Topographie 2 [PDF]

Zitiervorschau

16/03/2020

I.

Introduction

I.

Topographie

Etablissement des plans et cartes

Introduction

Notions de base théoriques & Méthodes et techniques

Exploitation des Cartes et Plans

Détermination des informations à la fois géométriques et thématiques sur des objets tridimensionnels, qui composent nos paysages urbains et naturels.

Outil essentiel du technicien ex: Travaux BTP Culture technique de base pour permettre un dialogue avec les professionnels. Objectifs Acquérir La mise en œuvre de protocoles de mesures simples

Notions de base théoriques & Méthodes et techniques

I.

Introduction

I.

Introduction

CARTES ET PLAN le plus petit objet qui devra être visible sur la carte ou le plan

Plan d’architecte ----------------------Plan de propriété----------------------Plan de voiries, Lotissement-------Plan cadastraux-----------------------Plan topographique d’étude--------Carte topographique------------------Carte Géographique-------------------

I.

Echelle

1/50 1/100 1/200 1/500 ~ 1/1.000 1/5.000 1/10.000 ~ 1/100.000 1/500.000 ~ 1/1.000.000

Introduction

I.

Introduction

Ellipsoïde de révolution Forme

points positionnement

Coordonnées Repère

système géodésique

réseau géodésique

1

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I.

Introduction

I.

Ellipsoïde de révolution

Le système géodésique le plus utilisé dans le monde est le système WGS 84, associé au système de positionnement GPS

I.

Introduction Système géodésique

Introduction

Système de coordonnées cartésiennes

I.

Introduction

Système géodésique de référence

hauteur ellipsoïdale

Les projections coniques Système de coordonnées géographiques

I.

Introduction

I.

Introduction

Projection cylindrique Projection conique conforme de Lambert

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I.

Introduction

I.

Introduction

Coordonnées projetées ou planes

Il est nécessaire d'y adjoindre un système de référence altimétrique Projection conforme cylindrique transverse de Mercator (UTM)

I.

I.

Introduction

Introduction

I.

I.

Le réseau géodésique

Introduction Le réseau géodésique

• les réseaux planimétriques • les réseaux planimétriques

Introduction

• les réseaux de nivellement

• les réseaux de nivellement

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I.

II. Appareils topographiques

Introduction Topométrie

Angles

Distances Mesures Lectures INEXACTITUDES ERREURS

FAUTES Contrôle

Corrigés et Compensés

II. Appareils topographiques

III. Mesure de longueurs

Instrument de Mesure Électronique des Longueurs IMEL

Mesure des longueurs

II. Appareils topographiques

Instrument de Mesure Électronique des Longueurs IMEL

Mesure des longueurs

Directe

II. Appareils topographiques Lunette : instrument optique muni d’une croisée de réticule ou d’un réticule, utilisé pour établir un axe de visée par l’observation d’un objet de mesure. Elle est munie d’un dispositif de mise au point.

Mire

Croisée du réticule : croix dessinée sur le réticule représentant un point de l’axe de visée.

fils stadimétriques

Niveau de chantier

Axe de visée, axe de collimation : ligne passant par les foyers de l’objectif d’une lunette et le point de mesure en correspondance avec le réticule.

Trépied

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II. Appareils topographiques Axe principal (P), il doit être vertical après la mise en station du théodolite et doit passer par le centre de la graduation horizontale (et le point stationné).

II. Appareils topographiques Axe optique (O) (ou axe de visée), il doit toujours être perpendiculaire à (T), les trois axes (P), (T) et (O) devant être concourants. C’est la ligne passant par les foyers de l’objectif d’une lunette et le point de mesure en correspondance avec le réticule.

II. Appareils topographiques

Le cercle vertical (graduation verticale). Il est solidaire de la lunette et pivote autour de l’axe des tourillons (T).

II. Appareils topographiques Axe secondaire (T) (ou axe des tourillons), il est perpendiculaire à (P) et doit passer au centre de la graduation verticale.

II. Appareils topographiques L'alidade : c’est un ensemble mobile autour de l’axe principal (P) comprenant le cercle vertical, la lunette, la nivelle torique d’alidade et les dispositifs de lecture

II. Appareils topographiques Le cercle horizontal ou limbe (graduation horizontale). Il est le plus souvent fixe par rapport à l’embase

mais il peut être solidarisé à l’alidade par un système d’embrayage(T16) : on parle alors de mouvement général de l’alidade et du cercle autour de (P) ; c’est le mouvement utilisé lors du positionnement du zéro du cercle sur un point donné. Lorsqu’il est fixe par rapport au socle, on parle de mouvement particulier : C’est le mouvement utilisé lors des lectures angulaires. Sur le T2, un système de vis sans fin permet d’entraîner le cercle et de positionner son zéro.

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II. Appareils topographiques

II. Appareils topographiques Lunette : instrument optique muni d’une croisée de réticule ou d’un réticule, utilisé pour établir un axe de visée par l’observation d’un objet de mesure.

Nivelle : tube en verre scellé, presque entièrement rempli d’un liquide (alcool) dont la surface intérieure a une forme bombée obtenue par moulage, de sorte que l’air enfermé forme une bulle qui prend différentes positions suivant l’inclinaison du tube. BULLE DE LA NIVELLE

REPERE CENTRAL DE LA NIVELLE

MAUVAIS

Basculement : la lunette du théodolite est tournée de 200 gr autour de l’axe horizontal pour éliminer les erreurs instrumentales

II. Appareils topographiques

BON

MAUVAIS

II. Appareils topographiques Calage approché

Mise en station : opération effectuée par l’opérateur pour amener l’axe vertical de l’appareil à l’aplomb d’un repère sur le sol. Centrage

Bulle de la nivelle sphérique

Déplacement de l ’ensemble

Plomb optique

Clou topographique

II. Appareils topographique

III. Mesure de longueurs

Calage Fin

Mesure de longueurs

Mesures directes

Mesure Indirecte

Appareils électroniques

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III. Mesure de longueurs

III. Mesure de longueurs

I Mesures directes chaîne d’arpenteur terrain horizontal

tolérances de précision CEE

pente régulière

Mesure des longueurs

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs

III. Mesure de longueurs

Ex

Etalonnage Ex

Ex

Pente de Terrain

Dilatation

par ressauts horizontaux (cultellation) Erreurs systématiques Dh = Dh1 + Dh2 + Dh3

Ex Ex

Tension

Ex

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs Ex

Chaînette

Correction poids en mode suspendu

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs

Erreurs systématique de chaînage

Lco : Longueur corrigée

Mesures indirectes

Lm : Longueur mesurée Co : Corrections Lco  Lm   Co

Mesure des longueurs

Mesure avec une stadia

Mesure par variation de pente

Mesure avec une base auxiliaire

Mesure des longueurs

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III. Mesure de longueurs Ex

III. Mesure de longueurs

Mesure avec une stadia Ex

Mesure avec une base auxiliaire

𝑀𝑒𝑠𝑢𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝐿 𝐷ℎ 𝐴𝐵 Une base auxiliaire est implantée

Mesure de α

Mesure Angulaire de α et β

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs Ex

Mesure par variation de pente

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs Instrument de Mesure Électronique des Longueurs IMEL

Lecture de (m , V) et (m’ , V’)

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs

Mesure des longueurs

III. Mesure de longueurs Instrument de Mesure Électronique des Longueurs IMEL

La précision :  (Cste + k.ppm)

actuellement de  (5 mm + 5 ppm),

7 km (infrarouge) La portée des visées

60 km (Lazer)

 (6 mm + 1 ppm),

150 km (micro-ondes)  (1 cm + 3 ppm).

Mesure des longueurs

Mesure des longueurs

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IV. Mesure angulaire

III. Mesure de longueurs Instrument de Mesure Électronique des Longueurs IMEL

Verticale

horizontale

Direction de référence Sens de rotation Valeur angulaire

Azimut géographique

Angle Zenithal

Azimut magnétique

Angle Nadiral

Gisement

Site

Mesure des longueurs

IV. Mesure angulaire

IV. Mesure angulaire Appareils Théodolite : Instrument permettant la mesure des angles horizontaux (Cercle) et verticaux (Eclimètre). Tachéomètre (station totale) : Instrument possédant les propriétés du théodolite plus un procédé de mesure de distance.

Théodolite Mesure d'angles horizontaux et verticaux

IV. Mesure angulaire EX

Clisimètere : Instrument permettant la mesure des pentes.

IV. Mesure angulaire

Angles horizontaux EX

Lecture simple

Angles horizontaux

Une séquence avec ou sans fermeture

stationner au point S stationnement au point S

Une séquence

Lunette sur la position de référence (Exemple CG) Viser les R, A et B (sens de rotation positif); Noter les lectures Pour faire une Fermeture : viser R une 2eme fois

Lunette sur la position de référence (Exemple CG)

Viser les points et Noter les lectures

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IV. Mesure angulaire

IV. Mesure angulaire

Angles horizontaux

Angles Verticaux

Tour d'horizon 1 P.S Paire de séquence avec fermeture EX

V. Nivellement

V. Nivellement

Directe

Directe

Mire

Nivellement

l'ensemble des opérations consistant à mesurer des dénivelés

Niveau de chantier le nivellement direct ou géométrique

le nivellement indirect ou trigonométrique

ALTITUDE

Trépied

V. NIVELLEMENT

V. Nivellement

LECTURE SUR LA MIRE

LE PRINCIPE DU NIVELLEMENT DIRECT

Z

Fil stadimétrique supérieur

Fil niveleur

Fil stadimétrique inférieur

ZN

LAV

LAR

ZB

B ZA

A

ZN= ZA+LAR = ZB+LAV ZB= ZA+ (LAR - LAV) DENIVELEE =( ZB- ZA ) = (LAR - LAV)

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V. NIVELLEMENT

V. Nivellement

La collimation verticale C’est lorsque l ’axe optique n ’est pas parallèle à la directrice de la nivelle.

EX

NIVELLEMENT PAR RAYONNEMENT

la première mesure est effectuée sur un point d’altitude connue, de façon à déterminer l’altitude

L ’axe optique n ’est pas horizontal.

du plan de visée. A partir de là, toutes les altitudes sont déterminées par différence par rapport à

Il faut régler l ’appareil.

ce plan. Cette méthode permet de lever rapidement un semis de points matérialisés

Directrice de la nivelle ou du compensateur

Elle présente néanmoins l’inconvénient de n’offrir aucun contrôle sur les déterminations : toute erreur de lecture est indétectable et fatale.

A

E B

C

D Nivellement Directe

V. Nivellement

V. Nivellement Nivellemen

Z

EX

Directe

NIVELLEMENT PAR CHEMINEMENT ENCADRE/OUVERT

Calcul de l’altitude de points intermédiaires, de proche en proche

RN2 RN 1

P2 P1

Nivellement Directe

V. Nivellement EX

Directe

NIVELLEMENT PAR CHEMINEMENT FERME (ou Aller et Retour) Calcul de l’altitude de points intermédiaires, de proche en proche

Nivellement Directe

V. Nivellement

Directe

NIVELLEMENT PAR CHEMINEMENT MIXTE ENCADRE

Nivellement Directe

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V. Nivellement

V. Nivellement

LE PRINCIPE DU NIVELLEMENT INDIRECT Contrairement au nivellement direct qui consiste à matérialiser l'horizontale entre les deux points AB, l'indirect repose sur la connaissance du triangle rectangle ABH.

Ou de la connaissance de la distance suivant la pente AB associée aussi à celle de l'angle zénithal Z: HB=AB.cos(Z). En effet, HB peut se déduire de la connaissance de la distance horizontale AH associée à celle de l'angle zénithal Z : HB=AH/tg(Z).

Par commodité de mesure sur le terrain, on surélève le limbe vertical (appelé éclimètre) qui mesure l'angle zénithal, à la verticale de A et on dispose un voyant V à la verticale de B afin de le rendre visible de loin. EX

V la hauteur du voyant (qui peut être un prisme)

la dénivelée instrumentale

B

HB = ht + H'V - hv H’

ht H A

Hauteur des tourillons

Nivellement

VI. LEVER / IMPLANTATION

VI. LEVER / IMPLANTATION

ALTIMETRIE NIVELLEMENT Z

PLANIMETRIE TOPOMETRIE X,Y 1-Rayonnement 2-Cheminement

Représentation du Relief

IMPLANTATION

LEVER

Points Cotés

Courbes de niveau

Levé: nom donné au document résultant d’un lever (Fichier : matricule, X ,Y, Z, Code)

VI. LEVER / IMPLANTATION

VI. LEVER / IMPLANTATION

courbes de niveau Une courbe de niveau est une ligne droite ou courbe, continue et imaginaire, reliant des points du sol de même hauteur. La hauteur de ces points doit être mesurée par rapport au même plan de référence. rejoignent les points les plus bas

Les courbes sont équidistantes en altitude

joignent les sommets et les cols

la différence de niveau des courbes de niveau voisines: équidistance (EC).

Les courbes maîtresses sont en trait continu épais Les courbes ordinaires sont en trait continu moyen Les courbes intercalaires en trait interrompu fin

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VI. LEVER / IMPLANTATION

VI. LEVER / IMPLANTATION

Profils en long et en travers Un profil en long est la représentation d’une coupe verticale suivant l’axe d’un projet linéaire (route,voie ferrée, canalisation, etc.). Le profil en long est complété par des profils en travers qui sont des coupes verticales perpendiculaires à l’axe du projet. Leur établissement permet en général le calcul des mouvements de terres (cubatures) et, par exemple, permet de définir le tracé idéal d’un projet de manière à rendre égaux les volumes de terres excavés avec les volumes de terre remblayés.

VI. LEVER

VI. LEVER / IMPLANTATION

RAYONNEMENT Le profil en long Le profil en long est un graphique sur lequel sont reportés tous les points du terrain naturel et de l’axe du projet

Coordonnées-Gisement-Distance N

DAB

Y

B XB = XA + DAB* sin( GAB) YB = YA + DAB * cos(GAB)

GAB A

X

Rayonnement EX

Gisement Distance

Coordonnées

EX

VI. LEVER

RAYONNEMENT

VI. LEVER

RAYONNEMENT G0 DE STATION

Mesure de Gisement C’est la constante qui permet de déduire le gisement à partir de la lecture

Lecture de l’angle Horizontale

Obtenu à partir d’un (ou plusieurs) gisement connus

Gisement?

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VI. LEVER

RECOMMANDATION RAYONNEMENT

CHEMINEMENT

Pour préparer un levé par rayonnement, vous devez choisir judicieusement une station d'observation depuis laquelle tous les points à repérer doivent être visibles, et la station d'observation doit être facilement accessible Cette méthode convient très bien au levé de petites superficies lorsqu'il vous faut simplement repérer des points pour établir une carte.

A partir d'un seul point connu, on mesurer successivement des distances horizontales et des angles horizontaux le long d'une ligne brisée: Cheminement

Transmission de gisement Sachant le gisement GAB , et on veut déterminer le gisement GBC Dans ce cas on va faire une mesure angulaire de l’angle (BA, BC)

B A GBC = GAB +(BA,BC)-200

C

Procédés de lever

VI. LEVER

VI. LEVER

CHEMINEMENT

CHEMINEMENT RECOMMANDATION CHEMINEMENT

CHEMINEMENT

EX

en antenne/Lancé

seule les coordonnées du point de départ sont connues

EX

encadré

coordonnées de point de départ et d'arrivée sont connues

EX

fermé

les points de départ et d'arrivée sont confondus

* allonger autant que possible chaque portion rectiligne du cheminement (de 40 à 100 m); * choisir dans toute la mesure possible des sections de cheminement de longueur sensiblement égale; * éviter d'utiliser des sections de cheminement très courtes - de moins de 25 m; * choisir des droites dont le tracé évite les obstacles tels que plantations denses etc…

Procédés de lever

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