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23 août 2017 METHODE DU LEVE TOPOGRAPHIQUE DIRECT SUR TERRAIN ........ 5. CHAPITRE.I. GENERALITES SUR LE PROJET .



TP N° 08 : levée topographique techniques et application

11 févr. 2015 Méthode de réalisation des levée. 4. Présentation du plan de levée de terrain : 6. Le levé topographique permet de représenter par un plan ...



Cours de Topographie et Topométrie Générale. Chapitre 2

A partir de là toutes les altitudes sont déterminées par différence par rapport à ce plan. Cette méthode permet de lever rapidement un semis de points.



Étude comparative des différentes méthodes du levé dintérieur dun

18 déc. 2013 vous ouvrir de nombreux débouchés dans le monde de la topographie et même dans d'autres domaines. III.5 Investir dans un scanner 3D. Investir 45 ...



Cours de Topographie et Topométrie Générale. Chapitre 1: Notions

L'objet de cette partie est de présenter les méthodes d'acquisition d'informations géométriques sur des objets par levé direct sur le terrain.



Le levé topographique haute densité par scanner laser 3D appliqué

fastidieuse toute tentative de levé topographique par méthode classique. Le scanner laser 3D est une nouvelle génération de capteur topographique permettant.



station-totale.pdf

MÉTHODE DE LEVÉ PAR. STATION TOTALE. Page 2. Page 2 sur 25. TABLE DES MATIERES PRINCIPES D'UN LEVE TOPO . ... 3) Méthode mixte : GNSS+station topo .



1 Méthodologie

Afin de réaliser ces levés l'unité dispose de 2 types de matériel. 2.1 GPS Centimétrique. Le relevé topographique est réalisé avec le GPS GEO.



323102U31D2 Méthodes de levés et de calculs topographique

UE Méthodes de levés et Calculs Topographiques. 2/4. 1. FINALITES. 1.1. Finalités générales. Conformément à l'article 7 du décret de la Communauté française 



CNIG

nous nous proposons de faire le point sur les techniques de lever GNSS en réseau en absolu d'un lever obtenu par méthodes topographiques tierces (GNSS.

p.0

UNIVERSTITE

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

MENTION : INFORMATION GEOGRAPHIQUE

ET AMENAGEMENT DU TERRITOIRE

PARCOURS : GEOMETRE TOPOGRAPHE

de Master 2

Titre Ingénieur en Géomètre-Topographe

" Différentes méthodes de levé en vue de la mise en place de Réalisé par : Monsieur RANDRIANARISON Tojonirina Archille

Sous la direction de : Docteur RABETSIAHINY,

Enseignant chercheur

Madame RAHAJANIRINA Michelle,

Chef de Service Imagerie, Espace et Photogrammétrie au sein du FTM

Enseignante

Soutenu le : 23 Août 2017

Année universitaire : 2015 - 2016

p.0

UNIVERSTITE

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

MENTION : INFORMATION GEOGRAPHIQUE

ET AMENAGEMENT DU TERRITOIRE

PARCOURS : GEOMETRE TOPOGRAPHE

de Master 2 titre Ingénieur en Géomètre-Topographe " Différentes méthodes de levé en vue de la mise en place de Réalisé par : Monsieur RANDRIANARISON Tojonirina Archille

Encadreur pédagogique : Docteur RABETSIAHINY,

Enseignant chercheur

Encadreur professionnelle : Madame RAHAJANIRINA Michelle, Chef de Service Imagerie, Espace et Photogrammétrie au sein du FTM

Enseignante

Membres des jurys

Président du jury : Docteur RABARIMANANA Mamy,

Chef de la Mention IGAT

Examinateurs : Docteur RANDRIANANDRAINA Noëlle

Enseignante chercheuse

Monsieur RAJAONARISON Jean Désiré

Ingénieur et informaticien au Foiben- (FTM)

p.0 " On ne peut pas en un jour, ne rien faire du tout. »

Abbé Pierre

p.i

REMERCIEMENTS

Avant tout je tiens à adresser particulièrement mes vifs remerciements à notre Dieu tout puissant qui m'a donné la force, le courage et la santé mémoire. Ensuite, jremerciements et toutes mes chaleureuses gratitudes

à ces personnes sous citées

Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Professeur, Responsable du domaine Ecole Supérieu qui a bien voulu autoriser cette soutenance Monsieur RABARIMANANA Mamy, Professeur et Responsable de la Mention Information Géographique et Aménagement du Territoire , d'avoir accepté de présider cette soutenance Monsieur RABETSIAHINY, Maitre de conférences, qui nous a conseillé avec bienveillance et courtoisie dans la réalisation de ce mémoire. Madame RAHAJANIRINA Michelle, Chef de Service Imagerie, Espace et Photogrammétrie au sein du FTM, pour sa disponibilité et ses conseils tout au long de travail. A tous les membres de Jury qui ont bien voulu juger notre travail avec plaisir. leurs aides morales, matériels et financières pendant la réalisation de ce mémoire

Merci à tous !

ESPA p. ii

RANDRIANARISON Tojonirina A.

TABLES DES MATIERES

REMERCIEMENTS ................................................................................................................... i

TABLES DES MATIERES ET ANNEXES .............................................................................. ii

LISTE DES FIGURES ............................................................................................................ viii

LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................................... ix

LISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES ...................................................................... x

LISTE DES ORGANIGRAMMES ............................................................................................ x

INTRODUCTION ...................................................................................................................... 1

Présentation sommaire du FTM

PARTIE.I. METHODE DU LEVE TOPOGRAPHIQUE DIRECT SUR TERRAIN ........ 5

CHAPITRE.I. GENERALITES SUR LE PROJET .............................................................. 6

I.1. Présentation du projet .................................................................................................. 6

I.1.1. ............................................................................................... 6

I.1.2. Objectif et but du projet ....................................................................................... 6

I.1.3. Résultats attendus ................................................................................................. 7

I.1.4. Problématique ....................................................................................................... 7

I.1.5. Choix des méthodes ............................................................................................. 7

I.2. ................................................................................... 8

I.2.1. Localisation géographique ................................................................................... 8

I.2.2. .................................................................................................. 10

CHAPITRE.II. LES TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES DIRECT SUR TERRAIN ......... 11

II.1. TRAVAUX DE PREPARATION ............................................................................. 11

II.1.1. Documentation ................................................................................................... 11

II.1.1.1. Fiche signalétique ....................................................................................... 11

II.1.1.2. Carte ............................................................................................................ 11

II.1.2. Reconnaissance .................................................................................................. 11

II.2. TRAVAUX SUR TERRAIN ..................................................................................... 12

II.2.1. Appareils utilisés ................................................................................................ 12

II.2.1.1. Station Total Leica Wild TC 1610 .............................................................. 12

II.2.1.2. Prisme et trépieds ........................................................................................ 12

II.2.1.3. Niveau de chantier ...................................................................................... 13

II.2.1.4. Mire et Ruban ............................................................................................. 13

II.2.2. Levé topographique ............................................................................................ 14

II.2.2.1. .............................................................................. 14 ESPA p. iii

RANDRIANARISON Tojonirina A.

II.2.2.2. Ajustement .................................................................................................. 14

II.2.2.3. .............................................. 14

II.2.2.4. Polygonation ............................................................................................... 15

II.2.2.5. Levé de détails ............................................................................................ 22

II.2.2.6. Nivellement ................................................................................................. 26

CHAPITRE.III. TRAVAUX DE BUREAU ....................................................................... 30

III.1 .............................................................................................................. 30

III.1.1. Calcul des angles horizontaux pour la polygonation.......................................... 30

III.1.1.1. Moyenne des lectures à chaque visée ......................................................... 30

III.1.1.2. Contrôle ....................................................................................................... 31

III.1.1.3. Calcul des angles au sommet à chaque séquence ....................................... 31

III.1.1.4. Moyenne des angles au sommet ................................................................. 31

III.1.2. Calcul des angles verticaux ................................................................................ 31

III.1.2.1. Calcul des angles à chaque séquence .......................................................... 31

III.1.2.2. Angle vertical de chaque ............................................................................. 31

III.2 Calcul de gisement approché ..................................................................................... 32

III.3 Détermination planimétrique des points .................................................................... 33

III.3.1. Calcul de la distance horizontale ........................................................................ 33

III.3.2. Les différentes corrections inhérentes à appliquer ............................................. 33

III.3.2.1. .............................................. 33

III.3.2.2. Réduction à la corde .................................................................................... 33

III.3.2.3. La correction de réduction à la projection .................................................. 34

III.3.2.4. Calcul des cordonnées exactes du point polygonal ..................................... 34

III.3.2.5. Fermeture angulaire .................................................................................... 36

III.3.2.6. Tolérance de fermeture angulaire ............................................................... 36

III.3.2.7. Compensation angulaire .............................................................................. 36

III.3.2.8. Fermeture planimétrique ............................................................................. 36

III.3.2.9. Tolérance planimétrique ............................................................................. 37

III.3.2.10. Compensation linéaire ................................................................................ 37

III.4 Détermination altimétrique des points ....................................................................... 37

CHAPITRE.IV. TRAITEMENT DES DONNEES SUR LE LOGICIEL AUTOCAD-

COVADIS 43

IV.1. Le logiciel Autocad-Covadis ..................................................................................... 43

IV.2. Report des données sur Covadis ................................................................................ 43

IV.3. Calcul des données .................................................................................................... 43

ESPA p. iv

RANDRIANARISON Tojonirina A.

IV.4. Résultats ..................................................................................................................... 43

IV.5. Etude de la tolérance et la précision pour valider les résultats .................................. 47

PARTIE.II. TECHNIQUES AUTRES ACQUISITIONS 48

CHAPITRE.V. LOGICIELS UTILISES ............................................................................. 49

V.1. Le logiciel Erdas imagine .......................................................................................... 49

V.1.1. Introduction ........................................................................................................ 49

V.1.2. Les données traitées par Erdas imagine ............................................................. 49

V.1.2.1. Les données Raster ..................................................................................... 49

V.1.2.2. Les données Vecteur ................................................................................... 49

V.1.3. Les outils ............................................................................................................ 50

V.1.4. Performance du logiciel ..................................................................................... 50

V.2. Le logiciel ArcGis ..................................................................................................... 51

V.3. Notion de SIG ............................................................................................................ 52

V.3.1. .......................................................................................... 53

V.3.2. ................................................................. 53 V.3.3. ......................................................................... 54

CHAPITRE.VI. LA PHOTOGRAMMETRIE .................................................................... 55

VI.1. Historique .................................................................................................................. 55

VI.2. Photogrammétrie numérique ..................................................................................... 56

VI.2.1. Définition de la photogrammétrie ...................................................................... 56

VI.2.2. Principe de la prise de vue photogrammétrique ................................................. 56

VI.2.3. Rôle de la photogrammétrie ............................................................................... 56

VI.2.4. ....................................................................................... 57 VI.3. .................................................................. 59

VI.3.1. Généralités .......................................................................................................... 59

VI.3.2. ....................................................................... 59

VI.3.3. Images épipolaire ou normales ........................................................................... 60

VI.3.4. La prise de vue aérienne (PVA) ......................................................................... 60

VI.3.5. Traitement au laboratoire photographique ......................................................... 60

VI.3.6. Stéréopréparation ............................................................................................... 60

VI.4. Traitement des photos à partir du logiciel Erdas imagine ......................................... 61

VI.4.1. Préparation des photos ....................................................................................... 61

VI.4.2. Scannage des photos ........................................................................................... 61

VI.4.3. Importation des photos dans le logiciel .............................................................. 61

VI.4.4. Corrections ......................................................................................................... 62

ESPA p. v

RANDRIANARISON Tojonirina A.

VI.4.4.1. Les corrections radiométriques ................................................................... 62

VI.4.4.2. Les corrections géométriques...................................................................... 62

VI.4.4.3. La projection en usage à Madagascar ......................................................... 64

VI.4.5. Photogrammétrie proprement dite ...................................................................... 66

VI.4.5.1. Echelle de la prise de vue ............................................................................ 66

VI.4.5.2. Détermination de la hauteur de vol ............................................................. 66

VI.4.5.3. Paramètre de la camera ............................................................................... 67

VI.4.6. Aérotriangulation ............................................................................................... 68

VI.4.6.1. ................................................................ 68 VI.4.6.2. ................................................................. 69

VI.4.6.3. Orientations ................................................................................................. 69

VI.4.6.4. ......................................................................... 74

VI.5. Produit final ............................................................................................................... 75

VI.5.1. Modèle Numérique de Terrain (MNT) par photogrammétrie ............................ 75

VI.5.2. Production du MNT ........................................................................................... 75

VI.5.3. Utilité du modèle numérique du terrain MNT ................................................... 77

VI.5.4. Extraction du MNT ............................................................................................ 77

VI.5.5. Orthorectification et corrections radiométriques ................................................ 78

VI.5.6. ............................................................................... 79

VI.5.7. Numérisation ...................................................................................................... 81

VI.5.8. Etablissement du plan topographique ................................................................ 83

VI.6. Etude des erreurs et précision .................................................................................... 85

VI.6.1. Erreurs lors du piquetage des points de contrôles .............................................. 85

VI.6.2. ......... 86

VI.6.3. ...................................... 86

VI.7. Précision .................................................................................................................... 86

VI.7.1. Précision planimétrique ...................................................................................... 87

VI.7.2. Précision altimétrique ......................................................................................... 87

VI.7.3. Précision géométrique ........................................................................................ 88

CHAPITRE.VII. IMAGES SATELLITAIRES ................................................................... 89

VII.1. Image Radarsat-2 ................................................................................................... 89

VII.1.1. Introduction ........................................................................................................ 89

VII.1.2. Les satellites Radarsat ........................................................................................ 89

VII.1.3. Radarsat-2 ........................................................................................................... 91

VII.1.3.1. satellite Radarsat-2 .................................................... 91 ESPA p. vi

RANDRIANARISON Tojonirina A.

VII.1.3.2. satellite Radarsat-2 .................................................................. 92

VII.1.3.3. -2 sur ce projet .............................................. 92

VII.1.4. Fauchée du satellite ............................................................................................ 92

VII.1.5. Résolutio ....................................................... 93 VII.1.6. -2 sous le logiciel Erdas imagine .................. 94

VII.1.7. Produit source ..................................................................................................... 95

VII.1.7.1. Correction radiométrique ............................................................................ 95

VII.1.7.2. Correction géometrique .............................................................................. 95

VII.1.8. Produit final ........................................................................................................ 96

VII.1.9. La précision de la DEM ..................................................................................... 96

VII.2. Le satellite SPOT 5 ................................................................................................ 97

VII.2.1. Historique ........................................................................................................... 97

VII.2.2. Caractéristique du satellite Spot 5 ...................................................................... 97

VII.2.3. Caractéristique des images SPOT5 utilisé dans ce projet .................................. 98

VII.2.4. Avantage et Inconvénient du satellite SPOT5 .................................................... 98

VII.2.5. ........................................... 98

VII.2.6. ....... 99

VII.2.7. Image Spot-5 .................................................................................................... 100

VII.2.8. Produit final ...................................................................................................... 100

VII.2.9. Précision ........................................................................................................... 102

VII.2.10. -2 et Spot-5) ............................................... 102

PARTIE.III. CONCEPTION DU PROJET ....................................................................... 104

CHAPITRE.VIII. COMPARAISON DES METHODES UTILISEES ............................ 105

VIII.1. Comparaison du délai .......................................................................................... 105

VIII.2. Comparaison du coût ........................................................................................... 105

VIII.2.1. Personnel ...................................................................................................... 105

VIII.2.2. Matériel et fourniture .................................................................................... 106

VIII.3. Comparaison de la précision ................................................................................ 106

VIII.4. Comparaison des avantages et inconvénients ...................................................... 108

CHAPITRE.IX. METHODE DE STANDARDISATION ................................................ 109 CHAPITRE.X. CREATION DU LOGICIEL DE GESTION DE LA METHODE TOPOGRAPHIQUE POUR LA STANDARDISATION DE LEVE " STAN LEV » .......... 113

VIII.1. Comparaison de délais ......................................................................................... 105

VIII.2. Comparaison du coût ........................................................................................... 105

VIII.2.1. Personnel ...................................................................................................... 105

ESPA p. vii

RANDRIANARISON Tojonirina A.

VIII.2.2. Matériel et fourniture .................................................................................... 106

VIII.3. Comparaison de la précision ................................................................................ 106

VIII.4. Comparaison des avantages et inconvénients ...................................................... 108

X.1. Le langage JAVA .................................................................................................... 113

X.1.1. Concepts de base de la programmation orientés objet ..................................... 113

X.1.2. Objet et classe ................................................................................................... 113

X.2. Choix du Java .......................................................................................................... 114

X.3. Les outils indispensables pour le développement en Java ....................................... 114

X.3.1. Java Developement Kit (JDK) ......................................................................... 114

X.3.2. Java Runtime Environment (JRE) .................................................................... 114

X.3.3. Environnement de développement intégré (IDE) ............................................. 115

X.3.4. NetBeans .......................................................................................................... 115

X.4. ......................................................................................... 116 X.4.1. .............................................. 116 X.4.2. ................................................... 118

XI.1. Présentation du logiciel " STAN LEVE » ............................................................... 119

XI.1.1. Interface du logiciel .......................................................................................... 119

XI.1.2. Spécification ..................................................................................................... 119

XI.2. Lancement ............................................................................................................... 120

XI.3. Simulation du logiciel .............................................................................................. 120

XI.4. Résultat final ............................................................................................................ 120

CHAPITRE.XI. SIMULATION DU LOGICIEL DANS LE SYSTEME

............................................................................................................... 119

CONCLUSION ...................................................................................................................... 121

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ........................................................................................ v

ANNEXES ................................................................................................................................ vi

p.viii

LISTE DES FIGURES

Figure.1. .................................................................................................. 10

Figure.2. Station Total ....................................................................................................... 12

Figure.3. Prisme et Trépieds .............................................................................................. 12

Figure.4. Niveau de chantier .............................................................................................. 13

Figure.5. La mire et le ruban ............................................................................................. 13

Figure.6. Polygonation ....................................................................................................... 16

Figure.7. Nivellement direct .............................................................................................. 27

Figure.8. Mesure indirect ................................................................................................... 28

Figure.9. Principe de la polygonation ................................................................................ 30

Figure.10. Le " Fiducial mark » .......................................................................................... 71

Figure.11. Résultats des orientations ................................................................................... 73

Figure.12. Le résidu ............................................................................................................. 74

Figure.13. Valeur du résidu calculée ................................................................................... 74

Figure.14. Modèle numérique du terrain ............................................................................. 77

Figure.15. MNT vue en relief .............................................................................................. 78

Figure.16. Le satellite Radarsat-2 ........................................................................................ 90

Figure.17. -2 ................................................ 95

Figure.18. Image Radarsat-2 corrigés .................................................................................. 96

Figure.19. -2 sous ERDAS .............................................. 96

Figure.20. Image satellitaire Spot-5 ................................................................................... 100

Figure.21. Interface du logiciel .......................................................................................... 119

LISTE DES PHOTOS

Photo.1. ...................................................................... 62

Photo.2. Orthophoto de l ............................................................................... 80

p.ix

LISTE DES TABLEAUX

Tableau.1. Caractéristique .......................................... 12 Tableau.2. .......................................................... 12 Tableau.3. ............................................................. 13

Tableau.4. Coordonnées des points connus ......................................................................... 14

Tableau.5. Moyen personnel et matériel pour la polygonation ............................................ 18

Tableau.6. Résumé des observations en Station A .............................................................. 20

Tableau.7. Extrait de levé de détails sur la station C ........................................................... 25

Tableau.8. Caractéristiques des sommets ............................................................................. 32

Tableau.9. Coordonnées des points de départs .................................................................... 33

Tableau.10. Coordonnées approchées des points de la polygonale de base ....................... 35

Tableau.11. Observation sur terrain ................................................................................... 37

Tableau.12. Calcul des altitudes 1 ...................................................................................... 39

Tableau.13. Calcul des altitudes 2 ...................................................................................... 41

Tableau.14. Résumé des précisions .................................................................................... 47

Tableau.15. Paramètre de projection à Madagascar ........................................................... 65

Tableau.16. Coordonnées des " Fiducial mark » ............................................................... 67

Tableau.17. Paramètre de la distorsion ............................................................................... 68

Tableau.18. " Fiducial mark » ............................................................................................ 70

Tableau.19. ..................................................................... 71

Tableau.20. Coordonnées des points de contrôle ............................................................... 73

Tableau.21. Coordonnées sorties ........................................................................................ 85

Tableau.22. Les caractéristiques du satellite Radarsat ....................................................... 90

Tableau.23. Carac Radarsat-2 ....................................... 92

Tableau.24. Caractéristiques du satellite Spot5 .................................................................. 97

Tableau.25. Spot-5 .............................................................. 98 Tableau.26. -2 et Spot-5) ................................ 102

Tableau.27. Comparaison du délai ................................................................................... 105

Tableau.28. Le personnel ................................................................................................. 105

Tableau.29. Le cout matériel et fourniture ....................................................................... 106

Tableau.30. Comparaison de la précision ......................................................................... 106

Tableau.31. Comparaison des avantages et inconvénients ............................................... 108

Tableau.32. Méthode de standardisation .......................................................................... 109

Tableau.33. Résultat de la simulation du logiciel ............................................................. 120

p.x

LISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES

Ar : Ariary

ASC : Ascendant

2D : 2 Dimensions

3D : 3dimensions

ACI : Association Cartographique Internationale

BD : Base de données

CAO : Cartographie assistée par ordinateur

DAO : Dessin assisté par ordinateur

ESPA :

FTM : Foiben- Madagascar

GCP : Ground control point

GPS : Global positionning system

MNT : Modèle numérique de terrain

PVA : Prise de vue aérienne

RMS : Root mean square

RN1 : Route Nationale numéro 1

SIG :

UTM : Universal transverse Mercator

WGS84 :World geodetic system 1984

LISTE DES ORGANIGRAMMES

Organigramme 1

Organigramme.2. Processus de la photogrammétrie numérique ......................................... 58

Organigramme.3. Etablissement de MNT ........................................................................... 76

Organigramme.4. ............................................................................ 94

Organigramme.5. -5 ................... 99

Organigramme 6 .....108

ESPA p. 1

RANDRIANARISON Tojonirina A.

INTRODUCTION

La Topographie, dans son sens le plus général, est une science très vaste qui a des objets peuvent être utilisées pour atteindre le but de la topographie. Nous abordons la méthode du levé topographique directe sur le terrain et les méthodes indirectes qui sont la photogrammétrie et le traitement des images satellitaires (radarsat-2 et spot-5)le des

précises. Donc il y a des normes qui définissent la réalisation des plans et des cartes. Ceux-ci

doivent donc dépendre des informations btenir du terrain et permettre de

définir le plus petit objet qui devra être visible sur la carte ou le plan, conditionnant ainsi

principe que le plus petit détail aisément discernable, ainsi que la précision de report manuel,

ne peuvent être inférieurs au dixième de millimètre. Pour la gestion des méthodes topographiques utilisées dans notre projet, nous allons proposer la méthode de standardisation conforme à la norme, afin de recouvrir aux programmations informatiques en utilisant le langage Java : " DIFFERENTES METHODES DE LEVE EN VUE DE

DE CHOIX »

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