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RÉSUMÉ
Les différentes techniques employées par les géomètres pour décrire géométriquement le terrain et acquérir des données topométriques sont présentées ici. Tout d'abord, les systèmes et surfaces de référence utilisés, puis un bref historique et les techniques de mesure d'angles, de distances, de nivellement, de photogrammétrie, de GNSS et autres outils de géodésie spatiale. La gestion et le calcul des mesures sont ensuite démontrés, avec une introduction aux systèmes d'informations géographiques (SIG).
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Michel KASSER : Professeur de Géodésie à la HEIG-VD (Yverdon, Suisse), - Ancien directeur de l’ESGT et de l’ENSG
INTRODUCTION
La géodésie a pour objet initial l’étude et la mesure de la forme générale de la Terre, de sa rotation, de son champ de pesanteur et des différents systèmes de référence employables pour se repérer à sa surface. Par extension de langage, le géodésien est celui qui fournit des points d’appui connus par leurs coordonnées pour les travaux topographiques dont l’objet est ainsi de densifier considérablement ce canevas de référence.
La topographie a pour objet la description et la représentation locale des formes de la surface de la Terre. Le topographe procède donc à des levés, soit en mesurant directement sur le terrain (mesures d’angles, de distances, ou GNSS ; § 2.2 et 2.3.1), soit en exploitant les propriétés métriques d’images aériennes ou spatiales stéréoscopiques du sol (photogrammétrie).
La topométrie représente l’ensemble des moyens géométriques employés pour effectuer des mesures de positions relatives de points. C’est donc la boîte à outils de base du topographe.
Le travail du géomètre recouvre une série d’activités complémentaires mais étendues, allant de la topographie sous toutes ses formes à la cartographie (art qui consiste à représenter au mieux la topographie sous forme de cartes, sur écran ou sur papier), et à tous les aspects techniques et juridiques de la définition de la propriété foncière.
Nota important : en Topographie, Topométrie et Géodésie, les angles sont exprimés en degrés ou en gons (anciennement dénommés grades). On rappelle les correspondances avec les unités légales :
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1° = π/180 rad ;
-
1 gon = π/200 rad.
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- Version archivée 1 de août 1993 par Michel KASSER
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2. Méthodes de mesures géométriques
2.1 Mesures dans l’atmosphère
Les phénomènes atmosphériques marquants, et qui intéressent le topographe, sont les phénomènes :
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de réfraction (variations de l’indice de réfraction qui entraînent un changement de vitesse et de direction des ondes électromagnétiques, ce qui intervient sur les mesures d’angles, de distances, et GNSS) ;
-
de diffusion, interaction du rayonnement, soit avec :
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les molécules et les atomes constitutifs de l’air (diffusion Rayleigh),
-
les aérosols et les petites poussières en suspension dans l’air (diffusion de Mie), ce qui intervient directement dans la radiométrie des images aériennes ou spatiales nécessaires à la photogrammétrie.
-
La diffusion Rayleigh est liée intimement aux bandes d’absorption de l’ultraviolet ; elle est responsable de la couleur bleue du ciel et de la courbe enveloppe de la transmission atmosphérique totale vers le bleu et le vert (figure 3). La diffusion totale due à ces deux aspects est cause de :
-
l’atténuation d’un faisceau lumineux donné ;
-
l’apport de lumière solaire parasite dans le champ de réception, qui se superpose au signal utile et qui représente un véritable bruit optique.
2.1.1 Vitesse de la lumière dans l’atmosphère
On la note c, dans le domaine optique elle est toujours inférieure à c 0 (c 0 = 299 792 458 m/s dans le vide), dans un milieu matériel transparent, et ce ralentissement est sensiblement proportionnel à la densité de molécules rencontrées.
On note n l’indice de l’air (n = c 0/c).
On emploie la notation :
N...
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Méthodes de mesures géométriques
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - EISSA (L.), KASSER (M.) - * - . – Vers une nouvelle représentation des déformations horizontales de la croûte terrestre et de leurs erreurs avec un champ régulier de tenseurs ; xyz, N° 121, pp. 27-32 (Décembre 2009).
-
(2) - KASSER (M.) - Les systèmes d'information géographique - La science au présent. Encyclopedia Universalis. pp. 224-236 (2006).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
-
Référentiels géodésiques
http://grgs.obs-mip.fr/index.php/fre/Donnees-scientifiques/ITRF
-
ESTP
-
INSA – Strasbourg
-
ONISEP
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