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C 5 010 - 1

C 5 010

8 - 1993

Topographie. Topométrie. Géodésie

parMichel KASSER

Professeur des Universités

Ingénieur en Chef Géographe

Directeur de l'École Supérieure des Géomètres et Topographes (Conservatoire National des Arts et Métiers) a géodésie a pour objet initial l'étude et la mesure de la forme génér ale de la Terre, de sa rotation, de son champ de pesanteur et des différents systèmes de référence employables pour se repérer. Par extension de langage, le géodésien est celui qui fournit des points d'appui connus par leurs coor- données pour les travaux topographiques dont l'objet est ainsi de densifier

considérablement ce canevas de référence.1. Représentation de la surface terrestre.............................................. C 5 010 - 2

1.1 Surfaces de rŽfŽrence........................................................................≈.......... Ñ2

1.2 Systmes de coordonnŽes........................................................................≈.. Ñ3

1.2.1 CoordonnŽes gŽographiques ............................................................ Ñ3

1.2.2 CoordonnŽes rectangulaires planes ................................................. Ñ3

1.2.3 CoordonnŽes cartŽsiennes tridimensionnelles................................ Ñ3

1.2.4 DŽviation de la verticale..................................................................... Ñ3

1.3 ReprŽsentations planes ou projections ..................................................... Ñ3

1.3.1 ReprŽsentation ou projection Lambert............................................. Ñ3

1.3.2 Projection UTM (Universal Transverse Mercator)........................... Ñ3

1.3.3 Projection stŽrŽographique ...............................................................

Ñ4

2. Méthodes de mesures géométriques................................................. Ñ4

2.1 Propagation des ondes ŽlectromagnŽtiques dans lÕatmosphre............ Ñ4

2.1.1 Vitesse de la lumire dans lÕatmosphre.......................................... Ñ5

2.1.2 RŽfraction atmosphŽrique. Trajectoire dÕune onde

ŽlectromagnŽtique dans lÕatmosphre............................................. Ñ5

2.2 Mesures terrestres........................................................................≈...............

Ñ6

2.2.1 Mesures dÕangles........................................................................≈........ Ñ6

2.2.2 Mesures Žlectro-optiques de distances ............................................ Ñ7

2.2.3 Mesures de dŽnivelŽes, ou nivellement........................................... Ñ10

2.3 MŽthodes de gŽodŽsie spatiale.................................................................. Ñ12

2.3.1 Description du GPS (Global Positioning System) ........................... Ñ

122.3.2 Radio-interfŽromŽtrie non connectŽe (VLBI).................................... Ñ12

2.3.3 TŽlŽmŽtrie laser sur satellites............................................................ Ñ13

2.3.4 Autres systmes de gŽodŽsie spatiale.............................................. Ñ13

2.4 PhotogrammŽtrie........................................................................≈................. Ñ13

2.4.1 Principe gŽnŽral........................................................................≈.......... Ñ13

2.4.2 Instruments employŽs........................................................................≈ Ñ14

2.4.3 Exploitation dÕimages spatiales......................................................... Ñ14

2.5 Exemples de mŽthodes topographiques................................................... Ñ14

2.5.1 LevŽs terrestres traditionnels (levés directs)................................... Ñ14

2.5.2 Exemples........................................................................≈..................... Ñ15

3. Traitement et gestion des mesures.................................................... Ñ16

3.1 Acquisition et stockage des donnŽes......................................................... Ñ16

3.2 Logiciels de compensation........................................................................≈. Ñ16

3.3 Systmes dÕinformation gŽographique (SIG) ........................................... Ñ18

Pour en savoir plus........................................................................ ................... Doc. C 5 010 L

TOPOGRAPHIE. TOPOMÉTRIE. GÉODÉSIE ________________________________________________________________________

____________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d'exploitat ion du droit de copie est strictement interdite. C 5 010 - 2© Techniques de l'Ingénieur, traité Construction 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 distanc es, ou GPS ;

§ 2.2

et 2.3.1), soit en exploitant les propriétés métriques d'images aé riennes stéréoscopiques du sol (photogrammétrie). La topométrie représente l'ensemble des moyens géométriques employés pour effectuer des mesures de positions relatives de points. C'est do nc 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 c artes), et à tous les aspects techniques et juridiques de la définition de la propriété foncière.

Important : en Topographie, Topométrie et Géodésie, les angles sont exprimés en degrés ou

en grades et les pressions en millimètres de mercure. On rappelle les correspondances avec les unités légales : 1 o = /180 rad ;

1 gr = /200 rad ;

1 mmHg = 133 Pa.

1. Représentationde la surface terrestre

1.1 Surfaces de référence

La surface de la Terre ne s'écarte que de quelques dizaines de kilo- mètres de celle d'une sphère : cette surface est elle aussi parfois appelée topographie. Il s'agit à proprement parler de l'interface entre la partie solide de l'écorce terrestre et l'atmosphère ou le s océans. Mais si l'on cherche à décrire cette surface, on est amené à s'inté-quotesdbs_dbs2.pdfusesText_2

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