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" Topographie et topométrie moderne tome1 "

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Ce livre Topographie et topométrie moderne tome1 est consacré aux techniques de mesure et dessins topographiques, tandis que le second traite des calculs topographiques. A eux deux, ils constituent donc une référence sur la topographie.

Ce livre Topographie et topométrie moderne tome1, conçu comme un cours allant du niveau débutant jusqu'à celui du professionnel de la topographie, il couvre la plupart des enseignements des classes de BEP, BTS et formations de niveau ingénieur.

Ce livre Topographie et topométrie moderne tome1, vous propose un enseignement théorique largement étayé de cas pratiques : plus de 600 schémas, 150 photographies, des exemples issus de sujets d'examens, mais aussi des cas réels et de nombreux exercices corrigés.

Résolument tourné vers les techniques qui ont émergé ces dernières années avec la formidable poussée de l'informatique, il fait également la part belle aux technologies les plus récentes de mesure et de communication.

 

TABLE DES MATIÈRES

AVANT-PROPOS .................................................................. 1

1 INTRODUCTION ...............................................................3

1 FINALITÉ DE LA TOPOGRAPHIE ..................................3

2 COMMENT ATTEINDRE CES OBJECTIFS .................... 3

2.1 Établissement de cartes à petite échelle ............................3

2.2 Cartographie à grande échelle ...........................................6

2 GÉODÉSIE, CARTOGRAPHIE  .........................................9

1 GÉNÉRALITÉS ET DÉFINITIONS  ...................................9

2 FORMES ET DIMENSIONS DE LA TERRE .....................10

2.1 Géoïde ................................................................................10

2.2 Ellipsoïde de révolution .....................................................12

2.3 Calculs sur l’ellipsoïde .......................................................16

2.4 Conclusion ..........................................................................20

3 REPRÉSENTATION PLANE DE L’ELLIPSOÏDE ............20

3.1 Introduction .........................................................................20

3.2 Déformations des figures .....................................................21

3.3 Classification des représentations ........................................22

3.4 Représentation conique, directe, tangente et conforme : représentation de lambert ....................................................................................................24

3.5 Représentation cylindrique transverse conforme de l’ellipsoïde « universal tranverse mercator » utm ..........................................................................42

4 LECTURE DE CARTES  .....................................................48

4.1 Carte de base .......................................................................48

4.2 Définition du nord ...............................................................49

4.3 Renseignements portés en marge de la carte .......................50

5 RÉSEAUX GÉODÉSIQUES  ................................................53

5.1 Historique de la triangulation ..............................................55

5.2 La nouvelle triangulation française (ntf) ..............................55

5.3 Le nouveau réseau géodésique français ...............................61

6 RÉSEAU ALTIMÉTRIQUE ...................................................6

6.1 Surfaces de référence et altimétrie .......................................68

6.2 Choix d’un système d’altitude .............................................72

6.3 Définition du zéro du NPF ign 69 .........................................73

6.4 Constitution du réseau actuel (ign 69) ..................................74

6.5 Le réseau altimétrique national .............................................75

6.6 Passer des observations aux altitudes normales .....................78

6.7 Les repères de nivellement ....................................................80

6.8 Répertoires de nivellement ....................................................80

6.9 Précision ................................................................................81

3 MESURES ANGULAIRES ......................................................83

1 LE THÉODOLITE OPTICO-MÉCANIQUE  ..........................83

1.1 Terminologie .........................................................................83

1.2 Principe de fonctionnement ..................................................84

1.3 Caractéristiques des théodolites optico-mécaniques .............85

2 MISE EN STATION D’UN THÉODOLITE : RÉGLAGES, LECTURES ..... 87

2.1 Mise en station ......................................................................87

2.2 Caractéristiques des nivelles .................................................91

2.3 Réglages d’un théodolite .......................................................93

2.4 Lectures angulaires ...............................................................96

3 PRÉCISION DES MESURES ANGULAIRES ......................98

3.1 Erreurs systématiques dues à un défaut de l’appareil ...........98

3.2 Erreurs systématiques dues à une cause extérieure .............101

3.3 Erreurs accidentelles ...........................................................101

4 LES ANGLES HORIZONTAUX  ....................................... 103

4.1 Le cercle horizontal ...........................................................103

4.2 Le double retournement .....................................................104

4.3 Terminologie des mesures d’angles horizontaux................105

4.4 Applications .......................................................................108

5 CALCUL DE GISEMENT ................................................... 113

5.1 Définition ................................................................................113

5.2 Calcul d'un gisement à partir des coordonnées cartésiennes ..113

5.3 Utilisation du gisement pour les calculs de coordonnées ......117

6 DÉTERMINATION DU G0MOYEN DE STATION  ........... 118

6.1 Présentation ........................................................................118

6.2 Calcul DU G0 DE STATION ...............................................119

6.3 Définition du G0moyen DE STATION ................................119

6.4 Détermination des écarts et tolérances .....................................120

6.5 utilisation du G0moyen pour le calcul de points nouveaux .....122

6.6 Tableau de calcul gostat.xls ..............................................................122

6.7 Programmation en basic standard .....................................................122

6.8 Exemple de calcul .............................................................................124

7 LE CERCLE VERTICAL : LECTURE D’ANGLES VERTICAUX  .. 129

7.1 Conventions, notations .....................................................................129

7.2 Valeur moyenne d’un angle vertical par double retournement .........131

7.3 Erreur d’index vertical ......................................................................132

7.4 Application .......................................................................................134

4 MESURES DE DISTANCE ............................................................ 137

1 HISTORIQUE ...................................................................................137

2 MESURES DE DISTANCES À L’AIDE D’UNE CHAÎNE  ..........138

2.1 Mesures en terrain régulier ...............................................................139

2.2 Mesures en terrain irrégulier ou en forte pente ................................141

2.3 Mesurage de précision : étalonnage d’un ruban ...............................142

3 MESURES PARALLACTIQUES  ......................................................151

3.1 Mesure avec une stadia .....................................................................151

3.2 Mesure avec une base auxiliaire .......................................................153

4 MESURES STADIMÉTRIQUES  ...................................................... 155

4.1 Stadimétrie à angle constant .............................................................155

4.2 Stadimétrie à angle variable .............................................................157

5 MESURE PAR VARIATION DE PENTE ..........................................157

5.1 Variation de pente à base variable ....................................................158

5.2 Variation de pente à base fixe ...........................................................159

6 MESURE AU MOYEN D’UN IMEL ..................................................160

6.1 Principe de la mesure d’une distance à l’aide d’un imel ..................161

6.2 Phénomènes parasites .......................................................................165

6.3 Précision des imel .............................................................................170

7 RÉDUCTION À LA PROJECTION DES DISTANCES MESURÉES .172

7.1 Détermination de la distance réduite à partir

de la distance mesurée sur le terrain .................................................172

7.2 Distance déduite des coordonnées ....................................................182

7.3 Exemples de calcul ...........................................................................182

7.4 Correction globale pour un chantier .................................................184

8 MESURE ASSISTÉE PAR SATELLITE (GPS)  ............................. 185

5 NIVELLEMENT DIRECT ................................................................ 187

1 NIVELLEMENT DIRECT ORDINAIRE  ......................................187

1.1 Principe .............................................................................187

1.2 Le niveau ................................................................................188

1.3 Précision et tolérance des lectures ....................................................204

1.4 Caractéristiques des niveaux .............................................................206

1.5 Cheminements simples .....................................................................207

1.6 Cheminement mixte ..........................................................................211

1.7 Cas particuliers de cheminements ....................................................214

1.8 Applications ......................................................................................216

2 NIVELLEMENT DIRECT DE PRÉCISION  ...................................219

2.1 Niveaux de précision ........................................................................219

2.2 Mires ....................................................................................220

2.3 Cheminement double ........................................................................220

2.4 Précision et tolérances d’un nivellement par cheminement .............223

3 NIVELLEMENT DIRECT DE HAUTE PRÉCISION ........................ 223

3.1 Niveaux de haute précision ...............................................................223

3.2 Mires de précision ............................................................................224

3.3 Lectures sur mire avec micromètre optique ......................................225

3.4 Les cheminements de haute precision ..............................................226

3.5 Erreurs à prendre en compte .............................................................227

3.6 Classement des niveaux en fonction de l’ordre du nivellement .......230

4 LES NIVEAUX NUMÉRIQUES ........................................................230

4.1 Principe ................................................................231

4.2 Limites d’emploi ..............................................................................232

4.3 Caractéristiques des niveaux numériques .........................................233

6 NIVELLEMENT INDIRECT ........................................................... 235

1 PRINCIPE DU NIVELLEMENT INDIRECT TRIGONOMÉTRIQUE ... 235

2 NIVELLEMENT INDIRECT GÉODÉSIQUE  .................................. 236

3 COMPARAISON AVEC LE NIVELLEMENT DIRECT .................... 237

4 NIVELLEMENT INDIRECT SUR COURTE PORTÉE ...................... 238

4.1 Nivellement indirect avec un théodolite optico-mécanique .............238

4.2 Nivellement indirect avec un théodolite muni d’un IMEL ...............243

5 NIVELLEMENT INDIRECT SUR DES PORTÉES MOYENNES  ...243

5.1 Sphéricité terrestre ............................................................................244

5.2 Réfraction atmosphérique .................................................................247

5.3 Correction de niveau apparent ..........................................................250

6 NIVELLEMENT INDIRECT SUR DE LONGUES PORTÉES ........ 255

7 CHEMINEMENTS EN NIVELLEMENT INDIRECT  ..................... 257

8 EXEMPLES DE NIVELLEMENT INDIRECT  .................................258

8.1 Exemple de nivellement indirect trigonométrique ...........................259

8.2 Exemple de nivellement indirect géodésique ...................................260

9 TOLÉRANCES RÉGLEMENTAIRES EN NIVELLEMENT INDIRECT  ....261

9.1 Dénivelée calculée à partir de la distance horizontale ......................262

9.2 Dénivelée calculée à partir d'une mesure de distance inclinée ..........262

9.3 Tableaux récapitulatifs ......................................................................262

7 TECHNOLOGIES MODERNES .................................................... 265

1 GLOBAL POSITIONNING SYSTEM (GPS)  ....................................265

1.1 Qu’est-ce que le GPS ? .....................................................................265

1.2 Le mode naturel ou positionnement absolu ......................................271

1.3 Le mode différentiel ou positionnement relatif ................................275

1.4 Passage du système international au système national .....................281

1.5 Différentes techniques de mesure en mode différentiel ...................284

1.6 Planification d’une campagne de mesures GPS ...............................291

2 NIVEAUX NUMÉRIQUES ...............................................................297

3 LES STATIONS TOTALES  .............................................................. 298

4 LES APPAREILS LASER  .................................................................301

4.1 Les lasers de nivellement ..................................................................303

4.2 Les lasers d’alignement ....................................................................305

4.3 Les lasers de canalisations ................................................................306

4.4 Les lasers de positionnement ............................................................308

4.5 Télémétrie laser ................................................................................309

5 PHOTOGRAMMÉTRIE  ....................................................................310

5.1 Principe de la prise de vue photogrammétrique ...............................310

5.2 Orthophotographie numérique ..........................................................323

5.3 Photogrammétrie par satellite ...........................................................325

5.4 Photogrammétrie terrestre ................................................................330

5.5 Les SIG ........................................................................................333

6 MÉTROLOGIE  ..................................................................................336

6.1 Métrologie industrielle .....................................................................336

6.2 Auscultation d’ouvrages ...................................................................339

8 LEVER DE DÉTAILS ET REPORT  ............................................ 347

1 INTRODUCTION  .............................................................................347

2 LEVER DE DÉTAILS  .......................................................................347

2.1 Principes de base ..............................................................................347

2.2 Méthodes et moyens .........................................................................350

2.3 Méthodes traditionnelles ..................................................................350

2.4 Méthodes actuelles ...........................................................................357

3 REPORT  .............................................................................................. 367

3.1 Cartes et plans ...................................................................................368

3.2 Report traditionnel ............................................................................371

3.3 Techniques informatisées de report ..................................................373

3.4 Le matériel du report informatique ...................................................381

4 LES BASES DE DONNÉES GÉOGRAPHIQUES .............................384

4.1 La base de donnés topographique .....................................................385

4.2 Les bases de données spatiales - SIG

(Système d’Information Géographique) ...........................................386

9 TECHNIQUES D’IMPLANTATION ............................................ 397

1 IMPLANTATIONS D’ALIGNEMENTS ...........................................397

1.1 Tracer une perpendiculaire à un alignement existant .......................397

1.2 Tracer une parallèle à un alignement existant ..................................401

1.3 Alignement sécant à un alignement existant ....................................402

1.4 Pan coupé régulier ............................................................................403

1.5 Jalonnement sans obstacles ..............................................................403

1.6 Jalonnement avec obstacle ................................................................404

1.7 Prolongement d’un alignement .........................................................407

2 IMPLANTATION DE POINTS EN PLANIMÉTRIE .........................408

2.1 Par abscisses et ordonnées ................................................................408

2.2 Par rayonnement ...............................................................................408

2.3 Intersection de deux alignements .....................................................410

2.4 Contrôle d’une implantation .............................................................411

2.5 Exercice ............................................................................................412

3 IMPLANTATION DE REPÈRES ALTIMÉTRIQUES ....................... 416

3.1 Pose d’un trait de niveau ...................................................................416

3.2 Nivellement de chaises d’implantation ou de piquets ......................417

3.3 Utilisation des appareils laser ...........................................................417

4 IMPLANTATION D’UN BÂTIMENT  ...............................................418

4.1 Bâtiments courants ...........................................................................418

4.2 Bâtiments sur fondations spéciales, ouvrages d’art ..........................421

4.3 Bâtiments de grande hauteur ............................................................421

4.4 Piquetage de pentes ..........................................................................423

5 RACCORDEMENTS CIRCULAIRES  ...............................................425

5.1 Raccordements circulaires simples ...................................................425

5.2 Raccordements circulaires composés ...............................................427

5.3 Raccordements circulaires à inflexion ..............................................431

5.4 Piquetage des raccordements circulaires ..........................................434

5.5 Contrôle des implantations ...............................................................442

6 RACCORDEMENTS ROUTIERS  ....................................................444

6.1 Caractéristiques générales des raccordements routiers ....................444

6.2 Raccordements progressifs ...............................................................448

6.3 Raccordement en profil en long ........................................................467

7 TERRASSEMENTS D’UN PROJET ROUTIER  ...............................474

7.1 Lever du terrain naturel ....................................................................474

7.2 Implantation des terrassements .........................................................475

10 PROFILS, CUBATURES ................................................................ 479

1 COURBES DE NIVEAU ....................................................................479

1.1 Définitions ........................................................................................479

1.2 Principe de l’interpolation ................................................................481

1.3 Lever de courbes de niveau ..............................................................482

1.4 Report de courbes de niveau .............................................................482

1.5 Applications au tracé de profils en long et en travers .......................485

1.6 Digitalisation de courbes de niveau ..................................................487

2 PROFILS EN LONG ET EN TRAVERS  ...........................................489

2.1 Définitions ........................................................................................489

2.2 Le profil en long ...............................................................................490

2.3 Le profil en travers ............................................................................492

2.4 Application .......................................................................................494

2.5 Calcul de cubatures ...........................................................................502

11 ANNEXES .........................................................................................515

1 OUTIL INFORMATIQUE....................................................................515

1.1 Utilisation du cédérom ......................................................................515

1.2 Tableur .......................................................................................516

1.3 Dessin assisté par ordinateur .............................................................518

1.4 Programmes en basic standard .........................................................521

1.5 Calculatrice programmable ...............................................................522

2 BIBLIOGRAPHIE  ..............................................................................523

3 NOTATIONS USUELLES DE L’OUVRAGE  ...................................524

 

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Nous vous souhaitons une bonne lecture et un bon apprentissage.