Cours de topographie et topométrie générale : géodésie, nivellement, GPS et photogrammétrie

TopographiePDF📅 avril 17, 2021

Description

Ce cours de topographie et topométrie générale a été conçu pour une maîtrise « Eaux, Sols, Pollutions » d’une école universitaire des sciences de la Terre.

En 4 chapitres, il fait le tour des techniques de mesure du terrain : des bases de la géodésie jusqu’au GPS et à l’imagerie aérienne, avec de nombreuses figures.

Contenu du cours

Chapitre 1 – Notions géodésiques de base : surfaces de référence, systèmes géodésiques et changement de système, projections coniques (Lambert), cylindriques (Mercator, UTM) et azimutales, zones Lambert ;
Chapitre 2 – Méthodes topométriques : nivelles et lunettes, nivellement direct et indirect, niveaux, réseaux de référence, distances et gisements, cheminements et polygonales, théodolite et tachéomètre, erreurs et compensation des mesures (proportionnelle, pondérée, moindres carrés) ;
Chapitre 3 – Le GPS : principe du positionnement par satellites, sources d’erreurs, levés statiques, statiques rapides et cinématiques ;
Chapitre 4 – Photogrammétrie et télédétection : principes de la photogrammétrie, images épipolaires, bases de la télédétection, bibliographie.

À qui s’adresse ce document ?

Aux étudiants en génie civil, en topographie et en sciences de la terre, ainsi qu’aux techniciens qui veulent consolider leurs bases en géodésie, en levés et en GPS.

Les notions clés du cours

Géoïde et ellipsoïde. Le géoïde est la surface équipotentielle de la pesanteur qui prolonge le niveau moyen des mers : c’est la référence des altitudes. L’ellipsoïde est une surface mathématique qui l’approche au mieux : c’est la référence des coordonnées géographiques (latitude, longitude). L’écart entre les deux s’appelle l’ondulation du géoïde.

Projections cartographiques. Toute projection déforme. Les projections conformes (Lambert, Mercator transverse/UTM) conservent les angles, ce qui est indispensable en topographie ; on corrige les distances par le coefficient d’altération linéaire de la projection.

Technique	Principe	Précision typique
Nivellement direct	Visées horizontales sur mires	Millimétrique
Nivellement indirect	Angle zénithal + distance	Centimétrique
GPS différentiel (RTK)	Correction en temps réel par une base	Centimétrique
Photogrammétrie	Restitution 3D à partir de photos en recouvrement	Selon l’échelle des prises de vue

Questions fréquentes

Pourquoi l’altitude GPS diffère-t-elle de l’altitude du nivellement ?

Le GPS fournit une hauteur au-dessus de l’ellipsoïde ; pour obtenir une altitude, il faut retrancher l’ondulation du géoïde à l’aide d’une grille de conversion.