Cours de topographie généralités et nivellement

Extrait du cours de topographie

2. Généralités
La détermination des coordonnées et de diverses caractéristiques de points dans l’espace occupe une place importante dans la plupart des études à buts environnementaux. L’objectif de ces déterminations est généralement l’étude de l’aspect géographique des inter-relations entre les divers paramètres ou indicateurs relevés.
L’objet de ce cours est de balayer l’ensemble des méthodes et techniques à la disposition des bureaux d’études pour acquérir des informations à la fois géométriques et thématiques sur des objets tri-dimensionnels, qui composent nos paysages urbains et naturels. Il ne s’agit évidemment pas de former des topographes chevronnés, mais bien de donner une culture technique de base pour permettre d’une part un dialogue avec les professionnels et d’autre part, lorsque c’est nécessaire, la mise en œuvre de protocoles de mesures simples.
2.1. Une carte, un plan
La première question que doit se poser le cartographe ou le topographe est la suivante :
quelles sont les informations que l’on souhaite obtenir du terrain ? Ceci doit permettre de définir le plus petit objet qui devra être visible sur la carte ou le plan, conditionnant ainsi l’échelle du document. On en détermine ainsi la teneur en information. Quelques exemples pour illustrer ces propos : nous partirons du principe que le plus petit détail aisément discernable, ainsi que la précision de report manuel, ne peuvent être inférieurs au dixième de
millimètre. Ainsi, nous obtenons les relations suivantes entre les échelles classiques des documents et le type de détails représentés :
• Plan de maison → 1/50
• Plan de corps de rue (murs, égouts, trottoirs…) → 1/200 à 1/500
• Plan de lotissement, d’occupation des sols, cadastre → 1/1000 à 1/2000
L’échelle 1/m d’un document est souvent qualifiée de deux façons différentes et contradictoires : l’une qualifie le coefficient d’échelle mb, et l’autre, le rapport d’échelle. Dans la suite, on se limitera à la seconde qui a le plus souvent cours dans les administrations et les fournisseurs de données.
2.2. Un panel de techniques et méthodes
Afin de décrire le terrain, on dispose de tout un panel de techniques et méthodes qu’il s’agit maintenant d’étudier, dans les grandes lignes. Le propos est, comme précisé plus haut d’en connaître les principes, le moyen de les mettre en œuvre efficacement pour des travaux restreints, de savoir quand faire appel à un professionnel et d’avoir avec lui un langage commun. Nous verrons comment choisir l’appareil et la technique adaptés au problème qui se pose, aux contraintes de précision de l’étude.
3. Notions géodésiques de base
Sans entrer excessivement dans les détails, nous rappelons ici les grandes notions de géodésie sur les systèmes, les surfaces de référence, les grandes familles de projection cartographique…
3.1. Quelques définitions
Les définitions qui suivent sont principalement tirées et inspirées de la notice technique de l’Institut Géographique National, intitulée : Notions géodésiques nécessaires au positionnement géographique (IGN, 2000).
3.1.1. Les paramètres essentiels
La mise en œuvre de la géodésie et des techniques qui en sont dérivées nécessitent l’existence d’un jeu de paramètres essentiels :
• un système géodésique de référence
• un réseau géodésique de points matérialisés
3.1.2. Le système géodésique
Un système géodésique (ou datum géodésique) est un repère affine possédant les caractéristiques suivantes :
• le centre O est proche du centre des masses de la Terre
• l’axe OZ est proche de l’axe de rotation terrestre
• le plan OXZ est proche du plan méridien origine
……

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