utilisées en sciences, mesurent la complexitédes algorithmes et des fractales et apparaissent dans des formules permettant de compter les nombres premiers. Ilsdécrivent les intervalles musicaux ou certains modèles de psychophysique.Le logarithme complexe est la fonction réciproque de l'exponentielle complexe et généralise ainsi la notion delogarithme aux nombres complexes. le logarithme discret généralise les logarithmes aux groupes cycliques et a desapplications en cryptographie à clé publique.HistoriqueVers la fin du XVI e siècle, le développement de l'astronomie et de la navigation d'une part et les calculs bancairesd'intérêts composés d'autre part [1] , poussent les mathématiciens à chercher des méthodes de simplifications decalculs et en particulier le remplacement des multiplications par des sommes. Utilisant les tables trigonométriques,les mathématiciens Paul Wittich (1546—1586) et Christophe Clavius (dans son traité de Astrolabio [2] ) établissentdes correspondances entre produit ou quotient d'une part et somme, différence et division par deux d'autre part, pourdes nombres inférieurs à 1 à l'aide de relations trigonométriques [3] . Par exemple en posanton peut formuler :

Logarithme 2C'est la méthode dite de prosthaphaeresis [4] qui est avantageusement remplacée quelques années plus tard par lestables logarithmiques.Simon Stévin, intendant général de l'armée hollandaise, met au point des tables de calculs d'intérêts composés. Cetravail est poursuivi par Jost Bürgi qui publie en 1620, dans son Aritmetische und geometrische Progress-tabulen,une table de correspondance entre et . À une somme dans la première colonne correspond ainsi unproduit dans la seconde colonne [5] .En 1614, John Napier (ou Neper) publie son traité Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio. Il ne songe pas qu’ilest en train de créer de nouvelles fonctions, mais seulement des tables de correspondances (logos = rapport, relation,arithmeticos = nombre) entre deux séries de valeurs possédant la propriété suivante : à un produit dans une colonnecorrespond une somme dans une autre. Ces tables de correspondances ont été créées initialement pour simplifier lescalculs trigonométriques apparaissant dans les calculs astronomiques et seront utilisées quelques années plus tard parKepler. La notation Log comme abréviation de logarithme apparait en 1616 dans une traduction anglaise de l'oeuvrede Neper [6] . En 1619, apparaît une œuvre posthume de Neper Mirifici Logarithmorum Canonis Constructio, où ilexplique comment construire une table de logarithmes.Son travail sera poursuivi et prolongé par le mathématicien anglais Henry Briggs qui publie en 1624 ses tables delogarithmes décimaux (Arithmética logarithmica) et précise les méthodes d’utilisation des tables pour calculer dessinus, retrouver des angles de tangente... Le logarithme décimal est parfois appelé logarithme de Briggs en sonhonneur. La même année, Johann Kepler publie Chilias logarithmorum construites en utilisant un procédégéométrique [7] . La table de Briggs présente les logarithmes à 14 chiffres des nombres compris entre 1 et 20000 etentre 90000 et 100000. Son travail est complété par Ezechiel de Decker et Adriaan Vlacq qui publient en 1627 unetable de logarithmes complète [5] .En 1647, lorsque Grégoire de Saint-Vincent travaille sur la quadrature de l’hyperbole, il met en évidence unenouvelle fonction qui se trouve être la primitive de la fonction s’annulant en 1 mais c’est Huygens en 1661 quiremarquera que cette fonction se trouve être une fonction logarithme particulière : le logarithme naturel.La notion de fonction, la correspondance entre les fonctions exponentielles et les fonctions logarithmesn’apparaissent que plus tardivement après le travail de Leibniz sur la notion de fonction (1697).Propriétés des fonctions logarithmes de base aPropriétés algébriquesLa définition impose que toute fonction logarithme soit nulle en 1.Toute fonction logarithme est par définition un morphisme de vers .Pour tout réel strictement positif et différent de 1, le logarithme de base : est la fonction continue définiesur vérifiant :pour tous et réels strictement positifs,etCette définition permet de déduire rapidement les propriétés suivantes

Logarithme 3pour tout entier naturel, puis pour tout entier relatifpour tout rationnel .Comme tout réel strictement positif peut être considéré comme limite de termes de la forme , où estune suite de rationnels convergeant vers un réel , on détermine comme la limite de .ProportionnalitéDeux fonctions logarithmes ne diffèrent que d’une constante multiplicative près : pour tous réels strictement positifsdifférents de 1, et , il existe un réel tel queCe réelvautEn effet est la fonction continue qui transforme un produit en somme et qui vaut 1 en , mais, pour tout réelnon nul, la fonction est aussi une fonction continue, non constante qui transforme un produit en somme etcette fonction vaut 1 en b si et seulement si.Toutes les fonctions logarithmes peuvent donc s’exprimer à l’aide d’une seule, une dont on connaît déjà la dérivée : lafonction logarithme népérien. Pour tout réel strictement positif et différent de 1, et pour tout réel strictementpositif, on a :DérivéeLa fonction est dérivable sur de dérivée :Elle est donc strictement monotone, croissante quandest supérieur à 1, décroissante dans le cas contraire.C’est une bijection dont la réciproque est la fonctionCuriosité mathématiqueAvec une erreur inférieure à 0,6% on a :.(voir la démonstration)Fonctions logarithme courantesLogarithme décimalC’est le logarithme le plus pratique dans les calculs numériques, il est noté log ou . On le retrouve dans lacréation des échelles logarithmiques, les repères semi-logarithmiques ou log-log, dans la règle à calcul, dans le calculdu pH, dans l’unité du décibel.Il précise à quelle puissance il faut élever 10 pour retrouver le nombre de départ : l'image d'un nombre par log estl'entier relatif auquel il faut élever 10 pour obtenir l'antécédent. Par exemple :si x=10, log(10) = 1 car 10 1 = 10

Logarithme 4si x=100, log(100) = 2 car 10 2 = 100si x=1000, log(1000) = 3car 10 3 = 1000 si x=0,01,log(0,01) = -2 car 10 -2 =0,01La valeur du logarithme d’autres nombres que des puissances de 10 demande un calcul approché. Le calculde par exemple peut se faire à la main, en remarquant que doncdonc .Logarithme népérienLe logarithme népérien, ou logarithme naturel, est la fonction logarithme dont la dérivée est la fonction inversedéfinie de dans : .La fonction de Neper est par convention notée « Log » ou « ln », la première notation étant maintenant périmée [8].La base de la fonction logarithme népérien, notée e, est appelée nombre de Néper [9] ou nombre d'Euler [10] ,[11] .Sa valeur approchée est :Notes et références.[1] Jean-Pierre Friedelmeyer, L'invention des logarithmes par Neper et le calcul des logarithmes décimaux par Briggs(http://www.mlfmonde. org/IMG/pdf/105_122_AM61-4.pdf)[2] (en) Encyclopedia Britannica, John Napier (http://www.1902encyclopedia.com/N/NAP/john-napier.html), note 2[3] (en) Julian Havil,Freeman Dyson, Gamma: Exploring Euler's Constant, chap. 1 The Logarithme Cradle (http://books.google.fr/books?id=lQX6Oy_SuOgC&pg=PA1&lpg=PA1&dq=logarithm++wittich+clavius&source=bl&ots=GeaQD98YR8&sig=lr3TkWSI9jumdTu7v9KXbXSdLUA&hl=fr&ei=7UVgTIP2Ct3Q4waTkonABw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2& ved=0CBwQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=false), p. 1-2[4] (en) Brian Borchers, Prosthaphaeresis (http://infohost.nmt.edu/~borchers/prost.pdf)[5] Petite encyclopédie de mathématiques (p 72). Edition Didier (1980)[6] Origine et histoire des symboles mathématiques (http://www.math93.com/symboles.htm) sur le site math93.com[7] (en) Présentation de Chilias Logarithmorum (http://www.find-abook.com/db/detail.php?lang=fr&membernr=852&ordernr=2981)sur le site find-a-book.com[8] La norme AFNOR NF X 02-1 01, de 1961, impose la notation ln, (Tables numériques Labordes, p VI, 1976).[9] D. Guinin et B. Joppin, Mathématiques MPSI: Exercices, Bréal, 2003 (ISBN 9782749501758) p. 33 (http://books.google.fr/books?id=6L06T8WGMC&pg=PA33)[10] O. Ferrier, Maths pour économistes: L'Analyse en économie, vol. 1, De Boeck Université, 2006 (ISBN 9782804143541) p. 275 (http://books.google.fr/books?id=aTTt9P1_sl4C&pg=PA275)[11] Ne pas confondre ce nombre d'Euler e avec la constante d'Euler (ou d'Euler-Mascheroni) γ, ni avec les nombres d'Euler ou avec lesnombreseulériens.

9. SphèreSphère 1En géométrie dans l'espace, une sphère est une surface constituéede tous les points situés à une même distance d'un point appelécentre. La valeur de cette distance au centre est appelée le rayonde la sphère. La géométrie sphérique est la science qui étudie lespropriétés des sphères. La Terre peut, en première approximation,être modélisée par une sphère dont le rayon est environ 6371 Km.Plus généralement en mathématiques, dans un espace métrique,une sphère est l'ensemble des points situés à même distance d'uncentre. Leur forme peut alors être très différente de la forme rondeusuelle.Les points dont la distance au centre est inférieure au rayonconstituent une boule.ReprésentationUne sphère dans un espace euclidienEn géométrie cartésienne, une sphère de centre et de rayon est l'ensemble des points telsque :.Les points de la sphère de rayon r et de centre l'origine du repère peuvent être paramétrés par :On peut voir comme la latitude et comme la longitude. (Voir fonctions trigonométriques et coordonnéessphériques.)FormulesLa surface d'une sphère de rayon est :Le volume qu'elle renferme est :Sa compacité est de :Le moment d'inertie d'une sphère homogène pleine de rayon , de masse volumique , de masse M par rapport àun axe passant par son centre est:Le moment d'inertie d'une sphère homogène vide de rayoncentre est :, de masse M par rapport à un axe passant par son

Sphère 2L'élément d'aire de la sphère de rayon dans les coordonnées latitude-longitude est . Onen déduit que l'aire d'un fuseau (portion limitée par deux demi-cercles joignant les pôles et faisant un angleexprimé en radians) est .Cela permet aussi de calculer l'aire d'une calotte sphérique (on dit aussi segment de sphère), c’est-à-dire d'uneportion de sphère limitée par deux plans parallèles de distancel'un pouvant être tangent à la sphère. On trouve: l'aire est la même que celle d'un cylindre circulaire de même hauteur tangent à la sphère (cylindrecirconscrit). Ce résultat remarquable est démontré par Archimède dans son traité De la sphère et du cylindre [1] .Selon Cicéron, Archimède aurait, demandé que soient gravés, en mémoire de ce résultat, sur son tombeau, unesphère et son cylindre circonscrit [2] .Le cylindre circonscrit à une sphère donnée a un volume égal à 3 ⁄ 2fois le volume de la sphère.La sphère a la plus petite aire parmi les surfaces renfermant un volume donné et renferme le volume le plus élevéparmi les surfaces d'une aire donnée. Elle est la réponse à la question d'isopérimétrie pour l'espace euclidien dedimension 3. Pour cette raison, la sphère apparaît dans la nature, par exemple les bulles et gouttes d'eau (en l'absencede gravité) sont des sphères car la tension superficielle essaie de minimiser l'aire.DéveloppementOn peut démontrer que la sphère est une surface non développable. Il n'existe pas de patron de la sphère. Néanmoins,il est possible en pratique, d'obtenir des surfaces développables approchant la sphère très fidèlement, c'est le cas detous les ballons cousus. Voir : ballon de football (icosaèdre tronqué), ballon de volley-ball, et ballon fantaisie (enfuseaux de pôle à pôle.)Notez que la pression interne gauchit les surfaces et fidélise l'approche… Plus on gonfle plus la sphère s'approche dela perfection.Généralisation aux autres dimensionsOn peut généraliser le concept de sphère à un espace de dimension quelconque dans N. Pour tout entier naturel n, unen-sphere, notée S n , est l'ensemble des points de l'espace euclidien à (n+1) dimensions qui sont à distance fixée r d'unpoint de cet espace (r est un réel strictement positif). Par exemple :• une 0-sphère est la paire des points extrémités de l'intervalle (−r, r) de la ligne réelle,• une 1-sphère est un cercle de rayon r• une 2-sphère est une sphère ordinaireLes sphères de dimension n > 2 sont parfois appelées hypersphères.L'aire d'une (n−1)-sphère de rayon 1 estoù Γ(z) est la fonction Gamma d'Euler.Une autre formule pour la surface est

Sphère 3et le volume intérieur est l'aire multipliée parouOn notera au passage que la caractéristique d'Euler d'unesphere vautEn contexte topologiqueSelon le contexte, en particulier en topologie, le mot sphère (ou n-sphère si on veut rappeler la dimension) peut êtreutilisé pour désigner n'importe quel espace topologique homéomorphe à une n-sphère au sens défini dans la sectionprécédente [3] .Notes et références[1] Lire en ligne (http://remacle.org/bloodwolf/erudits/archimede/oeuvresintro.htm)[2] Voir par exemple l'encyclopédie Diderot, Article Syracuse[3] (en) Herbert Seifert, William Threlfall, Joan S. Birman, Julian Eisner, A textbook of topology, Academic Press, 1980 (ISBN9780126348507), p. 53Articles connexes• géode (géométrie)• Géométrie sphérique• Hypersphère• OrthodromieLiens externes• A. Javary, Traité de géométrie descriptive, 1881, (sur Gallica) : Cônes et cylindres, sphère et surfaces du seconddegré (http://notices.bnf.fr/AfficherNoticeServlet?idNotice=37251169)• (fr) Le chemin le plus court sur la sphère (http://matthieu.net/cheminlepluscourt/sphere.php)• (fr) Comment Archimède calculait-il le volume d'une sphère? (http://xavier.hubaut.info/coursmath/var/sphere.htm) notes pour lycéens (étudiants du secondaire), par Xavier Hubaut

Sphère 4Solides géométriquesLes polyèdresLes solides de PlatonTétraèdre régulier - Cube - Octaèdre régulier - Icosaèdre régulier - Dodécaèdre régulierLes solides d'ArchimèdeTétraèdre tronqué - Cube tronqué - Octaèdre tronqué - Dodécaèdre tronqué - Icosaèdre tronqué - Cuboctaèdre - Cube adouci - Icosidodécaèdre -Dodécaèdre adouci - Petit rhombicuboctaèdre - Grand rhombicuboctaèdre - Petit rhombicosidodécaèdre - Grand rhombicosidodécaèdreLes solides de Kepler-PoinsotPetit dodécaèdre étoilé - Grand dodécaèdre étoilé - Grand dodécaèdre - Grand icosaèdreLes solides de CatalanTriakioctaèdre - Tétrakihexaèdre - Triakitétraèdre - Pentakidodécaèdre - Triaki-icosaèdre - Dodécaèdre rhombique - Icositétraèdre pentagonal -Triacontaèdre rhombique - Hexacontaèdre pentagonal - Icositétraèdre trapézoïdal - Hexakioctaèdre - Hexacontaèdre trapézoïdal - Hexaki icosaèdreLes solides de JohnsonLes solides de révolutionBoule - Cylindre de révolution - Cône de révolution - Tore - Paraboloïde de révolution

10. StéradianStéradian 1Le stéradian (symbole : sr) est l'unité dérivée du système international pour la mesure d'angles solides.Sa définition est similaire à celle du radian qui mesure les angles plans. Son nom est partiellement dérivé du grecancien στερεός (stereos) « solide, dur, cubique ».DéfinitionLe stéradian est défini comme étant l'angle solide qui, ayant sonsommet au centre d'une sphère, découpe, sur la surface de cette sphère,une aire équivalente à celle d'un carré dont le côté est égal au rayon dela sphère.Autrement dit, un angle solide d'un stéradian délimite sur la sphèreunité à partir du centre de cette sphère une surface d'aire 1. Pour unesphère complète, l'angle solide vaut donc 4π stéradians, la surfaced'une sphère complète de rayon r valant 4π r 2 .Le stéradian est une unité sans dimension.Le stéradian fut à partir de 1960 avec le radian une unité SIsupplémentaire, mais cette catégorie fut abolie du système internationalen 1995.Représentation d'un angle solide valant 1stéradian.Exemples• Le regard d'un œil humain embrasse environ 0,5 sr ;• Un cône circulaire, de demi-angle au sommet θ découpe dans l'espace un angle solide de 2π (1 - cosθ). Pourfaciliter ce passage du plan à l'espace, on propose une illustration. Si on met en rotation un angle plan (2θ) de1,144 radian (65,54°) autour de sa bissectrice, il engendre un cône qui définit un angle solide de 1 stéradian.• On peut montrer que le développement d'un cône circulairecorrespondant à un stéradian fait environ 195°. [1]Formules sur la lumièreLe lumen est l'unité de flux lumineux correspondant au flux émis parune source d'une intensité lumineuse de 1 candela contenu dans unangle solide de 1 stéradian.Expressions contenant le stéradian :Relation d'angle plan à angle solide.Avec :• lm : lumen qui est l'unité de mesure du flux lumineux ;• sr : stéradian qui est l'unité de mesure d'angle solide ;

Stéradian 2• cd : candela qui est l'unité de mesure d'intensité lumineuse ;• lx : lux qui est l'unité de mesure d'Éclairement lumineux.Notes et références[1] La démonstration se fait en s'intéressant au cercle à l'intersection entre le cône et la sphère. Si le cône a un demi-angle au sommet θ, lacirconférence de ce cercle est 2π r sinθ. Comme on s'intéresse à un cône tel que 2π (1 - cosθ) = 1 (stéradian), on peut calculer le sinθ en utilisantla relation sin²θ + cos²θ = 1. La circonférence du disque dont on se sert pour développer le cône fait 2π r, on n'en prendra que la partie 2π r sinθ(comme dans un diagramme circulaire).

18 kHz split-beamtransducerTRANSDUCERSimrad ES 18IntroductionThe ES 18 is a split-beam transducer incorporating 44tonpilz elements distributed over four quadrants. Thefollowing specifications are valid when all four quadrantsare connected in parallel.Order numberKSV-088694Technical specificationscationsResonant frequency......................................... 18 kHzCircular beamwidth..................................... 11 ±2deg Directivity:D .......................................................... 300 ±20 %DI=10 log D ...........................................25 ±1dBEquivalent two-way beam angle:ψ ....................................................... 0.020 ±20 %10 log ψ ............................................... -17 ±1 dBSide lobes ..........................................less than -18 dBBack radiation ...................................less than -35dBImpedance:Nominal value .......................................... 15 ohmMax. variation in |Z| ........................ 11 to 20 ohmMax. variation phase angle.......................±30 degManufacturerSimrad ASStrandpromenaden 50P.O. BOX 111N3191 Hortenwww.simrad.comTransmitting response .............................182.0 ±2 dB(dB re 1Pa per V)Receiving sensitivity, open circuit ........... -174 ±2 dB(dB re 1V per Pa)Electroacoustic efficiency ......................... 0.60 ±0.20Maximum input pulse power ......................... 2000 WMaximum continuous input power ................. 100 WMaximum transducer depth ............................... 50 mCable length ....................................................... 20 mCable diameter ............................................. 17.3 mmWeight with cable ..............................................85 kgStorage temperature ..............................+70 to -20 °C

DataAdmittanceBeam patternInstallationOutline dimensionsInstallation example

120 kHz Split-beamtransducerTRANSDUCERSimrad ES 18IntroductionThe ES 120-7 is a split-beam transducer with76 piezo-ceramic elements arranged in four quadrants.The following specifications are valid whenall four quadrants are connected in parallel.Order numberKSV-088277(855-130262 Rev.C)Technical specificationscationsResonant frequency....................................... 120 kHzBeamwidth, circular .....................................7 deg ±1Directivity: D ...........................................................650 ±20% DI=10logD.............................................28 ±1 dBEquivalent two-way beam angle:Ψ.......................................0.009 ± 20% steradain10 logΨ.............................................. -20.5 ±1 dBSide lobes ..........................................less than -15 dBBack radiation ...................................less than -35 dBAngle sensitivity:Phase angle/angle to target ................................21Impedance: Nominal ...................................................15 ohms Max. variation in |Z| ......................... 11 -20 ohmsMax variation in phase angle .........................±30 degTransmitting response .............................185.5 dB ±2re 1Pa per V0Receiving sensitivity, open circuit ........ -186.5 dB ±2re 1V per PaElectroacoustic efficiency ......................... 0.70 ±0.20Maximum pulse power input ......................... 1000 WMaximum continous power input ...................... 10 WMaximum transducer depth ............................. 150 mCable length ....................................................... 20 mCable diameter ................................................ 18 mmWeight without cable ..........................................5 kgStorage temperature ................................ -20 to 70°CManufacturerSimrad ASStrandpromenaden 50P.O. BOX 111N3191 Hortenwww.simrad.com

DataInstallationInstallation

OPERATOR MANUALSIMRAD EK500FISHERY RESEARCH ECHO SOUNDER

Simrad EA 500 / EK 500STATUS AND ERROR MESSAGESP2265E / 859-043870 / 4AA005This section of the manual details the status and error messages that maybe displayed by the echo sounder from time to time. All the possiblemessages are listed, and an explanation is given for each.Document revisionsRevDocumentation departmentHardware/SoftwareDesignProject/ProductManagementDate Sign Date Sign Date SignE 15.03.96 CL 18.03.96 OL 18.03.96 EFF 22.05.97 CL 22.05.97 HS 22.05.97 RLN1 P2265E/F

Simrad EA 500 / EK 500List of contents1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . .2 GENERAL MESSAGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. . . .3 SIGNAL PROCESSOR (SP) ERROR MESSAGES . . . . . . . . . . . . . . 63.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. 3.2 . . LIST OF SIGNAL PROCESSOR ERROR MESSAGES . . . . . . . 7. . .P2265E/F 2

Status and error messagesDocument history(The remainder of the information on this page is for Simrad internal use).Revisions:Rev. A 01.02.91 Original edition.Rev. B 25.06.92 Minor changes to text.Rev. C 31.08.92 Document updated, minor changes to text.Rev. D 16.06.93 Document re-formatted to bring it up to Simradstandards.Rev. E Document re-formatted to bring it up to new Simradstandards. This document now applies for both EA 500and EK 500 echo sounders.Rev. FNew error message included (Serial receive overload).3 P2265E/F

Simrad EA 500 / EK 5001 INTRODUCTIONThe 500-series echo sounders may issue alarms, errors, warnings and othermessages to the display and external devices (via serial port or Ethernet).Note that the # sign indicates the number of the transceiver unitaffected (1/2/3). No number is issued for echo sounders with only onetransceiver.Note that the lists include messages for all the echo sounders in the 500series.2 GENERAL MESSAGESAll messages starting with "SP-#" concern signal processor no. # (describedin chapter 3).MessageBottom lost alarm #Display not readyExternal trigger errorIllegal remote parameterExplanationBottom tracking lost for transceiver-#Display overload (may occur if system unable to update displaywith the current ping rate)Expected trigger pulse not receivedParameter value of received remote command out of range or notrecognizedInternal error # *Internal error 7Spurious interrupt (caused by badly formed trigger pulses etc.)LAN interrupt level fault *LAN invalid ind. addressLAN invalid multic. adr.The EA 500 local Ethernet address must be an individualaddress, i.e. least significant bit of first byte of address must bezeroInvalid EA 500 multicast addressLAN multicast table full *LAN no command blocksLAN no transmit blocksLAN receive overloadMay appear while CPU is heavily loaded. Regular appearance ofthis message indicates a LAN interface terminator or hardwareproblemSee aboveToo much data received from LAN (Local Area Network), data islostLAN socket table full *LAN too high priority *LAN too long message *P2265E/F 4

Status and error messagesMessageExplanationLAN UDP port busy *LAN 82586 init errorMaximum depth alarm #Minimum depth alarm #Navigation telegram errorPing interval warningPrinter-1 not readyPrinter-2 not readyPrinter-3 not readyRem. annotation receivedRemote command ignoredRemote parameter enteredRemote request executedSerial Com. load warningSerial Com. overloadSerial line 1 errorSerial line 1B errorSerial line 2 errorSerial line 3 errorSerial line 4 errorSerial receive overloadUnable to initialize 82586 chip. Possible hardware fault.Bottom of transceiver-# has been detected deeper than themaximum depth alarm settingBottom of transceiver-# has been detected shallower than theminimum depth alarm settingInvalid navigation telegram receivedPing interval time exceededPrinter-1 not connected, offline or not ready to print yetPrinter-2 not connected, offline or not ready to print yetPrinter-3 not connected, offline or not ready to print yetRemote annotation has been received successfullyRemote control received while remote control disabledRemote parameter received, decoded and entered successfullyRemote request has been executed successfullyToo much data is directed to serial port, data may soon be lostToo much data is directed to serial port, data is lostSerial port 1 failureRD display serial port failureSerial port 2 failureSerial port 3 errorSerial port 4 errorUnable to receive more data on serial port. Data is lostUnknown error *Unknown remote commandUnknown transceiver typeDisplay processor errorInvalid remote command path/parameter receivedTransceiver hardware switch not recognizedDisplay/graphic processor (80786) malfunctionDisk error 0File not foundReplay end of fileReplay data not foundReplay bad dataFile create errorFile open errorFile write errorFile close error5 P2265E/F

Simrad EA 500 / EK 500MessageExplanationDisk fullExternal critical alarmExternal alarmExternal critical alarm receivedExternal alarm receivedTable 1* = Internal software problem encountered. If this error code is displayed,the incident should be reported to Simrad.3 SIGNAL PROCESSOR (SP) ERROR MESSAGES3.1 INTRODUCTIONThe signal processor will read the control parameters sent by thecontrol processor before initiating a new ping. The program will thentest each parameter against its legal values. If the parameter is found tobe illegal, or the value does not agree with the other settings, an errormessage code is sent to the control processor which will issue the errormessage.At power-up the signal processors will never start real pinging until allthe parameters are granted. However, in order to receive new informationfrom the control processor, it will simulate pinging until no errors occur.If the error message "SP-# not responding error" is shown on the display,the signal processor has not answered within a time-out period. Thiserror is probably caused by one of the following hardware errors:1 No signal processor PCB present.2 A new PROM set is not properly inserted in the signal processor(check carefully).3 The IC used for signalling is defective (U42 = 8255). This maybe checked by inserting a new 8255.4 The FIFO system on the digital interface pcb is not working properly.(If the sounder uses multiple frequencies, try exchanging the digitalinterface boards).5 The signal processor is defective (replace the board, if possible).P2265E/F 6

Status and error messages3.2 LIST OF SIGNAL PROCESSOR ERROR MESSAGESNote that the # sign indicates transceiver number (1/2/3) and that allerror messages end with "error".Error messageSP-# angle sensi. error0 to 100 el./mech.SP-# bandwidth error 0 to 1SP-# beamtype error 0 to 1SP-# btm. min. level error-80 to 0 dBSP-# btm. max. depth error0 to 20000 mSP-# btm. min. depth error0 to 1000 mSP-# damping coeff. error0 to 300 dB/kmSP-# device data errorSee note ISP-# equ. beam angle error-100 to -1 dBSP-# FIFO input error 0 to 1SP-# frequency error 10 4 to 10 6 HzSP-# heave conver. error-10 to 10 V/mSP-# layer data errorSee note IIISP-# noise margin error0 to 40 dBSP-# not responding error See paragraph 3.1SP-# ping mode error 0 to 3SP-# pitch conver. error-10 to 10 V/mSP-# product type error 0 to 1SP-# pulse length error0.02 to 10 msSP-# roll conver. error-10 to 10 V/mSP-# sample interval error 0.005 to 0.5 mSP-# sound velocity error1400 to 1700 m/sSample tg error 0 to 1FIFO tg error 0 to 1SP-# transceiv. mode error 0 to 3SP-# transceiver HW errorSP-# transd. depth error0 to 1000 mSP-# transd. seq. errorSP-# transd. param. errorSee note IISP-# transd. gain error1 to 100 dBSP-# transmit power error0 to 10 kWSP-# TS phasedevia. error 0 to 10SP-# TS min. level error-100 to 0 dBLegal valuesP2265E/F 7

Status and error messagesError messageSP-# TS min. length error 0 to 10SP-# TS max. length error 0 to 10SP-# TS max. comp. error0 to 6 dBLegal valuesTable 2Note ISP-# device data errorThe appropriate error message in Table 2 will be displayed if one or moreof the following parameters are outside legal limits:ParameterLegal valuesBottom echogram dots 0 to 200.Bottom range 0 to 100 m.Bottom range start -100 to 100 m.Echogram dots 0 to 1000.Range 0 to 10000 m.Range start 0 to 10000 m.Sub-bottom gain0 to 5 dB/m.TVG 0 to 2.Table 38 P2265E/F

Simrad EA 500 / EK 500Note IISP-# transd. parameter errorThe appropriate error message in Table 2 will be displayed if one or moreof the following parameters are outside legal limits:ParameterLegal valuesAlongship offset angleAthwartships offset angleThree dB bandwidth-20° to 20° mechanical.-20° to 20° mechanical.0° to 50° mechanical.Table 4Note IIISP-# layer data errorThe above error message will occur if one or more of the followingparameters are outside legal limits:ParameterLegal valuesLayer margin 0 to 10Layer start -100 to 20000Layer stop -100 to 20000Layer type 0 to 3No. of sublayers 1 to 50Table 5P2265E/F 9

CALIBRATION OF THE EK 500 / EY 500P2260 / 859-043867 / AA011This document contains calibration procedures, procedures to determine thebeam compensation in a split-beam system and procedures for noisemeasurements at sea.Document revisionsRevDocumentation departmentHardware/SoftwareDesignProject/ProductManagementDate Sign Date Sign Date SignA 01.02.91 -B 31.08.92 -C 01.10.93 -D 28.05.96 CL 29.05.96 RLN 29.05.96 RBE 20.05.97 Cl 20.05.97 HS 20.05.97 RLNP2260/E 1

Simrad EK 500 / EY 500List of contents1 THE PURPOSE OF CALIBRATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 CALIBRATION PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 THE LOBE CALIBRATION PROGRAM . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 173.1 UNPACKING AND STARTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . 173.2 OPERATING PROCEDURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. 184 NOISE MEASUREMENTS AT SEA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Revisions:Document history(The information on this page is for Simrad’s internal use)Rev. A Original issueRev. B Minor changes to the text.Rev. C Minor changes to the text. EY 500 implemented.Rev. D Various changes in the procedures. A chapter about the lobecalibration program is added. Ref. EM 10526.Rev. E Some uneccessary information removed from pages 16-17, and a fewminor corrections made on page 6, 8, 15 and on the CalibrationReport sheet.P2260/E 2

Simrad EK 500 / EY 5001 THE PURPOSE OF CALIBRATIONThe EK 500 and EY 500 are scientific echo sounders designed forquantitative measurements, i.e. measurement of single fish targetstrength and measurement of biomass backscattering coefficient.During the calibration a reference target with a known target strengthis lowered into the sound beam, and the measured target strength iscompared with the known target strength. If it is necessary to adjust theecho sounder, this is performed by changing a parameter in themathematical equations in software. Since the echo sounder is digitalright from the receiver front end, there is no analog gain adjustment.The reference target is normally a metal sphere. Simrad suppliescopper spheres, one for each frequency. The sphere diameter is selectedfor minimum temperature dependence.For acoustic surveys where accurate quantitative measurements arerequired it is essential that the echo sounder is correctly calibrated. It isa safe practice to perform the calibration before and after the survey. Ifexperiences over time show that no adjustments are necessary, it may beappropriate to reconsider the need for frequent calibration. Simradrecommends that calibration is performed at least once a year, and inareas with different summer and winter condition at least twice a year.In the following calibration procedure typical settings on the EK 500/EY500 are specified:Ping Interval: 1 sec.Transmit Power: Normal (applies only for EK500) Pulse Length: MediumReceiver Bandwidth: WideTransducer Depth: 0.0 mIf other settings are to be used during the survey, the calibrationshould be repeated for these.A lobe program which can be supplied from Simrad makes the TSgain calibration procedure a relatively uncomplicated task by using anextra PC connected to serial line 1 in a split-beam system. Thisprogram will be noncritical with respect to movement of the referencetarget sphere and it will enable the inexperienced operator to obtain agood calibration result. This program should be used whenever possible.This procedure is described in chapter 3.P2260/E 3

Calibration2 CALIBRATION PROCEDURECheck the hardware installationCheck that the transducer cable is connected to the correct transducer plugon the rear side of the EK 500 / EY 500.Check the internal test oscillatorSelect the Transceiver Menu and set Mode to Test.Select the Operation Menu and set Ping Mode to Normal and Noise Marginto 0 dB.Select the Test Menu/Transceiver.The amplitude of the internal test oscillator is now displayed. It should be-55 dB ±2 dB re 1W on a split-beam sounder and -61 dB ±2 dB re 1W on asingle-beam sounder. If the amplitude is outside these limits, disconnect thetransducer cable and check the amplitude to see if the fault is in thetransducer or in the receiver. The amplitude should now be -49 dB ±2 dB re 1W on a split beam sounder, and -55 dB ±2 dB re 1 W on a single beamsounder. If the amplitude is still outside the limits, the problem isprobably related to the receiver. If it is inside the limits, the transducerimpedance should be checked.RiggingThe following rigging description is to a great extent reproduced fromICES report 144. The vessel should be anchored in calm and shelteredwater. The depth must be sufficient for separation of sphere and bottomechoes. It is desirable, moreover, to work in water as deep as possible,consistent with maintaining a stable platform. Both bow and sternanchoring or tying are recommended. This is illustrated in figure 1.Placing of winchesWinches should be used to guide and steer lines to the sphere for itscentering in the echo sounder beam. Affix these winches to the deck railingin accordance with detailed ship drawings. Place the first winch in thetransverse plane of the vessel running through the transducer. If thetransducer is mounted on one side of the keel, place the first winch on theopposite side of the vessel. Place the second and third winches on the samevessel side as the transducer and at equal distances from the transversesection containing the transducer and first winch.Each winch must be provided with a long spool of 0.60 mm diametermono- filament nylon line, which is marked with small swivels at 5 mintervals, beginning 10 m from the loose end.4 P2260/E

Simrad EK 500 / EY 500WINCH 1WINCH 3 WINCH 2(CD481)Figure 1 Rigging of a vessel for sphere calibration.P2260/E 5

CalibrationThe purpose of the swivels is threefold:- to unravel rotation of the nylon line- to mark distances on the line- to add weight so that the line sinks in waterAttaching the spherePrior to commencing the sphere measurements, a rope should be drawnbeneath the hull from the first winch to the second and third winch beforeanchoring. Use this rope to pull the line from the first winch beneath the hull tothe side with the second and third winches.Attach the appropriate sphere, with affixed loop, to the three suspensionlines, refer to figure 1. For the smaller spheres it may be necessary to add aweight to keep the sphere stable. This is done via a second line attached tothe three suspension lines. The length of the line must be at least two pulselengths, so that the echo from the additional weight does not interfere withthe sphere echo. Immerse the sphere in a solution of dishwashing detergentand freshwater and lift it overboard by the fastened lines without touchingit. The soap helps to eliminate air bubbles attached to the sphere.Lowering the sphereLower the sphere beneath the vessel to the desired distance, for example25 m, which is determined roughly by counting the swivels on each line.In general, one should use sphere distances of 15 m or more for 38 kHz orhigher frequencies. This in order to reduce the effect of pulse rise time andresolution in distance measurements on the calibration results. Softwareversion 5.30 has corrected for these effects on the TS and s A calibration.Two further considerations in choosing the range are the transducerbeamwidth and vessel geometry. The physical width of the beam, whichincreases linearly with range, should be sufficiently great so that the sphereecho is unaffected by the small, perhaps pendular movements to which it isinevitably subjected. The minimal range must also be convenient withrespect to the vessel geometry. In particular, if the suspension lines do nothang freely, then control of the sphere may be hindered by friction or possibleobstructions on the hull. Despite the number and variety of these considerations,it is seldom difficult in practice to find a suitable range which satisfiesall of the above criteria.6 P2260/E

Simrad EK 500 / EY 500Reference target.Simrad supplies copper spheres designed as reference targets for thecalibration of scientific sounders. Copper is selected because it is a metalwhich can be made electrolytically with high purity. The spheres aremachined to the perfect spherical form with great accuracy, and a nylon loopis attached. Except for 12 kHz, 49 kHz and 50 kHz, the sphere diameter isdifferent for each frequency in order to obtain a target strength with minimumdependence of temperature (K. Foote 1983). A curve showing the variation ofthe target strength follows each sphere. The curve for the 38 kHz sphere isshown below as an illustration.Simrad copper spheresFrequencykHz12*18273849*50*70120200710* same sphereDiameter mm speed 1490 m/s dB45.063.042.060.045.045.032.123.013.710.3-40.4-34.4-37.9-33.6-36.4-36.2-39.1-40.4-45.0-50.5TARGET STRENGTH (dB)-34.5 -34.0 -33.5 -33.060 mm COPPER SPHERE38 kHz3.00.31400 1420 1440 1460 1480 1500 1520 1540 1560SOUND SPEED (m/s)(CD3146)msSIMRADoct.1991PULSE DURATIONFigure 2 Target strength of a 60 mm copper sphere.P2260/E 7

Calibration1550 m/s150014501400SOUND SPEED IN SEA WATERat depth 0 mMackenzie (1981) J.acoust.Soc.Am., 70,807-12.Del Grosso (1972) J.acoust.Soc.Am., 52,1442-6.Simrad sept. 19920 5 10 15 20 25 30WATER TEMPERATURE (deg. C)(CD467)Figure 3 Sound speed in water.SIMRAD sept. 1990from FRANCOIS & GARRISON JASA dec. 1982(CD468)SOUND ABSORPTION (dB/km)20 0 1030 40 60 50010 Degrees C200 m depth pH = 825 50 75 100 125 150 175 200FREQUENCY (kHz)Figure 4. Sound absorption.8 P2260/E

The NMEA 0183 ProtocolTable of Contents1. What is the NMEA 0183 Standard? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . page 12. Electrical Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23. General Sentence Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24. Talker Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35. Sentence Identifiers and Sentence Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46. Some Proprietary Sentences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217. Manufacturer Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258. References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28The material presented in this document has been compiled from various inofficial sources . It is neither acomplete nor error-free description of the NMEA 0183 standard. In particular, it does not cover the newsentences and the high-speed interface defined in version 3.x.Klaus Betke, May 2000. Revised August 2001.1. What is the NMEA 0183 Standard?The National Marine Electronics Association (NMEA) is a non-profit association of manufacturers,distributors, dealers, educational institutions, and others interested in peripheral marine electronicsoccupations. The NMEA 0183 standard defines an electrical interface and data protocol forcommunications between marine instrumentation.NMEA 0183 is a voluntary industry standard, first released in March of 1983. It has been updated fromtime to time; the latest release, currently (August 2001) Version 3.0, July 2001, is available from theNMEA office (Warning: the price for non-members is 250 US$).P O Box 3435New Bern NC 28564-3435USAwww.nmea.orgNMEA has also established a working group to develop a new standard for data communications amongshipboard electronic devices. The new standard, NMEA 2000, is a bi-directional, multi-transmitter,multi-receiver serial data network. It is multi-master and self-configuring, and there is no central controller.The NMEA began a beta testing period in January 2000 with eleven manufacturers. A release version ofNMEA 2000 is expected in 2001.

The NMEA 0183 Protocol 22. Electrical InterfaceNMEA 0183 devices are designated as either talkers or listeners (with some devices being both),employing an asynchronous serial interface with the following parameters:Baud rate: 4800Number of data bits: 8 (bit 7 is 0)Stop bits:1 (or more)Parity:noneHandshake:noneNMEA 0183 allows a single talker and several listeners on one circuit. The recommended interconnectwiring is a shielded twisted pair, with the shield grounded only at the talker. The standard dos not specifythe use of a particular connector. Note: The new 0183-HS standard (HS = high speed) introduced inversion 3.0 uses a 3-wire interface and a baud rate of 38400. This type of interface is not discussed here.Its is recommended that the talker output comply with EIA RS-422, a differential system with two signallines, "A" and "B". Differential drive signals have no reference to ground and are more immune to noise.However, a single-ended line at TTL level is accepted as well. The voltages on the A line correspond tothose on the TTL single wire, while the B voltages are inverted (when output A is at +5 V, output B is at0 V, and vice versa. This is the unipolar RS-422 operation. In bipolar mode ±5 V are used).In either case, the recommended receive circuit uses an opto-isolator with suitable protection circuitry.The input should be isolated from the receiver's ground. In practice, the single wire, or the RS-422 "A"wire may be directly connected to a computer's RS-232 input. In fact even many of the latest products,like hand-held GPS receivers, do not have a RS-422 differential output, but just a single line with TTL or5 V CMOS compatible signal level.3. General Sentence FormatAll data is transmitted in the form of sentences . Only printable ASCII characters are allowed, plus CR(carriage return) and LF (line feed). Each sentence starts with a "$" sign and ends with . Thereare three basic kinds of sentences: talker sentences , proprietary sentences and query sentences.Talker Sentence s. The general format for a talker sentence is:$ttsss,d1,d2,....The first two letters following the „$” are the talker identifier. The next three characters (sss) are thesentence identifier, followed by a number of data fields separated by commas, followed by an optionalchecksum, and terminated by carriage return/line feed. The data fields are uniquely defined for eachsentence type. An example talker sentence is:$HCHDM,238,Mwhere "HC" specifies the talker as being a magnetic compass, the "HDM" specifies the magnetic headingmessage follows. The "238" is the heading value, and "M" designates the heading value as magnetic.A sentence may contain up to 80 characters plus "$" and CR/LF. If data for a field is not available, thefield is omitted, but the delimiting commas are still sent, with no space between them. The checksumfield consists of a "*" and two hex digits representing the exclusive OR of all characters between, but notincluding, the "$" and "*".Proprietary Sentence s. The standard allows individual manufacturers to define proprietary sentenceformats. These sentences start with "$P", then a 3 letter manufacturer ID, followed by whatever data themanufacturer wishes, following the general format of the standard sentences. Some proprietarysentences, mainly from Garmin, Inc., are listed in chapter 6.

The NMEA 0183 Protocol 3Query sentence s. A query sentence is a means for a listener to request a particular sentence from atalker. The general format is:$ttllQ,sss,[CR][LF]The first two characters of the address field are the talker identifier of the requester and the next twocharacters are the talker identifier of the device being queried (listener). The fifth character is always a "Q"defining the message as a query. The next field (sss) contains the three letter mnemonic of the sentencebeing requested. An example query sentence is:$CCGPQ,GGAwhere the "CC" device (computer) is requesting from the "GP" device (a GPS unit) the "GGA" sentence.The GPS will then transmit this sentence once per second until a different query is requested.4. Talker IdentifiersAGAPCDCRCSCTCVCXDFECEPERGPHCHEHNIIINLCPRASDSNSSTIVDDMVWWIYXZAZCZQZVAutopilot - GeneralAutopilot - MagneticCommunications – Digital Selective Calling (DSC)Communications – Receiver / Beacon ReceiverCommunications – SatelliteCommunications – Radio-Telephone (MF/HF)Communications – Radio-Telephone (VHF)Communications – Scanning ReceiverDirection FinderElectronic Chart Display & Information System (ECDIS)Emergency Position Indicating Beacon (EPIRB)Engine Room Monitoring SystemsGlobal Positioning System (GPS)Heading – Magnetic CompassHeading – North Seeking GyroHeading – Non North Seeking GyroIntegrated InstrumentationIntegrated NavigationLoran CProprietary CodeRADAR and/or ARPASounder, DepthElectronic Positioning System, other/generalSounder, ScanningTurn Rate IndicatorVelocity Sensor, Doppler, other/generalVelocity Sensor, Speed Log, Water, MagneticVelocity Sensor, Speed Log, Water, MechanicalWeather InstrumentsTransducerTimekeeper – Atomic ClockTimekeeper – ChronometerTimekeeper – QuartzTimekeeper – Radio Update, WWV or WWVH

The NMEA 0183 Protocol 45. Sentence Identifiers and FormatsAAMWaypoint Arrival Alarm1 2 3 4 5 6| | | | | |$--AAM,A,A,x.x,N,c--c*hh1) Status, BOOLEAN, A = Arrival circle entered2) Status, BOOLEAN, A = perpendicular passed at waypoint3) Arrival circle radius4) Units of radius, nautical miles5) Waypoint ID6) ChecksumALMGPS Almanac Data1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16| | | | | | | | | | | | | | | |$--ALM,x.x,x.x,xx,x.x,hh,hhhh,hh,hhhh,hhhh,hhhhhh,hhhhhh,hhhhhh,hhhhhh,hhh,hhh,*hh1) Total number of messages2) Message Number3) Satellite PRN number (01 to 32)4) GPS Week Number: Date and time in GPS is computed as number of weeksfrom 6 January 1980 plus number of seconds into the week.5) SV health, bits 17-24 of each almanac page6) Eccentricity7) Almanac Reference Time8) Inclination Angle9) Rate of Right Ascension10) Root of semi-major axis11) Argument of perigee12) Longitude of ascension node13) Mean anomaly14) F0 Clock Parameter15) F1 Clock Parameter16) ChecksumAPAAutopilot Sentence "A"1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11| | | | | | | | | | |$--APA,A,A,x.xx,L,N,A,A,xxx,M,c---c*hh1) StatusV = LORAN-C Blink or SNR warningA = general warning flag or other navigation systems when a reliablefix is not available2) StatusV = Loran-C Cycle Lock warning flagA = OK or not used3) Cross Track Error Magnitude4) Direction to steer, L or R5) Cross Track Units (Nautic miles or kilometres)6) StatusA = Arrival Circle Entered7) StatusA = Perpendicular passed at waypoint8) Bearing origin to destination9) M = Magnetic, T = True10) Destination Waypoint ID11) checksum

The NMEA 0183 Protocol 5APB Autopilot Sentence "B"13 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12| 14|| | | | | | | | | | | | | | |$--APB,A,A,x.x,a,N,A,A,x.x,a,c--c,x.x,a,x.x,a*hh1) StatusV = LORAN-C Blink or SNR warningA = general warning flag or other navigation systems when areliable fix is not available2) StatusV = Loran-C Cycle Lock warning flagA = OK or notused3) Cross Track Error Magnitude4) Direction to steer, L or R5) Cross Track Units, N = Nautical Miles6) StatusA = Arrival Circle Entered7) StatusA = Perpendicular passed at waypoint8) Bearing origin to destination9) M = Magnetic, T = True10) Destination Waypoint ID11) Bearing, present position to Destination12) M = Magnetic, T = True13) Heading to steer to destination waypoint14) M = Magnetic, T = True15) ChecksumASDAutopilot System DataFormat unknownBEC Bearing & Distance to Waypoint – Dead Reckoning121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11| 13| | | | | | | | | | | | |$--BEC,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,T,x.x,M,x.x,N,c--c*hh1) Time (UTC)2) Waypoint Latitude3) N = North, S = South4) Waypoint Longitude5) E = East, W = West6) Bearing, True7) T = True8) Bearing, Magnetic9) M = Magnetic10) Nautical Miles11) N = Nautical Miles12) Waypoint ID13) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 6BODBearing – Waypoint to Waypoint1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--BOD,x.x,T,x.x,M,c--c,c--c*hh1) Bearing Degrees, TRUE2) T = True3) Bearing Degrees, Magnetic4) M = Magnetic5) TO Waypoint6) FROM Waypoint7) ChecksumBWCBearing and Distance to Waypoint – Latitude, N/S, Longitude, E/W, UTC, Status111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 12 13| | | | | | | | | | | | |$--BWC,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,T,x.x,M,x.x,N,c--c*hh1) Time (UTC)2) Waypoint Latitude3) N = North, S = South4) Waypoint Longitude5) E = East, W = West6) Bearing, True7) T = True8) Bearing, Magnetic9) M = Magnetic10) Nautical Miles11) N = Nautical Miles12) Waypoint ID13) ChecksumBWRBearing and Distance to Waypoint – Rhumb Line Latitude, N/S, Longitude, E/W,UTC, Status111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 12 13| | | | | | | | | | | | |$--BWR,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,T,x.x,M,x.x,N,c--c*hh1) Time (UTC)2) Waypoint Latitude3) N = North, S = South4) Waypoint Longitude5) E = East, W = West6) Bearing, True7) T = True8) Bearing, Magnetic9) M = Magnetic10) Nautical Miles11) N = Nautical Miles12) Waypoint ID13) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 7BWWBearing – Waypoint to Waypoint1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--BWW,x.x,T,x.x,M,c--c,c--c*hh1) Bearing Degrees, TRUE2) T = True3) Bearing Degrees, Magnetic4) M = Magnetic5) TO Waypoint6) FROM Waypoint7) ChecksumDBKDepth Below Keel1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--DBK,x.x,f,x.x,M,x.x,F*hh1) Depth, feet2) f = feet3) Depth, meters4) M = meters5) Depth, Fathoms6) F = Fathoms7) ChecksumDBSDepth Below Surface1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--DBS,x.x,f,x.x,M,x.x,F*hh1) Depth, feet2) f = feet3) Depth, meters4) M = meters5) Depth, Fathoms6) F = Fathoms7) ChecksumDBTDepth Below Transducer1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--DBT,x.x,f,x.x,M,x.x,F*hh1) Depth, feet2) f = feet3) Depth, meters4) M = meters5) Depth, Fathoms6) F = Fathoms7) ChecksumDCNDecca Positionobsolete

The NMEA 0183 Protocol 8DPTHeading – Deviation & Variation1 2 3| | |$--DPT,x.x,x.x*hh1) Depth, meters2) Offset from transducer;positive means distance from transducer to water line,negative means distance from transducer to keel3) ChecksumDSCDigital Selective Calling InformationFormat unknownDSEExtended DSCFormat unknownDSIDSC Transponder InitiateFormat unknownDSRDSC Transponder ResponseFormat unknownDTMDatum ReferenceFormat unknownFSIFrequency Set Information1 2 3 4 5| | | | |$--FSI,xxxxxx,xxxxxx,c,x*hh1) Transmitting Frequency2) Receiving Frequency3) Communications Mode (NMEA Syntax 2)4) Power Level5) ChecksumGBSGPS Satellite Fault DetectionFormat unknown

The NMEA 0183 Protocol 9GGAGlobal Positioning System Fix Data. Time, Position and fix related datafor a GPS receiver111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 12 13 14 15| | | | | | | | | | | | | | |$--GGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx*hh1) Time (UTC)2) Latitude3) N or S (North or South)4) Longitude5) E or W (East or West)6) GPS Quality Indicator,0 - fix not available,1 - GPS fix,2 - Differential GPS fix7) Number of satellites in view, 00 - 128) Horizontal Dilution of precision9) Antenna Altitude above/below mean-sea-level (geoid)10) Units of antenna altitude, meters11) Geoidal separation, the difference between the WGS-84 earthellipsoid and mean-sea-level (geoid), "-" means mean-sea-level below ellipsoid12) Units of geoidal separation, meters13) Age of differential GPS data, time in seconds since last SC104type 1 or 9 update, null field when DGPS is not used14) Differential reference station ID, 0000-102315) ChecksumGLC Geographic Position, Loran-C12 141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11| 13|| | | | | | | | | | | | | |$--GLC,xxxx,x.x,a,x.x,a,x.x,a.x,x,a,x.x,a,x.x,a*hh1) GRI Microseconds/102) Master TOA Microseconds3) Master TOA Signal Status4) Time Difference 1 Microseconds5) Time Difference 1 Signal Status6) Time Difference 2 Microseconds7) Time Difference 2 Signal Status8) Time Difference 3 Microseconds9) Time Difference 3 Signal Status10) Time Difference 4 Microseconds11) Time Difference 4 Signal Status12) Time Difference 5 Microseconds13) Time Difference 5 Signal Status14) ChecksumGLLGeographic Position – Latitude/Longitude1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--GLL,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,hhmmss.ss,A*hh1) Latitude2) N or S (North or South)3) Longitude4) E or W (East or West)5) Time (UTC)6) Status A - Data Valid, V - Data Invalid7) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 10GRSGPS Range ResidualsFormat unknownGSTGPS Pseudorange Noise StatisticsFormat unknownGSAGPS DOP and active satellites1 2 3 14 15 16 17 18| | | | | | | |$--GSA,a,a,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x.x,x.x,x.x*hh1) Selection mode2) Mode3) ID of 1st satellite used for fix4) ID of 2nd satellite used for fix...14) ID of 12th satellite used for fix15) PDOP in meters16) HDOP in meters17) VDOP in meters18) ChecksumGSVSatellites in view1 2 3 4 5 6 7 n| | | | | | | |$--GSV,x,x,x,x,x,x,x,...*hh1) total number of messages2) message number3) satellites in view4) satellite number5) elevation in degrees6) azimuth in degrees to true7) SNR in dBmore satellite infos like 4)-7)n) ChecksumGTDGeographic Location in Time Differences1 2 3 4 5 6| | | | | |$--GTD,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x*hh1) time difference2) time difference3) time difference4) time difference5) time differencen) ChecksumGXATRANSIT Position – Latitude/Longitude, Location and Time of TRANSIT Fix at Waypointobsolete

The NMEA 0183 Protocol 11HDGHeading – Deviation & Variation1 2 3 4 5 6| | | | | |$--HDG,x.x,x.x,a,x.x,a*hh1) Magnetic Sensor heading in degrees2) Magnetic Deviation, degrees3) Magnetic Deviation direction, E = Easterly, W = Westerly4) Magnetic Variation degrees5) Magnetic Variation direction, E = Easterly, W = Westerly6) ChecksumHDMHeading – Magnetic1 2 3| | |$--HDM,x.x,M*hh1) Heading Degrees, magnetic2) M = magnetic3) ChecksumHDTHeading – True1 2 3| | |$--HDT,x.x,T*hh1) Heading Degrees, true2) T = True3) ChecksumHSCHeading Steering Command1 2 3 4 5| | | | |$--HSC,x.x,T,x.x,M,*hh1) Heading Degrees, True2) T = True3) Heading Degrees, Magnetic4) M = Magnetic5) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 12LCDLoran-C Signal Data1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14| | | | | | | | | | | | | |$--LCD,xxxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx*hh1) GRI Microseconds/102) Master Relative SNR3) Master Relative ECD4) Time Difference 1 Microseconds5) Time Difference 1 Signal Status6) Time Difference 2 Microseconds7) Time Difference 2 Signal Status8) Time Difference 3 Microseconds9) Time Difference 3 Signal Status10) Time Difference 4 Microseconds11) Time Difference 4 Signal Status12) Time Difference 5 Microseconds13) Time Difference 5 Signal Status14) ChecksumMSKMSK Receiver Interface (for DGPS Beacon Receivers)1 2 3 4 5 6| | | | | |$GPMSK,xxx.x,xx,xxx,xx,N*hh1) Frequency in kHz (283.5 to 325.0)2) Frequency SelectionM1 = ManualA1 = Automatic (field 1 empty)3) MSK bit rate (100 or 200)4) Bit Rate SelectionM2 = ManualA2 = Automatic (field 3 empty)5) Period of output of performance status message, 0 to 100 seconds ($CRMSS)6) ChecksumMSSMSK Receiver Signal StatusFormat unknownMWDWind Direction & SpeedFormat unknownMTWWater Temperature1 2 3| | |$--MTW,x.x,C*hh1) Degrees2) Unit of Measurement, Celcius3) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 13MWVWind Speed and Angle1 2 3 4 5| | | | |$--MWV,x.x,a,x.x,a*hh1) Wind Angle, 0 to 360 degrees2) Reference, R = Relative, T = True3) Wind Speed4) Wind Speed Units, K/M/N5) Status, A = Data Valid6) ChecksumOLNOmega Lane NumbersobsoleteOSDOwn Ship Data1 2 3 4 5 6 7 8 9 10| | | | | | | | | |$--OSD,x.x,A,x.x,a,x.x,a,x.x,x.x,a*hh1) Heading, degrees true2) Status, A = Data Valid3) Vessel Course, degrees True4) Course Reference5) Vessel Speed6) Speed Reference7) Vessel Set, degrees True8) Vessel drift (speed)9) Speed Units10) ChecksumROOWaypoints in Active Route1 n| |$--ROO,c---c,c---c,....*hh1) waypoint ID...n) checksumRMARecommended Minimum Navigation Information121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11|| | | | | | | | | | | |$--RMA,A,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,a*hh1) Blink Warning2) Latitude3) N or S4) Longitude5) E or W6) Time Difference A, µS7) Time Difference B, µS8) Speed Over Ground, Knots9) Track Made Good, degrees true10) Magnetic Variation, degrees11) E or W12) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 14RMB Recommended Minimum Navigation Information141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13|| | | | | | | | | | | | | |$--RMB,A,x.x,a,c--c,c--c,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,x.x,x.x,A*hh1) Status, V = Navigation receiver warning2) Cross Track error - nautical miles3) Direction to Steer, Left or Right4) TO Waypoint ID5) FROM Waypoint ID6) Destination Waypoint Latitude7) N or S8) Destination Waypoint Longitude9) E or W10) Range to destination in nautical miles11) Bearing to destination in degrees True12) Destination closing velocity in knots13) Arrival Status, A = Arrival Circle Entered14) ChecksumRMC Recommended Minimum Navigation Information121 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11|| | | | | | | | | | | |$--RMC,hhmmss.ss,A,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x.x,x.x,xxxx,x.x,a*hh1) Time (UTC)2) Status, V = Navigation receiver warning3) Latitude4) N or S5) Longitude6) E or W7) Speed over ground, knots8) Track made good, degrees true9) Date, ddmmyy10) Magnetic Variation, degrees11) E or W12) ChecksumROTRate Of Turn1 2 3| | |$--ROT,x.x,A*hh1) Rate Of Turn, degrees per minute, "-" means bow turns to port2) Status, A means data is valid3) ChecksumRPMRevolutions1 2 3 4 5 6| | | | | |$--RPM,a,x,x.x,x.x,A*hh1) Source; S = Shaft, E = Engine2) Engine or shaft number3) Speed, Revolutions per minute4) Propeller pitch, % of maximum, "-" means astern5) Status, A means data is valid6) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 15RSARudder Sensor Angle1 2 3 4 5| | | | |$--RSA,x.x,A,x.x,A*hh1) Starboard (or single) rudder sensor, "-" means Turn To Port2) Status, A means data is valid3) Port rudder sensor4) Status, A means data is valid5) ChecksumRSD RADAR System Data141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13|| | | | | | | | | | | | | |$--RSD,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,a,a*hh9) Cursor Range From Own Ship10) Cursor Bearing Degrees Clockwise From Zero11) Range Scale12) Range Units14) ChecksumRTERoutes1 2 3 4 5 x n| | | | | | |$--RTE,x.x,x.x,a,c--c,c--c, ..... c--c*hh1) Total number of messages being transmitted2) Message Number3) Message modec = complete route, all waypointsw = working route, the waypoint you just left, the waypoint you're heading to,then all the rest4) Waypoint IDx) More Waypointsn) ChecksumSFIScanning Frequency Information1 2 3 4 n| | | | |$--SFI,x.x,x.x,xxxxxx,c .......... xxxxxx,c*hh1) Total Number Of Messages2) Message Number3) Frequency 14) Mode 1n) ChecksumSTNMultiple Data ID1 2| |$--STN,x.x,*hh1) Talker ID Number2) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 16TLLTarget Latitude and LongitudeFormat unknownTRFTRANSIT Fix DataobsoleteTTMTracked Target Message11 131 2 3 4 5 6 7 8 9 10| 12| 14| | | | | | | | | | | | | |$--TTM,xx,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,x.x,x.x,a,c--c,a,a*hh1) Target Number2) Target Distance3) Bearing from own ship4) Bearing Units5) Target speed6) Target Course7) Course Units8) Distance of closest-point-of-approach9) Time until closest-point-of-approach "-" means increasing10) "-" means increasing11) Target name12) Target Status13) Reference Target14) ChecksumVBWDual Ground/Water Speed1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--VBW,x.x,x.x,A,x.x,x.x,A*hh1) Longitudinal water speed, "-" means astern2) Transverse water speed, "-" means port3) Status, A = data valid4) Longitudinal ground speed, "-" means astern5) Transverse ground speed, "-" means port6) Status, A = data valid7) ChecksumVDRSet and Drift1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--VDR,x.x,T,x.x,M,x.x,N*hh1) Degress True2) T = True3) Degrees Magnetic4) M = Magnetic5) Knots (speed of current)6) N = Knots7) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 17VHWWater Speed and Heading1 2 3 4 5 6 7 8 9| | | | | | | | |$--VHW,x.x,T,x.x,M,x.x,N,x.x,K*hh1) Degress True2) T = True3) Degrees Magnetic4) M = Magnetic5) Knots (speed of vessel relative to the water)6) N = Knots7) Kilometers (speed of vessel relative to the water)8) K = Kilometres9) ChecksumVLWDistance Trave led through Water1 2 3 4 5| | | | |$--VLW,x.x,N,x.x,N*hh1) Total cumulative distance2) N = Nautical Miles3) Distance since Reset4) N = Nautical Miles5) ChecksumVPWSpeed – Measured Parallel to Wind1 2 3 4 5| | | | |$--VPW,x.x,N,x.x,M*hh1) Speed, "-" means downwind2) N = Knots3) Speed, "-" means downwind4) M = Meters per second5) ChecksumVTGTrack Made Good and Ground Speed1 2 3 4 5 6 7 8 9| | | | | | | | |$--VTG,x.x,T,x.x,M,x.x,N,x.x,K*hh1) Track Degrees2) T = True3) Track Degrees4) M = Magnetic5) Speed Knots6) N = Knots7) Speed Kilometers Per Hour8) K = Kilometres Per Hour9) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 18VWRRelative Wind Speed and Angle1 2 3 4 5 6 7 8 9| | | | | | | | |$--VWR,x.x,a,x.x,N,x.x,M,x.x,K*hh1) Wind direction magnitude in degrees2) Wind direction Left/Right of bow3) Speed4) N = Knots5) Speed6) M = Meters Per Second7) Speed8) K = Kilometers Per Hour9) ChecksumWCVWaypoint Closure Velocity1 2 3 4| | | |$--WCV,x.x,N,c--c*hh1) Velocity2) N = knots3) Waypoint ID4) ChecksumWDCDistance to Waypoint – Great CircleFormat unknownWDRDistance to Waypoint – Rhumb LineFormat unknownWNCDistance – Waypoint to Waypoint1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--WNC,x.x,N,x.x,K,c--c,c--c*hh1) Distance, Nautical Miles2) N = Nautical Miles3) Distance, Kilometers4) K = Kilometers5) TO Waypoint6) FROM Waypoint7) ChecksumWPLWaypoint Location1 2 3 4 5 6| | | | | |$--WPL,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,c--c*hh1) Latitude2) N or S (North or South)3) Longitude4) E or W (East or West)5) Waypoint Name6) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 19XDRCross Track Error – Dead Reckoning1 2 3 4 n| | | | |$--XDR,a,x.x,a,c--c, ..... *hh1) Transducer type2) Measurement data3) Units of measurement4) Name of transducerx) More of the samen) ChecksumXTECross-Track Error – Measured1 2 3 4 5 6| | | | | |$--XTE,A,A,x.x,a,N,*hh1) StatusV = LORAN-C blink or SNR warningA = general warning flag or other navigation systems when a reliablefix is not available2) StatusV = Loran-C cycle lock warning flagA = OK or not used3) Cross track error magnitude4) Direction to steer, L or R5) Cross track units. N = Nautical Miles6) ChecksumXTRCross Track Error – Dead Reckoning1 2 3 4| | | |$--XTR,x.x,a,N*hh1) Magnitude of cross track error2) Direction to steer, L or R3) Units, N = Nautical Miles4) ChecksumZDATime & Date – UTC, Day, Month, Year and Local Time Zone1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$--ZDA,hhmmss.ss,xx,xx,xxxx,xx,xx*hh1) Local zone minutes description, same sign as local hours2) Local zone description, 00 to +/- 13 hours3) Year4) Month, 01 to 125) Day, 01 to 316) Time (UTC)7) ChecksumZDLTime and Distance to Variable PointFormat unknown

The NMEA 0183 Protocol 20ZFOUTC & Time from Origin Waypoint1 2 3 4| | | |$--ZFO,hhmmss.ss,hhmmss.ss,c--c*hh1) Time (UTC)2) Elapsed Time3) Origin Waypoint ID4) ChecksumZTGUTC & Time to Destination Waypoint1 2 3 4| | | |$--ZTG,hhmmss.ss,hhmmss.ss,c--c*hh1) Time (UTC)2) Time Remaining3) Destination Waypoint ID4) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 216. Some Proprietary Sentences$PGRMC Sensor Configuration InformationGarmin proprietary sentence13 141 2 3 4 5 6 7 8 9 10| 12|| | | | | | | | | | | | |$PGRMC,A,x.x,hh,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,c,c,2,c*hh1) Fix mode, A=automatic (only option)2) Altitude above/below mean sea level, -1500.0 to 18000.0 meters3) Earth datum index. If the user datum index (96) is specified,fields 5-8 must contain valid values. Otherwise, fields 4-8 must be null.4) User earth datum semi-major axis, 6360000.0 to 6380000.0 meters (.001 metersresolution)5) User earth datum inverse flattening factor, 285.0 to 310.0 (10-9 resolution)6) User earth datum delta x earth centered coordinate, -5000.0 to 5000.0 meters(1 meter resolution)7) User earth datum delta y earth centered coordinate, -5000.0 to 5000.0 meters(1 meter resolution)8) User earth datum delta z earth centered coordinate, -5000.0 to 5000.0 meters(1 meter resolution)9) Differential mode, A = automatic (output DGPS data when available, non-DGPsotherwise), D = differential exclusively (output only differential fixes)10) NMEA Baud rate, 1 = 1200, 2 = 2400, 3 = 4800, 4 = 960011) Filter mode, 2 = no filtering (only option)12) PPS mode, 1 = No PPS, 2 = 1 Hz13) Checksum$PGRME Estimated Position ErrorGarmin proprietary sentence1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$PGRME,x.x,M,x.x,M,x.x,M*hh1) Estimated horizontal position error (HPE)2) Unit, metres3) Estimated vertical error (VPE)4) Unit, metres5) Overall spherical equivalent position error6) Unit, metres7) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 22$PGRMFPosition Fix SentenceGarmin proprietary sentence10 12 151 2 3 4 5 6 7 8 9 | 11| 13 14| 16| | | | | | | | | | | | | | | |$PGRMF,x.x,x.x,ddmmyy,hhmmss,x.x,ddmm.mmmm,c,dddmm.mmmm,c,c,c,x.x,x.x,c,c*hh1) GPS week number (0 - 1023)2) GPS seconds (0 - 604799)3) UTC date of position fix4) UTC time of position fix5) GPS leap second count6) Latitude7) N or S8) Longitude9) E or W10) ModeM = manualA = automatic11) Fix type0 = no fix1 = 2D fix2 = 3D fix12) Speed over ground, 0 to 999 kilometers/hour13) Course over ground, 0 to 359 degrees, true14) Position dilution of precision, 0 to 9 (rounded to nearest integer value)15) Time dilution of precision, 0 to 9 (rounded to nearest integer value)16) Checksum$PGRMISensor Initialisation InformationGarmin proprietary sentence1 2 3 4 5 6 7| | | | | | |$PGRMI,ddmm.mmm,N,ddmm.mmm,E,ddmmyy,hhmmss*hh1) Latitude2) N or S3) Longitude4) E or W5) Current UTC date6) Current UTC time7) Checksum$PGRMMMap DatumGarmin proprietary sentence1 2| |$PGRMM,c---c*hh1) Currently active horizontal datum (WGS-84, NAD27 Canada, ED50, a.s.o)2) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 23$PGRMO Output Sentence Enable/DisableGarmin proprietary sentence1 2 3| | |$PGRMO,ccccc,c*hh1) Target sentence description (e.g., PGRMT, GPGSV, etc.)2) Target sentence mode0 = disable specified sentence1 = enable specified sentence2 = disable all3 = enable all output sentences (except GPALM)3) Checksum$PGRMTSensor Status InformationGarmin proprietary sentence1 2 3 4 5 6 7 8 9 10| | | | | | | | | |$PGRMT,c...c,c,c,c,c,c,c,x.x,c*hh1) Product, model and software versione.g. "GPS25VEE] 1.10"2) Rom checksum testP = passF = fail3) Receiver failure discreteP = passF = fail4) Stored data lostR = retainedL = lost5) Real time clock lostR = retainedL = lost6) 0scillator drift discreteP = passF = excessive drift detected7) Data collection discreteC = collectingnull if not collecting8) Board temperature in degrees C9) Board configuration dataR = retainedL = lost10) Checksum$PGRMV 3D VelocityGarmin proprietary sentence1 2 3 4| | | |$PGRMV,x.x,x.x,x.x*hh1) True east velocity, -999.9 to 9999.9 meters/second2) True north velocity, -999.9 to 9999.9 meters/second3) Up velocity, -999.9 to 9999.9 meters/second4) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 24$PGRMZ Altitude InformationGarmin proprietary sentence1 2 3 4| | | |$PGRMZ,x.x,f,h*hh1) Altitude2) Unit, feets3) Position fix dimensions2 user altitude3 GPS altitude4) Checksum$PSLIBDifferental GPS Beacon Receiver ControlStarlink, Inc. proprietary sentence, used by Garmin and others1 2 3 4| | | |$PSLIB,x.x,x.x,c*hh1) Frequency2) Bit rate3) Request typeJ = status requestK = configuration requestblank = tuning message4) Checksum

The NMEA 0183 Protocol 257. Manufacturer CodesNote: This list is out-of-date, but perhaps still useful.AAR Asian American ResourcesACE Auto-Comm Engineering CorporationACR ACR Electronics, Inc.ACS Arco Solar, Inc.ACT Advanced Control TechnologyAGI Airguide Instrument CompanyAHA Autohelm of AmericaAIP Aiphone CorporationALD Alden Electronics, Inc.AMR AMR SystemsAMT Airmar TechnologyANS Antenna SpecialistsANX Analytyx Electronic SystemsANZ Anschutz of AmericaAPC ApelcoAPN American Pioneer, Inc.APX Amperex, Inc.AQC Aqua-Chem, Inc.AQD Aquadynamics, Inc.AQM Aqua Meter Instrument CompanyASP American Solar PowerATE Aetna EngineeringATM Atlantic Marketing Company, Inc.ATR AirtronATV Activation, Inc.AVN Advanced Navigation, Inc.AWA Awa New Zealand, LimitedBBL BBL Industries, Inc.BBR BBR and AssociatesBDV Brisson Development, Inc.BEC Boat Electric CompanyBGS Barringer GeoserviceBGT Brookes and Gatehouse, Inc.BHE BH ElectronicsBHR Bahr Technologies, Inc.BLB Bay LaboratoriesBME Bartel Marine ElectronicsBNI Neil Brown Instrument SystemsBNS Bowditch Navigation SystemsBRM Mel Barr CompanyBRY Byrd IndustriesBTH Benthos, Inc.BTK Baltek CorporationBTS Boat Sentry, Inc.BXA Bendix-Avalex, Inc.CAT CatelCBN Cybernet Marine ProductsCCA Copal Corporation of AmericaCCC Coastal Communications CompanyCCL Coastal Climate CompanyCCM Coastal CommunicationsCDC Cordic CompanyCEC Ceco Communications, Inc.CHI Charles Industries, LimitedCKM Cinkel Marine Electronics IndustriesCMA Societe Nouvelle D'Equiment du CalvadosCMC Coe Manufacturing CompanyCME Cushman Electronics, Inc.CMP C-Map, s.r.l.CMS Coastal Marine Sales CompanyCMV CourseMaster USA, Inc.CNV Coastal NavigatorCNX Cynex Manufactoring CompanyCPL Computrol, Inc.CPN CompunavCPS Columbus Positioning, Inc.CPT CPT, Inc.CRE Crystal Electronics, LimitedCRO The Caro GroupCRY Crystek Crystals CorporationCSI Communication Systems International, Inc.CSM Comsat Maritime ServicesCST Cast, Inc.CSV Combined ServicesCTA Current AlternativesCTB Cetec BenmarCTC Cell-tech CommunicationsCTE Castle ElectronicsCTL C-Tech, LimitedCNI Continental InstrumentsCWD Cubic Western DataCWV Celwave R.F., Inc.CYZ cYz, Inc.DCC Dolphin Components CorporationDEB Debeg GmbHDFI Defender Industries, Inc.DGC Digicourse, Inc.DME Digital Marine Electronics Corp.DMI Datamarine International, Inc.DNS Dornier System GmbHDNT Del Norte Technology, Inc.DPS Danaplus, Inc.DRL R.L. Drake CompanyDSC Dynascan CorporationDYN Dynamote CorporationDYT Dytek Laboratories, Inc.EBC Emergency Beacon CorporationECT Echotec, Inc.EEV EEV, Inc.EFC Efcom Communication SystemsELD Electronic Devices, Inc.EMC Electric Motion CompanyEMS Electro Marine Systems, Inc.ENA Energy Analysts, Inc.ENC Encron, Inc.EPM Epsco MarineEPT Eastprint, Inc.ERC The Ericsson CorporationESA European Space AgencyFDN FluiddyneFHE Fish Hawk ElectronicsFJN Jon Fluke CompanyFMM First Mate Marine AutopilotsFNT Franklin Net and Twine, LimitedFRC The Fredericks CompanyFTG T.G. Faria CorporationFUJ Fujitsu Ten Corporation of AmericaFEC Furuno Electric Company (??)

The NMEA 0183 Protocol 26FURGAMGCAGESGFCGISGPIGRMGSCGTOGVEGVTHALHARHIGHITHPKHRCHRTHTIHULHWMICOIFDIFIIMIIMMIMPIMTINMINTIRTISTITMITRJANJFRJMTJRCJRIJTCJTRKBEKBMKLAKMRKNGKODKRPKVHKYILATLECFuruno USA, Inc.GRE America, Inc.Gulf Cellular AssociatesGeostar CorporationGraphic Controls CorporationGalax Integrated SystemsGlobal Positioning Instrument CorporationGarmin CorporationGold Star Company, LimitedGro ElectronicsGuest CorporationGreat Valley TechnologyHAL Communications CorporationHarris CorporationHy-GainHi-TecHewlett-PackardHarco Manufacturing CompanyHart Systems, Inc.Heart Interface, Inc.Hull Electronics CompanyHoneywell Marine SystemsIcom of America, Inc.International Fishing DevicesInstruments for Industry IMEImperial Marine EquipmentI.M.I.ITT MacKay MarineImpulse Manufacturing, Inc.International Marketing and Trading, Inc.Inmar Electronic and Sales, Inc.Intech, Inc.Intera Technologies, Ltd.Innerspace Technology, Inc.Intermarine Electronics, Inc.Itera, LimitedJan CrystalsRay JeffersonJapan Marine TelecommunicationsJapan Radio Company, Inc.J-R Industries, Inc.J-Tech Associates, Inc.Jotron Radiosearch, Ltd.KB Electronics, Ld.Kennebec Marine CompanyKlein Associates, Inc.King Marine Radio CorporationKing Radio CorporationKoden Electronics Company, Ltd.Krupp International, Inc.KVH CompanyKyocera International, Inc.Latitude CorporationLorain Electronics Corporation LMMLamarche Manufacturing CompanyLoradLittlemore Scientific EngineeringLaser Plot, Inc.Littlefuse, Inc.Lowrance Electronics CorportationMicrologic, Inc.LRDLSELSPLTFLWRMCLMDL Medallion Instruments,Inc. MEC Marine EngineCenter, Inc. MEG Maritec EngineeringGmbH MFR Modern Products,LtdMFW Frank W. Murphy ManufacturingMGN Magellan CorporationMGS MG Electronic Sales CorporationMIE Mieco, Inc.MIM Marconi International Marine CompanyMLE Martha Lake ElectronicsMLN Matlin CompanyMLP Marlin ProductsMLT Miller TechnologiesMMB Marsh-McBirney, Inc. MMEMarks Marine EngineeringMMP Metal Marine Pilot, Inc.MMS Mars Marine SystemsMNI Micro-Now Instrument CompanyMNT Marine TechnologyMNX MarinexMOT MotorolaMPN Memphis Net and Twine Company, Inc.MQS Marquis Industries, Inc.MRC Marinecomp, Inc.MRE Morad Electronics Corporation MRPMooring Products of New EnglandMRR II Morrow, Inc.MRS Marine Radio ServiceMSB Mitsubishi Electric Company, Ltd.MSE Master ElectronicsMSM Master Mariner, Inc.MST Mesotech Systems, Ltd. MTAMarine Technical AssociatesMTG Narine Technical Assistance GroupMTK Martech, Inc.MTR Mitre Corporation, Inc.MTS Mets, Inc.MUR Murata Erie North AmericaMVX Magnavox Advanced Products andSystems CompanyMXX Maxxima MarineMES Marine Electronics Service, Inc.NAT Nautech, LimitedNEF New England Fishing Gear, Inc.NMR NewmarNGS Navigation Sciences, Inc.NOM Nav-Com, Inc.NOV NovAtel Communications, Ltd.NSM Northstar MarineNTK Novatech Designs, Ltd.NVC NavicoNVS NavstarNVO Navionics, s.p.a.OAR O.A.R. CorporationODE Ocean Data Equipment CorporationODN Odin Electronics, Inc.OIN Ocean instruments, Inc.OKI Oki Electronic Industry CompanyOLY Navstar Limited (Polytechnic Electronics)OMN OmneticsORE Ocean Research

The NMEA 0183 Protocol 27OTKPCEPDMPLAPLIPMIPMPPRKPSMPTCPTGPTHRACRAERAYRCARCHRCIRDIRDMRECRFPRGCRGYRMRRSLRSMRWIRMERTNSAISBRSCRSEASECSFNSGCSIGSIMSKASLISMESMFSMLSMISNVSOMSOVSPLSPTSRDSRSSRTSSISTCSTISTMSVYSWISRSOcean TechnologyPaceProdelco Marine SystemsPlath, C. Division of LittonPilot InstrumentsPernicka Marine ProductsPacific Marine ProductsPerko, Inc.Pearce-SimpsonPetro-ComP.T.I./GuestPathcom, Inc.Racal Marine, Inc.RCA Astro-ElectronicsRaytheon Marine CompanyRCA Service CompanyRoach EngineeringRochester Instruments, Inc.Radar DevicesRay-Dar Manufacturing CompanyRoss Engineering CompanyRolfite Products, Inc.RCS Global Communications, Inc.Regency Electronics, Inc.RCA Missile and Surface RadarRoss Laboratories, Inc.Robertson-Shipmate, USARockwell InternationalRacal Marine ElectronicsRobertson Tritech Nyaskaien A/SSAIT, Inc.Sea-Bird electronics, Inc.Signalcrafters, Inc.SEASercel Electronics of Canada SEPSteel and Engine Products, Inc.Seafarer Navigation InternationalSGC, Inc.Signet, Inc.Simrad,IncSkantek Corporation SKPSkipper Electronics A/SStarlink, Inc.Shakespeare Marine ElectronicsSeattle Marine and Fishing Supply Co.Simerl InstrumentsSperry Marine, Inc.Starnav CorporationSound Marine Electronics, Inc.Sell Overseas AmericaSpelmarSound Powered TelephoneSRD LabsScientific Radio Systems, Inc.Standard Radio and Telefon ABSea Scout IndustriesStandard CommunicationsSea-Temp Instrument CorporationSi-Tex Marine ElectronicsSavoy ElectronicsSwoffer Marine Instruments, Inc.Shipmate, Rauff & Sorensen, A/STBBTCNTDLTHRTLSTMTTNLTRCTSITTKTTSTWCTXIUMEUNIUNPUNFVANVARVCMVEXVISVMRWALWBGWECWHAWMMWMRWNGWSEWTCWSTYASThompson Brothers Boat ManufacturingCompanyTrade Commission of Norway (THE)Tideland SignalThrane and Thrane A/ATelesystemsTamtech, Ltd.Trimble NavigationTracor, Inc.Techsonic Industries, Inc.Talon Technology CorporationTranstector SystemsTransworld Communications, Inc.Texas Instruments, Inc.UmecUniden Corporation of AmericaUnipas, Inc.Uniforce Electronics CompanyVanner, Inc.Varian Eimac AssociatesVideocomVexillarVessel Information Systems, Inc.Vast Marketing CorporationWalport USAWestberg Manufacturing, Inc.Westinghouse Electric CorporationW-H AutopilotsWait Manufacturing and Marine SalesCompanyWesmar ElectronicsWinegard CompanyWilson Electronics CorporationWatercomWest Electronics Ltd.Yaesu Electronics

The NMEA 0183 Protocol 288. References[1] National Marine Electronics Association: http://www.nmea.org[2] Torsten Baumbach's web site: http://pandora.inf.uni-jena.de/ttbb/[3] Peter Bennett’s GPS and NMEA site: http://vancouver-webpages.com/pub/peter/index.html[4] Data Transmission Protocol Specification for Magellan Products. Revision 1.0. MagellanCorporation, Santa Clara 1999. Available at: http://magellangps.comThis document describes the protocol used by Magellan’s consumer GPS units, including anumber of NMEA 0183 proprietary sentences.[5] SBA-1 Interfacing Manual. Revision 0.0. Communications Systems International, Inc, Calgary, 1999.Available at: www.csi-dgps.com.This manual explains the interfacing of the SBA-1 DGPS beacon receiver to numerous GPS unitsas well as the CSI proprietary sentences used.

Découvrez un ensemble de documents, scientifiques ou techniques,dans la base Archimer : http://www.ifremer.fr/docelec/Brabant Jean-ClaudeIfremer - Centre de Boulogne-Sur-MerNédélec ClaudeIfremer - Centre de BrestLes chaluts. Conception, construction, miseen oeuvre1988

SUJET 7: PLANIFICATION ET RAPPORTS DE CAMPAGNEEnseignant: Magdalena Iglesias MarroigDate: 24 janvier et 14-15 février 2011Développement du sujetCe programme est divisé en quatre sessions. Une attention spéciale a été consacrée àcomprendre, de la part des élèves, la portée de la réalisation de campagnes acoustiqueset de l'importance d'une bonne planification pour elle en conformité avec les objectifspoursuivis. L'importance d'adapter les objectifs aux moyens disponibles a été soulignée,soit le temps de navigation, le personnel ou les ressources financières. On a travaillé surune stratégie d'échantillonnage adéquate pour optimiser la collecte de données in situ.Pour tout cela, on a utilisé des présentations PowerPoint (ci-jointe) et des projetsArcView.• Acoustique halieutique: introduction– Campagnes acoustique: Planification– Déterminer les objectifs– Délimiter la zone d’étude et les espèces cibles– Moyens disponibles (navire, échosondeurs, équipes, etc.)– Définir la stratégie de l’échantillonnage– Conception de l’échantignolle: au hasard, systématique, parallèle, zigzag,…– Plan de campagne– Préparation du projet (ArcView©)On a présenté et on a travaillé avec des possibles plans de campagne et sur sonimportance et des objectifs des plans pour la réalisation d’une campagne d'évaluationacoustique. On a également travaillé sur l'utilisation des campagnes acoustiques commeplates-formes pour des campagnes multidisciplinaires. En plus de l'utilisation del’échosondeur scientifique pour la collecte de données acoustiques et des engins depêche pour l'échantillonnage biologique, on a ouvert la possibilité de compléter cesdonnées avec les données océanographiques (température, salinité, fluorescence, etc. )et aussi avec l'utilisation de pompes d'échantillonnage d'œufs en continu (CUFES), du“termosalinógrafo ”, etc., tous les accessoires destinés à la collecte de données et trèsimportant, après le traitement des données acoustiques, pour servir de variablesexplicatives des résultats d’abondances obtenus.• Planification de la campagne:– Plan de la campagne– Campagnes multidisciplinaires– Standardisation du protocole de travail– Définition de l’unité d’échantillonnage: EDSU

– Étalonnage des équipes– Préparation du matériel: acoustique/pêche/autresOn a travaillé sur le traitement de l’ensemble des données de la campagne, à la foisacoustiques et biologiques, afin d'obtenir une image finale de la zone d'étude aumoment. L'importance de la bonne collecte de données se traduira par la précision etl'exactitude des résultats finaux. Pour ce faire, l'importance de l'étalonnage du matérielacoustique a été remarquée, ainsi que l'utilisation optimale d’eux mêmes. On aégalement souligné l'importance de la pêche identificatoire qui permettra de réaliser unebonne lecture d’échogrammes ou l'interprétation des échotraits. Les échantillonnagesbiologiques des captures fournissent de données en quantité sur les populations étudiéeset ils doivent être traités et interprétés.• Réalisation de la campagne:– Étalonnage des équipes– Prise des données acoustiques– Identification des échotraits– Lecture des échogrammes– Prise des données de pêche– Echantillonnage de pêche– Extraction des otolithes– Adaptation de la campagne– Autres données: CTD, CUFES, etc.On a travaillé avec le protocole d'analyse de données acoustiques recueillies lors d'unecampagne, en utilisant tout le logiciel/outils donnés pendant le cours (cinq semaines), enrassemblant et en suivant le protocole nécessaire pour l’obtention des abondances etbiomasses des espèces pélagiques étudiées, avec des degrés de précision et deexactitude acceptables.On a montré des exemples de la présentation de l’ensemble des données dans un projetArcview, qui on permis travailler avec toutes les données et faciliter l'interprétationd'eux mêmes. Des rapports adoptés par les groupes de travail internationaux pourréaliser l’identification et l'étude des états de maturité des poissons pélagiques ont étéfournis, principalement la sardine (Sardina pilchardus) et l’anchois (Engraulisencrasicolus), évaluées au cours des campagnes acoustiques dans la Méditerranée, ainsique pour la lecture d’âges à partir des otolithes extraites (Rapport de l'atelier sur lalecture de l'âge d'anchois européen (WKARA) Rapport de l'Atelier sur les PetitsPélagiques (Sardina pilchardus, Engraulis encrasicolus) stades de Maturité(WKSPMAT).• Analyses de données:– Exportation des données échogrammes– Préparation générale milles– Données des échantillonnages des pêches: distribution fréquences detaille par espèces, lecture des âges, relations taille-poids, maturité, etc.– Analyse de base de données

– Plote données dans le projet ArcView © : élaboration del’échantillonneuse, radiales réalisées, m2 totaux détectés, pêchesréalisées, pêches réalisées par espèce, autres données (ctd, CUFES, etc.)– Analyse de la distribution de m2 par espèces. Délimitation des zones oupolygones d’après l’information des pêches réalisées (K-S test, etc).Délimitation des zones homogènes– Évaluation des espèces cibles: abondances et biomasses– Réalisation du rapport des résultats– Sources d’erreur systématiquesFinalement, la campagne MEDIAS (Pan Mediterranean Acoustic Survey) a étéprésentée réalisée chaque année par divers pays méditerranéens de l'Union Européenne.Le protocole de travail a été présenté et les participants du cours ont été invités àparticiper à la 4e réunion du MEDIAS Steering Committee, du 28 au 30 Mars 2011, àAncône (Italie).Les présentations utilisées sont énumérées ci-dessous et sont disponibles sur"Documentation_Sujet 7".SUJET 8: POST-PROCESSUSEnseignant: Dolores Oñate GarcimartínDate: 25 et 26 janvier 2011Développement du sujet et Matériel didactiqueDeux jours ont été consacrés à l'interprétation des échogrammes selon le programmeétabli. Le Sujet 8 se compose des sections suivantes:a) Lecture d’échogrammesb) Pratiques Echoviewc) Exportation de donnéesd) Échogrammes virtuelles-MasquesLes classes d'interprétation d’échogrammes ont été menées après les classes acoustiquesthéoriques, enseignées par le coordinateur du cours D. Joan Miquel Batle.Les séances ont été destinées à l'exécution du logiciel Echoview et en utilisant lesfichiers ".raw" de la campagne dans la Méditerranée : MEDIAS 2010. Pour cela on autilisé l’information suivante:- 4 jours de fichiers .raw..- Tableau d’à bord de la pêche.- Tableau d’à bord de l’instrumentiste.

- Cartes d'ArcView où les positions radiales dûment numérotés et les positions despêcheries d’identification, réalisées dans la zone géographique de prospection, étaienttracées.Dans la première phase on a enseigné aux élèves avec les fichiers .raw, en créant unéchogramme et un fichier appelé désigné .evi qui est la base pour le post-processus.Avec le même échogramme on a appris les élèves à distinguer ce que les différentesformes des groupes des échos représentaient, comme des bancs de poissons et desmasses de plancton. Ils ont également appris que chaque fréquence a un échogrammedifférent, mais la lecture des échogrammes devait être faite sur la fréquence de 38 kHzqui est la fréquence des évaluations. Les lectures ont été effectuées avec les ordinateursqui possèdaient des licences du logiciel Echoview.Une fois qu'on leur a indiqué ce qu'il pourrait être des poissons ou du plancton, on aappris les élèves à partager les régions et à détecter les bancs de poissons. Pourappliquer l'algorithme des bancs de poissons on a donné les paramètres utilisés parl'équipe d’acoustique de l'Institut Espagnol d'Océanographie. Tels que:Plus tard, après on a fait les pratiques de détection de bancs de poissons et de régions,ils ont commencé à les nommer selon le protocole établi: la lettre et le numérod'identification de la pêche ou simplement le nom de l'espèce si le banc de poissonsdésigne une espèce de poisson unique.

Pour la lecture des échogrammes on a remarqué la nécessité que les pêches appliquéessoient représentatifs. Si la pêche n'est pas, on doit chercher une autre pêche similaire etl’appliquer à la détection de sorte que la lecture soit bonne. N'importe quelle pêche,l’attribution doit être correcte de sorte que l'évaluation finale soit aussi.

Après la lecture des échogrammes on a exporté les données à un tableur électronique,également suivant le protocole établi:- Sv maximale, minimale et moyenne.- PRCNASC, NASC.- Latitude et longitude de différentes régions et des bancs de poissons.- La profondeur moyenne dans laquelle se trouve le banc de poissons.- Nombre de l'ordre de chacune des cellules.- Mesures minimales de détection de chaque banc de poissons.On leur a indiqué qu'il était très important de le faire bien puisque il est vital pour le bonfonctionnement du logiciel PESMA, qu’ils devraient appliquer plus tard.Une fois toutes les opérations ci-dessus suivies, on leur a expliqué ce qui un masquesignifie pour enlever le plancton, afin qu'ils puissent comprendre ce qui c’est unéchogramme virtuel.Cependant, on leur a indiqué que le masque du plancton avait eu un très bonfonctionnement pour les eaux espagnoles, mais que peut-être elle ne pourrait être utilepour d'autres eaux. En réalité n'était qu'une démonstration pour qu'ils pratiquent dansleurs centres respectifs et testent la validité de ce masque et/ou apprennent à en faire unequi soit bon pour eux. Ci-dessous Exemple d'une échogramme avec masque et sansmasque:

Pour la lecture d’echogrammes et, une fois appris le mécanisme de la façon de procéder,il sera nécessaire de réaliser des nombreuses lectures et beaucoup d’années d'expériencepour obtenir de l’expérience et pour devenir de bons lecteurs d’échogrammes.La littérature recommandée pour la gestion du logiciel de post-processus a été le packd'aide qui intègre le logiciel lui-même.SUJET 9: TRAITEMENTS DES DONNEES (UTILISATION DUPROGRAMME PESMA ET ARCVIEW 3.2)Enseignantes: Ana Ventero Martín et Nuria Díaz RuizDate: 9 y 10, 11 et 14 février 2011CalendrierPour cette partie du programme, ce sont huit les sessions, de sorte que de 9h du matin à13 heures une session est terminé et de 15 à 19h une session différente est complété,comme indiqué dans l’horaire de coordination.

La répartition de ces séances a été de 4 par enseignant, et l'ordre pour les enseignercorrespond à l'ordre d'exécution des travaux dans les deux, le navire océanographiquependant les campagnes et, plus tard dans le laboratoire, afin de le rapprocher à la réalitédu développement du travail dans l’équipe d’acoustique de la pêche.Développement du sujetCe sujet a été développé par Nuria Díaz et Ana Ventero en 8 séances.Pour ce faire les enseignantes se sont appuyées sur le manuel du PESMA 2010 préparépar le groupe d’acoustique des Îles Baléares et sur le guide d'utilisation d’ArcViewversion 3.2.L'utilisation du PESMA est très utile car il réduit le travail avec les tableurs et limitepersonnelles les possibles erreurs aléatoires difficiles à détecter avant que le processusest finalisé complètement. D'autre part c’est un programme très intuitif, qu’une foisqu’on connaisse le fonctionnement, le travail d'évaluation est plus dynamique et rapide.Le travail avec des programmes et des systèmes d'information géographique tels queArcView représente avoir un outil de visualisation et de travail de données très utiledans l'environnement des campagnes scientifiques et dans notre cas, les campagnesd'évaluation acoustique, puisqu’elle nous permet de positionner tous les éléments quiseront nécessaires pour effectuer une bonne évaluation des stocks de poissons, commela pêche et la densité acoustique totale de chaque espèce. D'autre part il est possible decalculer les surfaces et densités acoustiques moyennes au sein de chaqu’un d’entre eux,ce qui facilite grandement le travail une fois qu’on connait l'utilisation des applicationsprincipales du programme.Le travail était basé sur des fichiers de pêche et des lectures obtenues à partird’échogrammes pour, suite à la mise en œuvre des programmes mentionnés ci-dessus,finaliser le processus d'évaluation avec l’estimation de l'abondance et la biomasse totalede certaines espèces cibles.On a expliqué chacune des étapes à réaliser qui sont nécessaires, en soulignant lanécessité d'être ordonné, méthodique et rester concentré au travail, bien que lesprogrammes sont intuitives et faciles à utiliser, les erreurs humaines peuvent se produireet élargir le processus.Les élèves ont reçu un guide d'utilisation des programmes dans lequel l'utilisation desapplications contenait une liste des possibles erreurs qui peuvent survenir lors del'utilisation de chaque programme.Matériel didactiquePour mener à bien les sessions de ce sujet, on a donné à chaque élève un exemplaire dumanuel de l'utilisateur du programme d'évaluation des stocks par des méthodesacoustiques (PESMA, version 2010), préparé par l'équipe d'évaluation acoustique duCentre Océanographique des Îles Baléares, et du logiciel de systèmes d'informationgéographique (SIG) ARCVIEW 3.2., traduit en anglais et en français par lesenseignantes en charge d'expliquer ce sujet du programme.

Les exemplaires ont été livrés en version papier et sur support numérique pour unmeilleur suivi des élèves et même la correction d'erreurs par la traduction. Une partiedes séances ont été soutenus par un Power Point qui a également été livré aux élèves àla fois sur papier et support numérique. Ces manuels sont inclus pour comparaison.Les logiciels PESMA (version 2010) et ArcView (version 3.2) ont également étéinstallés sur les ordinateurs des élèves, afin d'explorer le logiciel, dissiper les doutes dumême et de travailler avec les exemples et les exercices donnés pendant les sessions.SéancesLes sessions du Sujet 9 sont développées ci-dessous:Première session• INTRODUCTION à l'évaluation des stocks en utilisant Pesmes et ArcView• PESCAMED- Explication et pratiques- Sources d'erreur• PLOTEO AVEC ARCVIEW- Explication et pratiques• PECHE VALIDE- Explication et pratiques- Sources d'erreur* Créer un nouveau projet, charger des cartes, des radiaux, la légende, sélectionner destables, réalisation de charts pour la pêche valideDeuxième session• INTRODUCTION ET DOUTES• HISTOTAILLES- Explication et pratiques- Sources d'erreur• CHARTS- Explication et pratiques• KS_TEST- Explication et pratiques- Sources d'erreur• REALISATION DE CHARTSTroisième session• INTRODUCTION ET DOUTES• JUNTA- Fixer les cellules et les régions- Sources d'erreur- Appliquer le JUNTA- Obtenir le format adéquat- Explication et pratiques- Sources d'erreur• FUERZA DE BLANCO- Explication et pratiques- Sources d'erreur• XEPA

- Explication et pratiquesQuatrième session• INTRODUCTION ET DOUTES• REVUE XEPA- Sources d'erreur• CALLEBRER- Explication et pratiques- Sources d'erreurCinquième session• INTRODUCTION ET DOUTES• PLOTEAR MÈTRES CARRÉS- Brève explication et pratiques- Sources ponctuelles d'erreur• CREER DES POLYGONES- Brève explication et pratiques- Sources ponctuelles d'erreur• PROJECTION UTM- Brève explication et pratiques- Sources ponctuelles d'erreur• CALCUL DES SURFACES ET M2 PAR DES POLYGONES- Brève explication et pratiques- Sources ponctuelles d'erreur* Ploteo d'un thème basé sur un autre, charger des légendes, explications de points, deslignes et des polygones, des outils: la projection, x_tools ,… édition de tableauxSixième session• TAILLE POIDS- Explication et pratiques- Sources d'erreur• EVALUA- Explication et pratiques- Sources d'erreur• QUESTIONS DEs 6 SESSIONS ET CONCLUSIONSeptième session• Exercice pratiqueHuitième session• Exercice pratique

Relation d'exercices pratiques réalisés au cours des séances dePESMA y SIGLa campagne choisie pour les travaux pratiques a été MEDIAS 2009.Première session: Nuria Díaz RuizOn a fait une introduction au groupe de logiciels d’évaluation des stocks par desméthodes acoustiques, PESMA 2010 créé par Joan Miquel Batle de l'InstitutEspagnol d'Océanographie (Centre Océanographique des Îles Baléares), danslaquelle on a numéroté les logiciels qui seraient vu dans cette séance et lessuivantes.La liste est la suivante: Pescamed, Histotailles, KStest, Compacta, Junta, Fuerzade blanco, Xepa, Callebrer, Taille-poids et Evalua.Dans le paquet de programmes on trouve plus des logiciels que les reflétée dansla liste ci-dessus, mais ils n'ont pas été expliqués, car certains programmes sontencore en essais et d'autres sont utilisés pour la transformation d’outputsspécifiques d'autres campagnes océanographiques, qui ne sont pas étudiés dansce cours.a) PESCAMEDObjectifs:• Se familiariser avec les formats de fichiers de pêche (correspondant auxdistributions de fréquences de tailles) et au fichier_sig ensuite utilisé avecArcView pour le ploteo de pêche.• Appliquer le logiciel du programme pour les premières 16 pêches pélagiquesde la campagne Medias_0609.• Organiser les fichiers aux formats .csv obtenus après avoir travaillé avec ceprogramme.EXERCICESLe but de ces exercices sera obtenir le format adéquat pour qu'ils puissent êtreutilisés par les autres programmes d’évaluation acoustique qui conforment lelogiciel PESMA.• Avec l’aide des tableaux de pêche, ce qui montre les distributions defréquences de tailles pour les échantillonnages de différentes espèces, entrer lesdonnées et obtenir chacune des distributions par espèce et pêche en formatélectronique avec l’aide du programme.• Connaître la dénomination des codes alpha-3 pour les espèces pélagiques (listeASFIS des espèces pour les fins de statistiques de pêche). À ce fin, on leur a

donné un document Word avec les espèces pélagiques et qui accompagnentciblés les plus fréquentes dans le plateau continental espagnol.• Conjointement avec l'introduction des données de fréquence de tailles, la saisiedes données généraux de chaque pêche, comme l’heure de début et de fin, laprofondeur initiale et finale, les positions géographiques et firmes et virés, et lespoids d'échantillonnage et de capture, qui seront représentés après dans les SIG.• Ouvrir les fichiers de sortie et formater les colonnes qui appartiennent auxpositions avec 6 décimales, les colonnes de profondeurs sans décimales et lescolonnes de poids avec 2 décimales. Enregistrer dans un format DataBase 4.CAS PRATIQUESL’objectif de ces hypothèses est la familiarisation avec les formats appropriés desfichiers ".csv" générés, afin que les élèves se familiarisent avec les sourcespotentielles d'erreur et d'être capables de les reconnaître et de les résoudre.Cas 1: Erreur dans l'introduction de la longueur finale de la pêche Erreur dans lecalcul de la longueur moyenne.Cas 2: On n’introduit pas de la profondeur initiale de pêche Erreur dans le calculde la profondeur moyenne.Cas 3: Erreur introduite par tomber dans l’oubli du poids échantillonné de l'espèce Erreur dans la pondération à la capture des individus.Cas 4: Ne pas cliquer sur la commande “carga_SIG " il fait que les données de cettepêche ne restent pas inscrites bien qu'ils se soient piqués dans l'interface duprogramme.Cas 5: Erreur dans l'introduction d'une fréquence d’une taille Utilisation ducorrecteur de fréquences pour le corriger.b) ARCVIEW 3.2Dans des séances antérieures, non appartenant à ce sujet 9, on leur a déjà facilité uneavance importante dans le concept et l'utilisation de ce logiciel, avec l’introductionthéorique aux concepts de Systèmes d'Information Géographique (SIG).Dans ce bloc de la séance, on veut mettre en pratique toutes ces connaissancesacquises antérieurement au moyen de l'élaboration d'un projet SIG propre. On ainitialement fourni shapefiles de départ qu'ils correspondent à la campagneMedias_0609, afin d'avoir frames de base pour pouvoir commencer à travailler.Pour travailler avec SIG avec tous ces fichiers créés, et qui seront créés dans desséances ultérieures avec les différents programmes qui forment le paquet PESMAdevront être formatés et enregistrés dans un type DataBase 4 (.dbf).Organisation des dossiers et de routes pour travailler dans ArcView, importance del'ordre et localisation du directoire de travail.Ouvrir un projet vide.Charger dans une vue les shapefiles de radiaux et des cartes de pays.Charger l'extension Join the dots et apprendre à l'utiliser pour obtenir le tracé desradiaux à partir de points géoréférencés.Charger une table dans un format DataBase 4 et la représenter dans la vue.Éditer les légendes en les projetant correctement.Tracer la pêche valide (des pêches avec un certain nombre d'individus capturés égalou supérieur à 30) en utilisant l'outil Query et l'édition de la table.

Deuxième session: Nuria Díaz Ruiza) HISTOTAILLESObjectifs :• Se familiariser avec les formats des fichiers de fréquences de tailles pourtravailler par la suite avec ArcView.• Appliquer l'exécutable du programme.• Régler les fichiers avec les formats adéquats.EXERCICES• À partir des fichiers de pêches dans un format .csv obtenus après avoir travailléavec le programme Pescamed, entrer les données dans l'exécutable duHistotallas.exe et produire des tables avec les distributions de tailles par espèceet pêche valide.• Ouvrir les fichiers de sortie et formater les colonnes appartenant auxdistributions de fréquences de tailles sans décimales et la colonne de tailles lalaisser comme texte avec l’aide des fonctions d'Excel. Enregistrer dans unformat DataBase 4.CAS PRATIQUESCas 1: Erreur dans le format de la colonne de tailles Erreur dans la reconnaissancedes caractères par l’ArcView.Cas 2: Enregistrer la table de pêches de sardine avec format .txt Une fois chargéedans l’ArcView, les données ne peuvent pas être édités ou modifiés s'il y avait deserreurs de format.b) ARCVIEW 3.2Après avoir sauvegardé dans DataBase 4 les différentes tables élaborées avec leprogramme Histotalla, on fait l'exercice de les charger dans le projet d'ArcViewcommencé durant la séance antérieure.Avec l’aide de l'outil Charts du même programme, générer des graphiquesd'histogrammes de fréquences de tailles pour les premières 4 pêches de sardine etd’anchois.c) KStestObjectif:Connaître le fonctionnement du processus à partir de la théorie du test de Kolmogorov-Smirnoff, l'appliquer avec l'exécutable et pouvoir donner un format aux fichiers obtenus.EXERCICES• Avec l’aide des fichiers .csv correspondants à chacune des pêches par espèce, onessayera d'assembler une table avec les distributions de fréquences de tailles pour lesindividus échantillonnés de tous la pêche valide pour une espèce.• Préparer les modèles dont le programme a besoin pour être exécuté.

• Après l'obtention des résultats, organiser la pêche par des degrés de similitude commele test a déterminé.Troisième session: Ana Martin Venteroa) JUNTALes objectifs poursuivis ils sont:• Se familiariser avec les formats des fichiers, des cellules et des régions.• Appliquer l'exécutable du programme pour les cinq premiers jours de la campagneMedias_0609.• Régler des cellules et des régions une fois que nous avons les fichiers de chaquejour joints dans un document.EXERCICESLe but des exercices sera obtenir le format adéquat pour qu'ils puissent être utilisés parles programmes suivants.• Compléter le fichier des cellules; associer la mille à son radial, chercher-radial,une pêche ou une recherche - pêche en suivant ce qui est indiqué dans letableau de l'instrumentiste.• Obtenir le format adéquat pour les fichiers des cellules et des régions.• Compléter le fichier des cellules avec la profondeur, la date et l'heure (copiercoller).Le fichier des cellules a besoin de la profondeur, la date et l'heure,puisque la version du callebrer de 2010 a besoin de ces colonnes pourfonctionner, mais en 2009 ils n'étaient pas exportés à partir de l'Ecoview, parconséquent ils devront ajouter la profondeur, la date et l'heure de l'autredocument Excel qui leur a été livré.• Faire coïncider le nombre de régions avec le nombre de cellules plus 1: dansnotre cas, les cellules = 731, régions = 730, par conséquent les régions doiventfinir dans 732.CAS PRATIQUESL'objectif de ces suppositions est la familiarisation avec les formats adéquats de celluleset de régions, de sorte que les élèves soient capables de reconnaître et de pratiquer avecdes situations différentes, qui peuvent se poser et trouver la manière de les résoudre:Cas 1: cellules_1: normal des régions normales désordonnées, avec guillemets et sansdes cellules +1.Cas 2: cellules_2: sans ordonner, des régions ordonnées par région_class.Cas 3: cellules_3: avec des milles répétées, sans ordonner, des régions : avec guillemetssans ordonner.b) FORCE DE BLANCLes objectifs prévus sont:• Obtenir les fichiers TS pour les 12 espèces qui ont été utilisées, PIL, ANE, SAA,SPR =-.

• Ouvrir les fichiers avec le bloc de notes pour être sûrs que les paramètres se sontcorrectement introduits.EXERCICEAppliquer le Fuerza_de_blanco.exe pour créer les fichiers de force de cible des espècesobjectives en faisant, pour cela, l'use de la liste de valeurs relatives à chaque espèce,fournie par l’enseignante et contenue dans le manuel :PIL, ANE, SAA, SPR = -72.6MAS, HOM, HMM, JAA = -68.7BOG = -67MAC, BOC = -84.9WHB = 67.5PL = -72.2Quatrième session: Ana Martin Venteroa) XEPAAvant d'utiliser l'application est nécessaire d'unir les fichiers "grands" et "petits" depêche (P02HOM, P03HOM, P04HOM et P15 de HMM). Étant donné qu’on doitrecalculer la troisième colonne, pondérée à la capture. Cette étape peut également êtreréalisé avec le programme Compacta, du PESMA, qui a été expliqué dans la séance nº2.Objectifs:• Unir les fichiers d'échantillonnages de pêche avec des individus grands et petitset vérifier qu’on a correctement procédé.• Copier les régions: PE02, PE03, PE04, PE05, PE06, PE07, PE08, PE10, PE11,PE12, PE13, PE15, PE16, PLL (14 régions).• Appliquer le xepa.exe.• Vérifier que les résultats soient les corrects.EXERCICES• Exécuter le Xepa avec les 16 premières tu pêches• En tenant en compte les erreurs possibles, pratiquer qu'il arriverait si: on oublieune pêche, si le nom de la région ne se change pas, si on laisse des régions sansenregistrer, etc.CAS PRATIQUECas_4: passer le Xepa avec une pêche erronée. P02MAC a une colonne de plus,P03JAA a une sommation des données, P04HOM des données manquent.b) CALLEBRERObjectifs:• Apprendre le fonctionnement de chaque commande qui compose le programme.• Justifier logiquement qui est la base du programme, d'où les données viennent etla signification biologique et acoustique a ce qui est fait.

EXERCICES• Passer le programme Callebrer, en tenant en compte que les fichiers doivent êtredans le même directoire .csv de cellules, des régions, xepa_m 2 , et le fichierd'especies.dat généré par le programme Xepa.• Changer la nomenclature de BRA pour RA en ces milles mal assignées (374,470, 495, 562, 720, 726. Pour cela, on utilisera la fonction contrôleur duCallebrer. On changera les milles erronément assignées et on reprendra letravail.• Faire la vérification de mètres carrés du général milles qui doivent être lesmêmes que ceux présents dans le fichier régions, pour être sûrs que tout s'estbien passé: dans son cas PCR_NACS=M2_generalmillas=33289.CAS PRATIQUESL'objectif de ceux-ci est de détecter différents problèmes auxquels nous pouvons fairefront en utilisant le Callebrer et apprendre à les résoudre.Cas 5: Avec Avec les cellules mal assignées et sans le fichier especies.dat.Cas 6: Il manque une colonne de zéros du programme Xepa.Cas 7: Les cellules ont des milles mal assignées (des milles 11, 36, 81, 168, 221, 327),les régions ne sont pas ordonnées.Cas 8: Les régions n'ont pas été réglées, tout ira bien mais des milles manqueront dansle programme Callebrer et les valeurs de PCR_NASC et M 2 de régions ne carreront pas.Cinquième session: Nuria Díaz RuizARCVIEW 3.2Sur la base du projet qui durant quelques séances a été construit, dans cette séance lessuivants points seront étudiés à partir de quelques fichiers obtenus avec le paquet deprogrammes PESMA, tels que :• Avec le fichier generalmillas.csv, sauvé dans un format .dbf, il se charge dansl'ArcView comme un évènement et les m2 sont tracés pour chacune des espèces,en éditant une légende qui représente la densité de distribution spatiale. Révisionaux différents types de légendes et à son édition.• Sur la base de cette distribution spatiale, avec la localisation des pêches valideset sa distribution de fréquence de tailles, des aires de distribution sont tracéespour chacune des espèces sous la forme de polygones irréguliers; tout cela avecl'outil de New Theme de l'ArcView. Générer une table d'attributs pour chaquesujet où un identificateur de registre est repris, et d'autres valeurs associées tellesqu'une aire et m 2 moyens qui seront calculés ci-dessous. Sauver commeshapefile dans le dossier correspondant dans le directoire de travail.• Signification et l'application des extensions d'ArcView Des notions basiquesle plus utilisées.• Charger l'extension Projector dans le projet, qui permet de faire un changementde projection et de donner des valeurs géoréférencées aux sommets despolygones. Cela permet le calcul d'aires, des périmètres, etc. … Au préalable ilfaut connaître la zone UTM de travail, qui dans le cas de la Méditerranée

espagnole correspond à la division 31N pour la côte orientale (la Catalogne etLevant) et 30N pour l’occidental (Mar de Alborán). Quand l'extension a étéchargée, faire le traslate à une nouvelle vue.Charger l'extension Xtools dans le projet, laquelle permet de faire des calculs desaires et demies avec l’aide de l'outil Select by theme. À partir d'ici, remplir la tabled'attributs créée pour chaque ensemble de polygones ou de Theme. Ces donnéesseront strictement nécessaires pour l'évaluation du stock au moyen du logicielPESMA 2010, en correspondant aux aires et densités de distribution pour chacunedes espèces pélagiques objective et/ou évaluables.Sixième session: Ana Martin Venteroa) POIDS TAILLEObjectif: Obtenir les fichiers de taille-poids pour chaque espèce objective.EXERCICES• Obtenir les fichiers TP pour les espèces qui vont être évaluées, en utilisant pourcela les valeurs de TS appliqués dans le programme force de blanc et la relationsuivante de paramètres taille-poids :PARAMÈTRES TAILLE-POIDS MEDIAS 2009PIL ANE MAC HOMa 0.0032 0.0023 0.0036 0.0106b 3.3241 3.4075 3.2622 2.9084HMM JAA SAA BOGa 0.01 0.9897 0.0037 0.0105b 2.9297 3.0328 3.2413 2.9746• Ouvrir les fichiers avec le bloc de notes pour être sûrs qui se sont introduit lesparamètres correctement.b) EVALUAObjective: Obtenir les valeurs d'abondance et de biomasse pour une zone et des espècesconcrètes.EXERCICES• Passer le programme Evalua avec les polygones relatifs à l'une des espècesobjective, et réaliser l'évaluation.

Polygones de PILPOLYGONE M 2 MOYENS AIRE MOYENNE1 45 12.232 12 25.963 18 41.234 123 487.21• Vérifier avec le programme de Bloc de notes que tout soit bien.• Composer une table avec l'abondance et la biomasse par polygone et total pourchaque espèce.Vérifier que les données totales d'abondance et de biomasse sont les corrects.SEPTIÈME et HUITIÈME SÉANCE : Anne Ventero Martín et NuriaDíaz RuizL'objectif de ces deux séances est que les élèves font front avec les connaissancesacquises à un cas pratique réel, dans lequel, tous seuls, ils doivent réaliser uneévaluation complète en utilisant les programmes PESMA (version 2010) et ArcView(version 3.2).Il s'agit d'un exercice d'autoconnaissance et d'autocritique, chacun mettra enfonctionnement les connaissances et les méthodologies acquises. Dans le cas où desdoutes surgissent, elles seront traitées convenablement et on influera sur les sujets quiont donné lieu à plus de problèmes.À la fin de ces séances, les élèves auront appris à évaluer un stock de poissonspelagiques sur la base de données acoustiques en utilisant les programmes PESMA(version 2010) et ArcView (version 3.2).EXERCICE PRATIQUEEn partant à nouveau des fichiers avec les pêches totaux, des distributions de tailles etde cellules et de régions, tous dans un format .csv; et avec la connaissance des valeursde TS et de paramètres une taille-poids, les élèves devront réaliser une évaluationcomplète.Comme matériel de support on leur fournira les shapefile des cartes de base et radiales,pour qu'ils puissent travailler dans un projet d'ArcView initial pour le composer à partirde zéro, en tenant en compte que le tracé des polygones dans ArcView doit être lesuivant :Polygones de PILPOLYGONE RADIAL PÊCHE1 RA06,07 P052 RA09,10,11 P083 RA19,20,21,22,23,24,25 P144 RA27,28,29 P16

Polygones de ANEPOLYGONE RADIAL PÊCHE1 RA06,07 P052 RA09,10,11 P063 RA12 P064 RA15,16,17,18 P115 RA22,23,24,25 P166 RA27,28,29 P16Relation de matériel d'appui et didactique employé pour le développement des séances:A1. CODES alfa-3 des espèces les plus communes(Source: liste ASFIS d'espèces pour les fins des statistiques de pêche)Sardina pilchardus PIL 10152Engraulis encrasicolus ANE 10156Sardinella aurita SAA 10141Trachurus mediterraneus HMM 10416Trachurus trachurus HOM 10414Trachurus picturatus JAA 10415Scomber colias MAS 10641Scomber scombrus MAC 10642Boops boops BOG 10522Capros aper BOC 10323Micromesistius poutassou WHB 10277Aphia minuta FIM 10696Sprattus sprattus SPR 10153Poissons lanterne(lanternfish)Maurolicus muelleri MAV 10177Lampanictus crocodilus LYP 10182Myctophum punctatum MTP 10185Ceratoscopelus maderensis MCD 11217

Annexe 1: Manuel PESMA.PESMA 2010(Programme d’Évaluation des Stocks par des Méthodes Acoustiques)MODE D’EMPLOI

PESCAMEDC’est utilisé pour les captures, par exemple P01ANE.csv, P01PIL.csv ... et le fichier"fichero_sig.csv" que tracées dans le SIG, quand nous entrons les données directement àpartir du résumé de la pêche, comme par exemple dans la mission MEDIAS.Lo primero• Tout d'abord nous devons porter l'ID (mais le programme ne fonctionnera pas) qui faitapparaître les codes de l'espèce à sa place.• Puis, placez l'information commune à toutes les pêcheries, à savoir le nombre detemps de pêche: en double-cliquant sur le "duración de la pesca" du programme, ilcalcule.La latitude et la longitude initiale et finale: la dernière image en cliquant sur leprogramme calcule le format positions diplômés.La profondeur: double-cliquez sur la boîte de profondeur moyenne, le programmecalcule automatiquement.

• Ensuite, remplir les informations sur les SIG:Cliquez sur le bouton "cabeceras_SIG" et compléter le tableau de KG et Nº d'individusde chaque espèce pour cette pêche.• Une fois le tableau terminé, appuyez sur "carga_SIG" créerait la ligne pour la pêchedans le fichier: "fichero_sig.csv" dans notre répertoire de travail, dans ce cas, devraientgarder dans le dossier pesma.exe progressivement pour accumuler les pêches.

• Enfin, nous ajoutons les informations sur chaque espèce pour chaque pêche.- Entrez le code de la première espèce, par exemple PIL.- Mis la taille minimale et maximale.- Dans les colonnes de TALLA et FRECUENCIA, l'atelier estautomatiquement. Commencer avec la taille minimale que nous avons mis enplace; montrent souvent l'introduction de chaque catégorie (valeurs nonpondérées pour la capture), lorsque vous avez atteint la taille maximale aprésenté le programme ne laissez pas votre entrée.- La fréquence correctrice ("corrector frecuencias"): permet modifier lamauvaise fréquence.Dans la boîte de fréquence correctrice, écrire directement le nombre exact etfaire double-click sur la valeur de la liste des fréquences que vous souhaitezcorriger.- Fourre-tout ("totalizador"): Somme toutes les fréquences introduit. Sert desfins de vérification.• Pour enregistrer la pêche: vous double-cliquez sur la case "FICHERO PESCA" et lenom par lequel vous voulez enregistrer la pêche.Par exemple, pour la pêche d'anchois le fichier sera P01ANE.csv.

• Lorsque vous appuyez sur "EJECUTA", enregistrez le fichier dans le répertoire de lapêche que nous avons indiqué.• Cliquez sur le bouton "BORRA" ceci supprime les données pour les espèces (tailleminimale, la taille maximale, la liste des fréquences et de la pêche nom de fichier), maisne retient que les données de la pêche (n ° de pêche, début et fin de la pêche ...).• En cliquant sur le bouton "NUEVA PESCA" (une fois introduits toutes les espèces depoissons), supprimer toutes les données, tant pour la pêche comme pour les espèces.HISTOGRAMA_TALLASAvec ce programme, vous obtenez le fichier avec la distribution des individus pourrange de taille pour chaque pêche et par espèce, fichiers nécessaires pour être utilisésdans le projet SIG, on va faire des histogrammes de tailles.NOTE IMPORTANTE : Vérifiez que le fichier de modèle (appelé “PLANTILLA.csv”)soit dans le même dossier que les pêches à employer. Il s'agit d'un modèle initial, où lepremier champ est la taille de 0,5 cm à 64,5 cm.L'aspect du programme est comme suit:• Dans le carré “especie“ écrire le nom de l’espèce à travailler (code FAO). Ce faitapparaître que les captures de l'espèce en question.• En cliquant sur une de leurs pêches, dans le carré “clave pesca“ apparaît la pêche dansle carré “fichero de entrada“ et donc le fichier est entré (capturé).• Le carré “clave pesca“ est pour voir si la pêche est valide (N> 30 individus) etconvient donc pour notre fichier (si ce n'est pas valide, ne l'utilisez pas.)Puis, une fois le poisson placé dans cet espace, vous devez cliquer sur la mention“válido?". Dans le "número de ejemplares" apparaît le nombre d’individus pondérés

pour la pêche. S'il n'est pas valide, ne ajouter pas avec les correctes, passer a laprochaine pêche.Pêche validePêche no valideLa nomenclature du fichier de sortie sera: le code de l'espèce et le nombre de pêche;par exemple, PIL 01, PIL02 ...Tous les fichiers de sortie seront fichiers patron, parce qu’ils sont les fichiersintermédiaires jusqu’à le dernier.• Une fois que nous avons le fichier de sortie, cliquer sur le carré "acción" apparaîtdans le "fichero plantilla", qui est un signe que le programme a généré la colonne pourque la pêche dans le fichier que vous avez spécifié.

• Nous passons maintenant à la prochaine pêche, et ainsi de suite elles sont enregistrésdans différentes colonnes dans les fichiers, alors quand nous avons fini la dernière pêchenous avons fichier accumulé et complet (avec toutes les pêches valides), prêt à vousreprésenter dans ArcView.• Au cas où vous faire une erreur, le programme se ferme automatiquement.Il doit reouvrir à nouveau et recommencer dans le dernier fichier intermédiaire employéavant de se tromper Tu dois rappeler le nom de ce dernier fichier et ajouter dans lecarré "fichero plantilla".COMPACTACette application est utilisée pour joindre des fichiers de poissons grands et petits.• Dans le répertoire "pacuswin" il y a toutes de pêche enregistrés pour une mission.• Les deux cases en bas indique toute la pêche, le choix des boîtes, grandes et petitessont situées dans les "ficheros a compactar" ont pour s'assurer que chaque fichier quevous avez mis dans le place correct.• En donnant la touche YA! est généré dans un fichier unique de pêche "pacuswin".• C’est nécessaire pour activer la commande "sin cabeceras" afin qu'ils n'apparaissentpas.GrandsPetitsP02HOMGrandsPetits

KS_testAvec ce programme, et après le traitement des données, vous obtenez un fichier avec ledegré de similitude entre les différentes pêcheries s'est produite dans une mission. Ileffectue le test de Kolmogorov-Smirnov pour comparer si deux populations sont égales.Avant d'aborder le programme, vous devez créer un document Excel qui appellent“Ks_test_ (código especie)“ (Ks_test_PIL) contenant:Fiche 1: INFO LANCE:Uniquement nous sommes intéressés par les pêches, qui sont valides (Nº individus > 30individus).Fiche 2: PECHE D'ECHANTILLONNAGECopie les gammes de taille de chaque pêche valide (seulement les échantillonnées).Laisser dans le dossier de travaille.

Les carrés qui sont vide (car il ya de la pêche qui sont échantillonnés taille desintervalles plus ou moins) sont remplis avec des zéros.Fiche 3: ks_testC’est la matrice générée par le programme ks_test.exe. Pour l'instant nous laisser enblanc jusqu'à ce qu'il soit généré.erreurs dans le test.• Dans PESMA 2010 ouvrez le programme KStest (exécutable), etil ya 2 fichiers associés à cette demande:- “Kst.csv“- “plantillaKStest.csv“Le modèle “plantillaKStest.csv“ n'est pas touché.• Ouvrez ce fichier “Kst.csv“ et ajouter tous les échantillons avant(Feuil2) en copiant et collant de la taille 3 (bien que tous sontégaux à zéro, c'est à dire il n'ya pas de individus de l'échantillon decette taille) à la taille maximum, en laissant La première colonneest remplie avec les (1) intacte.• Avant l'essai doit être sûr que les autres valeurs où il ya des zérosd'échantillonnage. Il ne faut pas les restes des calculs précédents, nin'importe quelle cellule sans nombre, car cela aboutirait à des

• Enregistrer et fermer le fichier.• Ouvrez le ks_test application.• Nous attendons pour le répertoire où les deux fichiers nécessaires pour exécuter leprogramme de test sont dans le lieu d'intérêt. Doit être fermé pour permettre auprogramme d'accès et de travailler avec eux.• Cliquez sur le bouton "calcula". Il va générer deux fichiers, aussi .csv.• Le "kstetsfinal.csv" premier, contient une feuille avec le résultat du test aprèsl'application des algorithmes propriétaires pour ce type de test.• Le second contient "talla_medias.csv" la taille moyenne pour chaque pêche est entré,qui ont été calculées à partir d'une formule qui contient également programme.• Une fois que vous obtenez ces fichiers .csv pour être capable d'interpréter le testrécemment utilisé ceux-ci peuvent être interprétées alors vous devez prendre desdispositions diverses, copiez et collez le fichier dans le "kst_final" feuille Excel.• Supprimer la première ligne et la première colonne.• Ajouter des données de profondeur et le nombre total d'individus capturés qui sont surla première page de ce fichier.

• En outre, la copie et la transposition de la rangée de longueur moyenne à la fin del'échantillonnage afin de l'utiliser pour trier les données.• Couleur du fond jaune de la ns valeurs (0) qui sont en diagonale [ns (0)]. Mettre enrouge les valeurs non significatives obtenues à partir de l'essai.• Ajouter des données "talla_media" (le deuxième fichier généré par le programme) deprofondeur et le nombre total d'individus capturés qui sont sur la première page de cefichier.• Créer un en-tête de cette feuille.JUNTAThis application put together in a single file. Csv the files generated during the survey,which generated one for each day.The first thing we have to do is to go through (=check) our files, CELDAS andREGIONESThe correct nnomenclature for “celdas file” is:INTERVAL, HEIGHT_MEAN, DATE_M, TIME_M, LAT_M LON_M and RADIALThe last column: “RADIAL” must be incorporated by hand:We need to know what kind of mile is, namely if the mile belong to radial, inter-radialor fishing operations.The nomenclature is as follows:RA0 ... radial for 1 to 9. The rest will be without leading zero.BRA: search for the radial.BPE: search for fishingPE0 ... for fishing from 1 to 9. The rest will be without leading zero.(Normally this step is done by the reader)In the case of regions file the columns that we need are:"REGION_CLASS", "INTERVAL" and "PRC_NASC."Once we have done this, we are going to combine all the “celdas” and regions for eachday using the application JUNTA

Appearance of the application:Our working directory is: pacuswin, folder cells or regions (where all files).The output file name is “celdas” or “regions”.Clicking in the box where the list of files appear, we get change the files to the boxcalled “file to combine”Once we have all the files in the suitable box, we will click the button "YA".After waiting for a few seconds, it will appear "ACABÓ” (FINISHED) which meansthat the files have been put together in a single file.*In our case we have 24 days read but we are going to practice only 5.Once we have the files together, it´s necessary to make some arrangements

*VERY IMPORTANT! TO SUMMARIZECheck the file "celdas.csv" THERE IS NO MILE REPEATED (e.g. by dynamic tables).Sort the file by Interval in ascending orderBe careful not to give twice a day when we are using the JUNTA application (it wouldbe duplicated).Remove the quotation marks in the column "Region_class" file "regiones.csv".FUERZA DE BLANCOWith this program you get the TS files to the species used in the program XEPA.To date, the relationship used is:PIL, ANE, SAA, SPR = -72.6MAS, HOM, HMM, JAA = -68.7BOG = -67MAC, BOC = -84.9WHB = 67.5PL = -72.2NOTE!: Files generated by this program are used in the XEPA, this application needs12 different values of TS, so although we have less species (e.g, 10 different species) weshould have 12 files of target strength for the next program to run.Find the directory where you want to save the file to be created = PACUSWIN.Set the survey year with four digits, and the FAO code of the SPECIES.Enter the parameter K2 for each species, by default in the program appears -72.6,corresponding only to sardine, anchovy and sprat. The value is set WITHOUT thenegative.Press CALCULATE "C" and the program calculates the value of fish for the TS that wehave introduced. The number that appears in the bottom box depends on the constant ofthe TS, according to a relationship that it should be:-72.6 = 1448073-68.7 = 589 916-67 = 398 832-84.9 = 24591810-67.5 = 447 497

-72. 2 = 1320658Making double click on the FILE NAME box FTS. We will see the name that the filewill be saved: E.g. 2010PIL.fts.When you do this you will see a new box RECORDS. We press record, the icon willbecome spotted, this is the sign that we run the program and the new file is written tothe pacuswin.• CLEAR: clicking this button will disappear all the commands under the year in orderto introduce the parameter of another species without making the mistake of notchanging any of them.XEPAWith this program you get three files. Csv (xepa_m2.csv, xepa_numero.csv andxepa_talla.csv) with the distribution of percentages according to different fishing.First of all you should join large (gPIL) and small files (pPIL) in a single document(PIL).NOTE:Before using the program we extract the list of regions to be used. This requires openingthe file and make a filter of the regiones.csv and copy on paper the list of fishing thatappear with the order and spelling (capitalization, underscores, etc.).Usually the number of fishing coincides with the regionsE.g. if the region is PE21 it will be assigned to the fishing 21, if the region is PE21_22have two catches, the P21 and P22, if the region is the FAO code of some sort e.g. PILin this region will only to catch sardine, so that 100% of square meters assigned to thatregion is sardine.For the calculations progressively accumulate, we must ALWAYS keep the newlygenerated file xepa.csv closed.All species listed in the XEPA as headers at the top of the screen the program must havea corresponding

By accepting the headers appear REGION boxes and number of fish and generated afile: especies.dat should be in the folder pacuswin for the following programs functions.When you enter the correct directory: PACUSWIN, the files appear to us. Ftp and validfiles catches.In the box "REGION" write like the file was removed regiones.csv the first catch. Typeit exactly as it was copiedIn the "Nº Fishing" write the number fishing who has awarded to this region (generallythere is an correspondence between the name of the region and the number of fishingUsually the number of fishing coincides with the region (e.g. if the region is fishingPE21 assigned will be 21, if the region is awarded PE21_22 have two catches, the p21and p22, if the region is the FAO code of some sort eg PIL in this region will only tocatch a sardine fishery, so that 100% of square meters assigned to that region is ofsardines).The TS files are automatically placed in the appropriate boxes and in the order theyappear in the headers. Double-click to be placed in boxes located calculation at thebottom are written by default "file ts."When fishing typed appear automatically catches by species different in their properplace (file valid fishing). Double click on each to be placed in boxes of calculation(awarded catches file) located at the bottom. Click on "Calculate". In the boxes appearbelow the percentages for each species for the fishing that has awarded for thatparticular region. Automatically, click on this command, the following operation"REC%." Click on it (the signal will disappear as it has already been used).CLEARALL clears all catches of the species. You can also clear the catches at a time if we werewrong. Delete: Delete the entire region to begin again.NOTE:If you want to modify the file xepa_m2.csv because, for example, was copied twice inthe same region, you can access that file directly from the program xepa.exe by doubleclickingthe Command 1. Excel opens a blank file and using the top menu "File, Open,find the path where the file xepa_m2.csv" is amended and will be closed beforecontinuing work. Another way is to open the document xepa_m2, modify it as neededand save the changes, taking care of it for the three files generated by the program.CALLEBRERProgram for obtaining generalmillas.csv file.Files needed: (must be in the same directory, pacuswin)• Xepa_m2.csv [created with the program XEPA]• Celdas.csv [created by the program JUNTA]• Regiones.csv [created by the program JUNTA]• Especies.dat [created by the program XEPA]

VERY IMPORTANT:Before passing CALLEBRER you have to be sure that:• No repeated miles in "celdas.csv"• Both "celdas.csv" as "regiones.csv" are sorted in increasing order of interval (ormile). In the file "regiones.csv" the names of the regions has no quotes orunnecessary whitespace• In the file "regiones.csv", the last interval that appears in this file is equal to thelast interval that appears in CELL +1 (adding "0" in the column of NASC andthe same name of the region that the region above)• To run the program it is necessary that the files Xepa (xepa_m2, xepa_numero,xepa size) are 16 columns (13 for the targeted species and regions and 3 zeros)The working directory is PACUSWIN evaluation. On the left, there are 3 boxes wherewe must place the appropriate file: regions xepa_m2 and cells.When placing regions (to click on it is in bold), click the "revisor_regiones" and theprogram will tell us whether or not the regions are ordered (in the latter case we woulderror, the document would have to go and sort regions).Then put the xepa_m2When placing the cells, press the "revisor_celdas" in this case if we are out of order willfail. Then click on "controlador" and if there are some milles associate wrongly to aradial or inter-radial, the program said it to us, and then we will correct it and go onwhit the applicationOnce all checks are good and there is the problem of the miles you can run the programpressing “a por ellos!” When the file finishes executing the button is replaced with “lospillé!” and inactivated itself to avoid mistakes. [If you want to do another generalmillas,when you change the output file name comes back on the A button for them!]

(The fast-acting sequence is: put the regions, click the reviewer, put the xepa_m2, placecells, giving the reviewer and finally click on the controller. Once it's all right to clickon them!).TALLA-PESOWith this program you get the files with the length-weight relationships and TSaccording to the species to be used in the program Evaluate.The year is entered with 4 digits and the code “FAO SPECIES”.NOTE: For the same year, the ratio of TS for the different species is the same as wasused to obtain the files. Fts to be prepared with white _ Strength program. (If you wantto check that have used the same numbers, only be opened with Notepad files).The relationship is used for TS is:PIL, ANE, SAA, SPR = -72.6MAS, HOM, HMM, JAA = -68.7BOG = -67MAC, BOC = -84.9WHB = 67.5PL = -72.2a and b parameters for each species was calculated for each survey.Making double click on the FILE NAME box will appear the name under which the filewill be saved: E.g. 2010PIL.ftpWhen you do this,you will see a new box RECORDS

We give RECORD, the icon will be spotted, a sign that we run the program and the newfile is written to the pacuswin.• DELETE: this command destroys all commands unless the Year, in order to introducethe parameter of another species without making the mistake of not changing any ofthem.EVALUAMEDIAS 2009 SIZE-WEIGHT PARAMETERSPIL ANE MAC HOMa 0.0032 0.0023 0.0036 0.0106b 3.3241 3.4075 3.2622 2.9084HMM JAA SAA BOGa 0.01 0.9897 0.0037 0.0105b 2.9297 3.0328 3.2413 2.9746With this program you will obtain the values in abundance and biomass based on theintegration values.The files needed are:Fishing. Csv [for all fisheries and all species, created for fishing]Height-weight. Ftp [created by the program length-weight]Assessment for each polygon and each of the species:M2 mediaArea (nm2)The working directory is: PACUSWIN evaluation

The year of completion of the survey will consist of 4 digits, like the files wererecorded.NOTE: When you open the directory is automatically selected all files. Ftp in thedirectory and therefore shows the number of digits in the year put the files. FtpSpecies codes introduced in FAO (e.g. Engraulis encrasicholus: ANE).The number of the polygon will have 2-digit assessment.The M2 polygon consists of zero decimal (calculated in ArcView).The area of the polygon in nm2 calculated above also comes with ArcView and has 2decimals.The FILE SIZE-WEIGHT for the species (e.g. 2010ANE.ftp for the anchovy and 2010).Appears in a box for you go to FILE AWARDED making a click on it.Once you have entered the code of the kind in kind in the list of fishery appear only onthe species concerned and who are in the working directory you specified.By default sampling interval is listed as 0.5, if it´s different, it must be adjusted.Clicking on the list of representative fishing catches have been awarded to the estatethat we are evaluating, are introduced in the box AWARDED FISHING, accumulatingthe number of fish introduced into a lower small box.If you click on a catch, which is awarded in the square, for example, we have confusedthe lay it is automatically deleted.The button performs the calculation of abundance and biomass for each size present inthe catches awarded, depending on the frequency of each size, the. Ftp selected by areaand means inserted m2.Double-click the file storage box. The name given default is 'POL' followed by thenumber of polygons and assigned species code (FAO code, 3 digits). ExPOL01ANE.csvTo save the generated file in the directory we have given press RECORDNOTE: The record button after you have figured out and have double-clicked the box instorage file, if it does not follow this logical sequence will not appear.Clear: Deletes data size-abundance and biomassDelete: deletes the allocated fishing but maintains data size, abundance and biomass.New Polygon: delete the data size-abundance, biomass, m2, area, polygon number andname of file storage.HISTORY: Save a file extension. HIS to enable review of the data entered in thissession of the program.Contains:Species - year - Polygon - Area - M2 - No. catches awards - awarded Fisheries(The sequence of early action would be: choose the directory, set the year and species offisheries representative, choose those assigned to the polygon, place the number ofpolygons, their m2 and the area, double click on the box file storage, to accept theweight class file, which will be awarded and will file the calculation tab, then presscalculate historical record.)

Annexe 2: Présentation application PESMA et ArcView.

SUJET 10: TRAITEMIENTS DES DONNEES ACOUSTIQUES ENARCGIS ET REnseignant: María Ángeles Peña SáenzDate: 8 et 17 de février 2011Développement du sujetCes activités ont eu lieu pendant 2 journées complètes, dans des séances matinales etvespérales dans celles qui se sont relayées les explications théoriques courtes, basés surles présentations Powerpoint et l'usage dans un écran du logiciel en question avec desexemples illustratifs, et des exercices éminemment pratiques dans lesquels chaque élèvea directement travaillé dans son ordinateur avec données-exemple d'une campagneacoustique. Durant ces exercices pratiques la tutrice parcourait la classe en résolvant lesdoutes de chaque élève à un niveau particulier.La première journée du cours, dédiée à l'étude du traitement spatial des données avec unsystème SIG (Systèmes d'Information Géographique) en utilisant le logicielARCVIEW, s'est initiée avec une vérification du niveau de connaissances etd'expérience à la matière préalables des participants; le groupe était très hétérogène danscet aspect, rassemblant des participants avec une plus grande expérience et des autresqui n'avaient pas travaillé avec un SIG. C'est pourquoi le cours de seulement un jour dedurée s'est posé comme un cours basique mais pratique, dans lequel cependant elles sesont arrivées à voir tous les étapes réalisées dans un SIG pendant le traitement normald'une campagne acoustique. Les élèves avec plus de connaissances ont projeté sesdoutes dans l'usage le plus avancé du logiciel (p.e. la création de boutons pourl'utilisation de scripts disponibles dans Internet) que nous avons résolu durant le coursde manière la plus individuelle.En particulier certaines sections ont été inclus:• Création d'un projet.• Traçage des données (shp, dbf, txt …) et une classification par des catégories.• Création de lignes à partir des points (radiaux).• Travaille avec des légendes, des tableaux et des graphiques.• Sélection des données de multiples façons.• Création des polygones et le calcul de statisticiens par polygone.• Utilisation des extensions gratuites.• Projection des données dans UTM.La deuxième journée du cours s'est occupée de l'analyse de données acoustiques avec lelogiciel de programmation et le logiciel R. Dans ce cas, la connaissance des participantsétait très basique en général, pour cela on a essayé de renforcer la connaissance desbases de programmation dans R, ainsi que de fournir aux élèves les connaissances pourla recherche d'aide de diverses manières, qui l'aident à l’avenir dans l’utilisation den'importe quel paquet de R, et non seulement dans les vus pendant le cours. Encore unefois des courtes explications théorique/pratique se sont relayées dans le grand écran,

avec des exercices pratiques des élèves dans ses ordinateurs. Dans ce cas on a fourniaux élèves le script avec tous les exercices du jour, en projetant parfois de petitesvariations des mêmes ou l'ensemble d'eux pour un meilleur apprentissage.Certains des parties qui ont été vues sont :• Charge et l'utilisation de paquets R• Systèmes d'aide dans R• Incorporation de données dans R• Travaille avec tables et des opérations avec données en général• Traçage de données• Histogrammes, Boxplots, scaterplots, piecharts etc.• Statistiques basiques des données• Formes de sauver des données et des graphiques• Utilisation d'une interface disponible pour un usage plus simple dans R oucomme système d'apprentissage (Rcmdr)• Utilisation d'un éditeur de programmation (Tinn-R)Le programme R requiert des connaissances de programmation mais il est devenu lelogiciel de référence de statistique.La documentation utilisée est ci-dessous et est disponible sous la forme d’annexes etdans le lien "Documentation_Sujet 10".• Deliverables ArcView :- Guide ArcView.doc (Annexe 1).- Présentation copemed_marian_arcview.ppt (Annexe 2).- \donnees : des cartes de base, des légendes et des données.- \refs SIG : des documents français d'appui.- \software : extensions d'ArcView.• Deliverables R :- Présentation copemed_marian-R.ppt (Annexe 3).- Script initiationR.r- Données generalmillas.csv- Résumé des fonctions R/Rpad Reference Card.- \refs R : des documents français d'appui.- \software : R, Tinn-R et des paquets de R.Matériel didactiqueAu début de chaque journée la guide du cours se a fourni pour ce jour (dans un formatWord ou script de R), le logiciel open source nécessaire et des cartes de base, etl'ensemble de références sur le sujet, tout cela dans la langue française (voir l’annexeavec la liste). On a également fourni les données nécessaires pour chaque partie, dans leformat requis, résulté d'une campagne récente d'évaluation acoustique.

Annexe 1: Course d’acoustique, Palma Janvier-Février 2010ARCVIEW (8h)Marian Peña, IEO Balearesmarian.pena@ba.ieo.es1º.- Project, vue, Thèmes :Exercices:a) Créer projetb) Changer le work directory (propriétés)c) Créer vue

d) Charger les cartes (thèmes) : pays, villes (« lugares med »), bathymétrie et del’Afriquee) Voir les propriétés du vue et du thèmef) Essayer les différentes outils (zooms, zoom to thème, to selected…measure, etc)2º.- Tables:

Exercises:a) Charger le dbf des radialesb) Arranger les fenêtres pour voir en même temps la vue et la tablec) Sélectionner les valeurs dans la table et voir sa localisationIMPORTANT : les positions lon lat doivent être formatées en Excel comme numéroavec décimaux. Les heures formatées comme texte.3º.- Ploter les données:Exercices:a) Représenter les radiales dans la vueb) Theme/convert to shapefilec) Garder dans notre repertoired) Charger l’extension jointhedotse) Cliquer sure jointhedots pour créer les lignes

f) Sélectionner Radial comme champ d’union4º.- Représenter les donnés (légendes):

Note : on peut garder nôtres représentations préférées comme fichier (extension avl) etles chargés à chaque fois.Exercices :a) Charger le dbf des M2 acoustiques (generalmillas.dbf) et représenter commesymboles graduésb) Charger le avl des M2 (« nivelesdecolor.avl »)c) Copier le thème et coller pour chaque espèce (Menu Edit)d) Changer les couleurs pour chaque espècee) Charger le dbf des pêches comme une table et représenter commecamembertsf) Charger le avl des pêches (« pescas.avl »)g) Charger les données des tailles. Représenter comme histogrammes (parpêche et espèce).

5º.- Sélections des données :a) Dans la tableb) Dans le thèmea. Par localisation (dans la vue)b. Queryc. Sélection fixe dans le thème (propriétés du thème)Exercices :a) Sélectionner des données dans la table de M2 et voir sa localisationb) Sélectionner les données d’anchois près de la rivière Ebro et voir lescaractéristiques dans la tablec) Sélectionner les données de sardine plus grande que 500 (query)d) Faire un nouveau thème avec (convert to shapefile)e) De la même façon, créer une carte base avec les pays du nord de l’Afrique.

f) Copier le thème pêches pour chaque espèceg) Sélectionner les pêches « valides » (plus de 30 individus) pour chaque espèce(sélection fixe dans propriétés)Importante : si vous fêtes des sélections, les prochaines opérations seront faites sur lessélections exclusivement.6º.- Polygones :- View/ New theme/ Polygon- Garder- selection polygon theme- tool polygon et designer- stop editing (garder)Exercices :a) Créer un thème polygoneb) Dessiner les polygones pour la sardine et l’anchois (bleu et vert).7º.- Projection UTM :Le thème active doit être celui des polygones. Charger l’extension Projector !. Cliquersur le bouton de ProjectionChoisissez Kilomètres, UTM1983 et zone 31. Garder le thème projeté comme unenouvelle vue « UTM ».Exercices :a) Vue/Propriétés : distances en mètres

) Projeter les polygones en UTMc) Dans la nouvelle vue UTM Vue/Propriétés : distances en mètresd) Projeter aussi les M2 et les pays.8º.- Statistiques:a) Des tables (summarize)b) Des polygonesLe thème active doit être celui des polygones. Charger l’extension xtools. Cliquer surxtools: calculé la surface. Les résultats sont en mètres carrés (si vous avez choisi mètrescomme output).Créer un nouveau champ (areaMN) :• ouvrir la table,• Table/start editing,• Edit/Add Field.Pour passer en NM: utiliser l’outil des tables « calculate » et sur le nouveau champappliquer areaMN=aream/(1852*1852).Pour calculer la moyenne des M2 par polygone on utilise le menu Select by thème(thème de M2 active et polygone qu’on veut sélectionné):- area complety whitin- polygon.shp- new setOn a une sélection des points dans notre polygon. Ouvrir la table des M2 et cliquersur le champ duquel on veut la moyenne ; menu Field/ statistiques et copier lavaleur de moyenne.Exercices :Autres :a) Calculer les aires et M2 des polygones en UTM et inclure dans deuxnouveaux champs du thème polygone dans la vue initiale.• Utiliser xtools• Voir les autres extensions disponibles.• Charger code avenue comme bouton.a) Cliquer deux fois sur la barre d’outilsb) Type=View et category=buttonsc) Newd) On peut changer l’image du bouton en cliquant sur icône

e) Cliquer sur click deux foisf) New-okg) Load anyshape2point.aveh) Compilei) Cliquer sur le bouton et utiliserAnnexe:o Pour chercher et télécharger des extensions aller sur: http://arcscripts.esri.com/

Annexe 2: Présentation “Initiation au traitement des donnéesacoustiques avec SIG (ArcView) ”.Initiation au traitement desdonnées acoustiques avec SIG(Arcview)Marian.pena@ba.ieo.esCopemed CoursMarian Peña, IEO BalearesObjetives• Créer un projet• Plotter toutes les données (shp, dbf, txt…)• Classifier par categories• Travailler avec les tables• Faire des graphiques• Queries: Localiser les zones d’intérêt• Faire des polygones• Travailler avec des extensions (.avx)• Projeter les données en UTM• Statistiques des données dans les polygones• Charger un script comme bouton (.ave)• Autres extensions• Layouts• DIFFERENCES AVEC ARCGISCopemed CoursMarian Peña, IEO BalearesCopemed CoursMarian Peña, IEO Baleares

1. PROJECT, VUES, THEMES…Copemed CoursMarian Peña, IEO BalearesExtensions (.avx)o Pour chercher et télécharger:http://arcscripts.esri.com• Copier avx dans c:\esri\av_gis30\arcview\ext32• Menu: File/Extensions, selectioner– xtools– Jointhedots– projector!Copemed CoursMarian Peña, IEO Baleares2. TABLES…Copemed CoursMarian Peña, IEO Baleares3. GEOREFERENCIER…+ JOINTHEDOTS(AVX): CREER LES LIGNES DES RADIALESCopemed CoursMarian Peña, IEO Baleares

4.Representer les donnéesTemperature, salinité…M2 par espècesCopemed CoursMarian Peña, IEO BalearesRadialesPêchesCopemed CoursMarian Peña, IEO Baleares5. SELECTIONS…• DANS LA TABLE• Dans le themePar localisation (dans la vue)QuerySelection fixe dans le themeCopemed CoursMarian Peña, IEO Baleares6. POLYGONES…- View/ New theme/ Polygon- sauver- selection polygon theme- tool polygon et dessiner- stop editing (sauver)Copemed CoursMarian Peña, IEO Baleares

7. Projections…Charger l’extension Projector !.UTM1983zone 31Copemed CoursVue/Propietés : distances en mètresProjeter les polygons en UTMDans la nouvelle vue UTM Vue/Propietés : distances en mètresProjeter aussi les M2 et les pays.Marian Peña, IEO Baleares8. Statistiques (dan la vue en UTM):Aires des polygons:Le theme active doit être celui des polygons. Charger l’extension xtools.Cliquer sur xtools: calculé área.M2 moyenne par polygon:Créer un nouveau champ (areaMN) dans le thème des polygones:ouvrir la table,Table/start editing,Edit/Add Field.utiliser l’outil des tables « calculate » et appliquer areaMN=aream/(1852*1852).Select by theme- area complety whitin- polygon.shp- new setOn a une sélection des points dans notre polygon.cliquer sur le champ duquel on veut la moyenne ; menu Field/ statistiquesCopemed CoursMarian Peña, IEO Baleares

Annexe 3: Présentation “Initiation au traitement des donnéesacoustiques avec R ”.Initiation au traitement desdonnées acoustiques avec RMarian.pena@ba.ieo.esLogiciel R– Introduction– Exploration et presentation des données– Editeurs: TinnR– site CRAN R: packages, aide– Exercises pratiques• Installation R, installations de packages• Travailler avec R: code, aide, workspace, history, directory• Script 1: chargér les tables, maps, Rdata…• Script 2: plot, points, unique, selections, paramètres…• Script 3: summary( mean, median, min, max), var, covar,cor…• Script 4: boxplots, scaterplots, histogrames, pairs…• Script 5: garder les tables, workspace, history, plotshttp://www.rseek.org/

INSTALLER• R• TINN-R• PACKAGES– Menu (web ou zip) & Install.packages()– Installer: Rcdm– Charger avec library()• Nouvelle version R: copier les packages de C:\Archivos deprograma\R\R-2.11.0\library dans C:\Archivos de programa\R\R-2.12.0\library et updates.packages()Attention: quelques packages dependent d’une version vieille et il faul travailler avecplusieures versions.general• getwd() ,setwd(dir)• Rm()• Dir() #liste d’objects dans le répertoire• Ls() #liste d’objects dans la session R• ? #aide• help(“plot") #voir les paramètres optionals• help(package="base")CHARGER• read.table( )• read.csv(file, header = TRUE, sep = ",",quote="\"", dec=".", fill = TRUE,comment.char="", ...)• Fix()opérations• eco$log=log(eco$PRC_NASC+1)• eco$logANE=log(eco$M2_EE+1)• eco$logPIL=log(eco$M2_SP+1)• eco$Lon_M[eco$M2PELAGICOS>0&eco$M2PELAGICOS

plots• x11();• plot(x, y, ...)• point(x, y, ...)• boxplot(formula, data = NULL, ..., subset, na.action =NULL)• hist(x,...)• pairs(x)• dotchart(x, ...)• sunflower• Summary• Mean• Var• Sum,Max, min…• pairs()• Cov()statistiques• Write.csv()sauver• #pour les plots, on peut utiliser le bouton droit etsauver comme• #sauver dans un pdf (aussi jpg etcpdf(file=paste("PELACUS",year,"pil.pdf"))dev.off()

EXERCISES• Selectioner les M2 d’anchois[0-500]• Ploter en jaune• Selectioner les M2 d’anchois[500-1000]• Ploter en vert• Selectioner les M2 d’anchois[1000-2000]• Ploter en rouge• Garder le plot comme pdf• Summary de chaque groupGUIs• Rcdm (Commander() pour commencer)• DeducerInstall JGR lib &JGR.exe

SUJET 11: PRATIQUESEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Calibrage des sondes scientifiquesUne fois qu’on a connu le fonctionnement de la sonde EK-60 on a procédé à réaliser despratiques en utilisant le protocole de calibrage de la sonde. On a installé dans lesordinateurs le logiciel de la sonde au préalable mentionnée et les pratiques ont étéréalisées au moyen du système de REPLAY de campagnes acoustiques. Cet exercice aété réalisé avec des fichiers ".raw" d'un calibrage et quelques fois a été réalisé afin queles élèves apprissent bien son fonctionnement puisque le calibrage d'équipements estl'une des opérations les plus importantes pour les campagnes.Après la conclusion de l'exercice on doit interpréter les données des fichiers obtenusd'un calibrage pour évaluer la qualité et l'exactitude de la même. Comme un exercicepratique quelques trucs sont montrés pour obtenir une meilleure stabilité de la sphère etla forme de l'attacher pour éviter sa perte.Ces fichiers de calibrage ".raw" étaient fichiers originaires du B/O Cornide de Saavedraqui ont été gravés dans les Campagnes MEDIAS. De même la stratégie a été indiquée àsuivre conformément au manuel que SIMRAD recommande, en ce qui concerne lecalibrage des équipements en utilisant la sphère un patron.Dans le manuel de l'EK-500 tout le protocole à suivre pour réaliser un bon calibrage estprésent, cependant on souligne l'importance de placer un contrepoids d'environ 2 kgspour donner plus une stabilité à la sphère, puisque cette stabilité permettra un meilleuréchantillonnage de ses échos à l'intérieur du faisceau acoustique, en obtenant ainsi unemeilleure valeur RMS du modèle du faisceau acoustique du transducteur.Les exercices réalisés ont consisté en simulation avec Echoview, en utilisant de diversparamètres. Ils sont disponibles dans "Documentation_Sujet 11".SUJET 12: ECHANTILLONNAGE DE LA CAPTURE DE PECHEEnseignant: Joan Miquel BatleDate: 17 janvier-18 février 2011Développement du sujet

On a consacré deux jours pour des échantillonnages biologiques et de tailles des espècespélagiques les plus importantes de la Méditerranée, présentes dans les débarquements dedifférentes flottes de pêche à Majorque.On a réalisé, dans l'horaire d'enchères, une visite de la tranche pour voire lefonctionnement de celle-ci (distribution d'acheteurs, des captures des différents enginsde pêche, etc...) ainsi que de différentes espèces présentes dans la vente aux enchères.Matériel didactiqueOn a fait une livraison d'un étui complet de dissection composé par des pinces, uncouteau, des ciseaux, etc. pour chaque scientifique. On a aussi livré tableaux pourréaliser les pratiques. Relation des tableaux utilisés pour les pratiques:Séances- Tableau pour l'Échantillonnage de tailles (Annexe 1).- Tableau pour l'Échantillonnage biologique (Annexe 2).Ci-dessous se développent les séances du Sujet 9:a) Identification de toutes les espèces acquises dans la vente aux enchères.b) Détermination de la proportion d'espèces pélagiques (dans le cas d'espèces quise vendent conjointement).c) Échantillonnage de taillesd) Détermination de la distribution de fréquence de tailles de chacune des espècespélagiques identifiées.e) Estimation de la relation taille/poids de toutes et chacune des espècespélagiques identifiées.f) Échantillonnage biologiquef 1. Taille) totale au mmf 2. Poids en grammesf 3. Sexef 4. État de maturitéf 5. Extraction d'otolithes et placement dans le support correspondant.L'horaire des pratiques a été continu depuis 9 heures du matin jusqu'à terminer toute lapratique et les espèces proposées par séance.Relation d'exercices pratiques réalisés durant les séancesDurant la visite à la Tranche de Poisson de Palma de Majorque, les espèces nécessairespour les pratiques ont été acquises. On a échantillonné: sardine, anchois, chinchard etcaramel.Avec l'ictiómetre correspondant l'échantillonnage de tailles a été réalisé par des pairesde scientifiques, l'un en notant et l'autre en mesurant. Une partie de l’échantillonnages'est destiné à un échantillonnage biologique en déterminant la coupe au millimètre etson poids avec l'usage de balances de précision. Son sexe ainsi que l'état sexuel s'estdéterminé selon les protocoles utilisés par l'IEO. On a réalisé l'extraction des otolithescorrespondants pour sa lecture postérieure. On a fixé par résine pour microscopie(Eukitt) sur des plaques de plastique selon la méthode habituelle de l'IEO.

Annexe 1. Tableau pour l’échantillonnage de tailles.

Annexe 2. Tableau pour l’échantillonnage biologique.

SUJET 13: LECTURE DES OTOLITHESEnseignant: Patricia Reglero Barón y Francisco Alemany LlodràDéveloppement du sujetCes activités se sont développées pendant 4 journées complètes, dans les séancesmatinales et vespérales dans lesquelles 4 séminaires d'explications théoriques ont étéaccordés, basés sur les présentations Powerpoint qui sont jointes en annexes au présentrapport, et des classes éminemment pratiques dans lesquelles chaque élève adirectement travaillé avec collections d'otolithes et les données résultantes de sonanalyse.On a initié la première phase du cours, réalisée sous la supervision du Dr. Alemany,avec une ronde de présentations de tous les participants, dans lesquelles chacun arésumé ses connaissances préalables dans la matière, ce qui a vérifié que le groupe étaittrès hétérogène dans cet égard, avec des participants avec une expérience dilatée dans lalecture d'otolithes d'une espèce, aux autres qui n'avaient jamais réalisé une analyse de cetype. On a décidé de repasser les principes basiques de ces techniques.Premièrement, afin de fournir aux élèves une base suffisante tant pour entendrel'importance de ces analyses pour l'évaluation des stocks comme pour faciliter lacompréhension des explications dans les séances pratiques, deux exposés théoriques onteu lieu, la première dirigée au contextualisation des études de croissance dans le cadrede la science de pêche et la deuxième axé déjà sur la structure et la fonction desotolithes, ainsi que introduire les critères généraux sur lesquels les lectures annuelles etles techniques sont basées pour la validation de ces critères.On a déjà dédié le reste des deux premières journées aux séances pratiques de lecturesd'otolithes de certains des principales espèces objectif des campagnes acoustiques dansla Méditerranée: Sardina pilchardus, Engraulis encrasicholus, Trachurus picturatus etSpicara smaris. Pour chacune d'elles, avec l’aide de schémas et de graphiques élaboréspar le professeur, la structure générale de ses otolithes s'est expliquée à différents âgeset les critères de lecture pour son interprétation correcte, et tous les élèves ont réviséquelques plaques d'otolithes des mêmes.Pour la limitation du temps disponible, qui ne permettait pas de réaliser des analysesexhaustives de toutes les espèces, les efforts se sont concentrés sur l'une des plusabondantes sur l'aire et sur celle qui se dispose de plus d'information, la sardine. Ainsi,pour cette espèce une collection d'otolithes qui incluait les exemplaires d'une amplegamme d'âges a été sélectionnée, qui a été individuellement analysée par tous lesparticipants. Cette analyse a été réalisée dans deux phases, l'une préliminaire, dont lesrésultats ont été révisés pour détecter les biais principaux, et une déjà définitive, aprèsles explications pertinentes pour minimiser les ces erreurs.Les résultats des lectures définitives ont été informatisés pour la déterminationultérieure de coefficients de variation et l'élaboration d'une clef taille/âge. Avant ça, lesrésultats de chaque élève ont été comparés aux lectures de référence réalisées

auparavant par le spécialiste. En général, la majorité des lectures ont été correctes, enmontrant quelques déviations d'un an ou tout au plus de deux, en indiquant uneassimilation correcte et une application des critères de la part des participants. Lesproblèmes principaux ont portés sur la considération comme vrais anneaux hivernauxannuels d'anneaux hyalines estivaux formés pendant la première année de vie, et aussisur le manque de reconnaissance, surtout de la part des lecteurs avec moinsd'expérience, des fins anneaux annuels présents dans les individus de plus de trois ansd'âge.La deuxième phase du cours, correspondante à la troisième et quatrième journée, a étédirigée par la Dra. Reglero. Dans la même deux séminaires théoriques ont été aussiappris. Dans le premier on a procédé à repasser les notions basiques et de diversesméthodologies pour réaliser un correct échantillonnage biologique et des tailles encampagnes acoustiques de prospection et dans le deuxième on a approfondi dans lesquestions de validation des lectures, notamment les basées sur les analyse demicrostructure. Cependant, ces séances se sont essentiellement concentrées sur desexercices pratiques pour l'informatisation correcte des données obtenues deséchantillonnages réalisés à bord et des analyses sur un laboratoire, afin d'optimiser sontraitement pour les extrapoler à l'ensemble de la population et pour obtenir les diversparamètres requis pour l'évaluation: des histogrammes de tailles, proportion de sexes,d'âge et de la taille de première maturité, de relations une taille/poids, des paramètres decroissance et de clés une taille/âge, entre les autres.Finalement, dans la dernière séance, on a procédé à l'estimation des coefficients devariation entre des lecteurs des résultats obtenus dans les lectures de la collection deréférence d'otolithes d'une sardine, et de réaliser une révision conjointe de l'apprispendant le cours.Matériel didactiqueOn l’a été mis à la disposition des élèves, en plus de l'équipement informatique habituel,4 loupes binoculaires et systèmes d'illumination de fibre optique. En ce qui concerne lematériel biologique, on a travaillé avec les otolithes de chinchard, sardine, picarel etanchois montés par les propres élèves dans les classes pratiques d’échantillonnagebiologique, et aussi avec des séries d'otolithes de sardine et anchois originaires desdernières campagnes de prospection acoustique réalisées par l'IEO sur les côtesméditerranéennes espagnoles.Les présentations utilisées sont enregistrées ci-dessous et sont disponibles sur"Documentation_Sujet 13":- Ageing (sclerochronological) studies within the framework of fisheriesscience : why are they so important ?- Review of ageing and growth analysis techniques, focusing onotolithometry.- Biological sampling and length distributions.- Validation of age-reading.

5. Liste de participantsALGERIAAzzedine BENNOUICNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : bennoui_azeddine@yahoo.frLarbi NEGHLICNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : nelasof@gmail.comMoussa MENNADCNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : men-ad@live.frSamia BEN SMAILCNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : bensmailsamia@yahoo.frKhadra FERHANICNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : ferhani_khadra@yahoo.frTUNISLotfi BEN ABDALLAHINSTMInstitut National des sciences etTechnologies de la mer28 rue 2 Mars 19342035 Salambo – TunisTel: +216 71730420Fax: +216 71732622Email: lotfi.benabdallah@instm.rnrt.tnMourad CHERIFINSTMInstitut National des sciences etTechnologies de la mer28 rue 2 Mars 19342035 Salambo – TunisTel: +216 71730420Fax: +216 71732622Email: mourad.cherif@instm.rnrt.tnMOROCCOJamal SETTIHINRH NadorB.P 493 Nador, MoroccoTel: +212 636331251Fax: +212 636603828Email: settihjamal@gmail.comJilali BENSBAIINRH DakhlaKm. 7 Route de Boujdour.B.P. 127 bis73000 – Dakhla, MoroccoTel : +21228930157Fax : +21228390156Email: J_bensbai@yahoo.frMerzouk GUERCHAOUICNRDPA11, boulevard du Colonnel Amirouche,Bou Ismail, Tipaza, AlgeriaTel: + 213 24 46 23 77Fax: + 213 24 46 29 70Email : freedom2912@hotmail.com