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Introduction à la Topographie SABOUNY Abdessamad Mesure des altitudes Mesure d’

Introduction à la Topographie SABOUNY Abdessamad Mesure des altitudes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes L’altitude, dans le langage commun, exprime l’éloignement d’un objet par rapport au niveau moyen de la mer. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement : Le nivellement est l’approche topographique qui se préoccupe de la détermination des côtes ou altitudes des points de la surface terrestre par rapport à une surface de référence dite Surface de Niveau Zéro. Cette dernière est généralement confondue avec la surface du niveau moyen des mers (NMM) supposée prolongée sous le continent. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes La technique du nivellement permet de quadriller le sol en procédant à des levés de points matérialisés sur le terrain par des repères de nivellement (RN) et suivant différents modes opératoires Le réseau de nivellement marocain est étalé sur plus de 14 000 km le long du réseau routier et composé de plus de 9 000 repères distant entre eux d’environ 2 km. Ce réseau est rattaché au marégraphe de Casablanca. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Le repère de nivellement Est un repère en acier qui peut être scellé dans des bornes ou dans des ouvrages pérennes (pont, mur, construction, mosquée…etc.) Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Principes de nivellement: Si deux points A et B sont peu éloignés l’un de l’autre, on peut définir deux plans horizontaux parallèles passant par A et B qui sont perpendiculaires aux verticales VA et VB elles-mêmes parallèles entre elles. ΔH: la différence d’altitude entre les points A et B Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement direct ou géométrique Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Le niveau de chantier Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Le niveau de chantier Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Trépied Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Les étapes fondamentale d’utilisation d’un niveau de chantier 1ère étape : L’installation du trépied Dépliez le trépied complètement et placez-le à hauteur d’homme en jouant sur ses charnières. L’utilisateur doit être à l’aise La partie supérieure du trépied appelée platine doit être le plus horizontale possible Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 2ème étape : La fixation de l’appareil sur le trépied L’appareil est solidaire de la platine grâce à une molette de fixation située sous le trépied Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 3 ème étape : Le réglage de l’horizontalité le réglage de la nivelle sphérique : sur cet appareil, il s’effectue grâce aux 2 vis de calage orthogonal (7). Inscrire la bulle à l’intérieur du cercle tracé sur la nivelle sphérique (5). Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 3 ème étape : Le réglage de l’horizontalité Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 4ème étape : Le pointé approché sur la mire Il permet d’amener approximativement l’objectif du niveau de chantier en direction de la mire grâce à un viseur situé sur la partie supérieure de ce dernier. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 5 ème étape : Le réglage de la netteté de l’image La netteté de l’image varie en fonction de 3 paramètres : •la distance qui sépare le niveau de chantier de la mire •la vue de l’utilisateur •la luminosité Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 6 ème étape : La lecture des données sur la mire Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 6 ème étape : La lecture des données sur la mire le fil vertical : il doit être parfaitement centré sur la largeur de la mire. le fil niveleur : Il permet de relever l’altitude de point les fils Stadimétrique supérieur et inférieur: ils sont équidistants, Les données relevées sur les fils stadimétriques supérieur et inférieur permettent de calculer grâce à une formule simple, la distance qui sépare le point de station du niveau de chantier de l’endroit où est placée la mire. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes 6 ème étape : La lecture des données sur la mire DISTANCE ENTRE LE NIVEAU DE CHANTIER ET LA MIRE = (FIL STADIMÉTRIQUE SUPÉRIEUR – FIL STADIMÉTRIQUE INFÉRIEUR) X 100 Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes LA LECTURE DES ANGLES La lecture des angles est interne et s’effectue par l’intermédiaire d’un petit oculaire (15). Ce dernier est réglable afin de mieux visualiser la valeur de l’angle à lire. Sur les niveau de chantier, les angles sont exprimés en degrés ou en grade Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes LA LECTURE DES ANGLES Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement direct ou géométrique Le nivellement direct, ou nivellement géométrique consiste à mesurer la différence d’altitudes à partir de visées horizontales. Cette opération s’effectue à l’aide d’un niveau permettant de matérialiser une ligne de visée horizontale et d’une règle graduée verticale appelée mire. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement direct ou géométrique Supposons l’altitude du point A connue, en notant LAR et LAV les lectures sur les 2 mires, l’altitude du point B s’obtient comme suit : Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement direct ou géométrique ΔHAB: la dénivelée entre deux points A et B ΔHAB= LB-LA LB: Lecture sur B LA: Lecture sur A Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement trigonométrique (indirecte) Le nivellement trigonométrique consiste à déterminer la dénivelée entre deux stations par des mesures de distances spatiales et d’angles zénithaux. Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement trigonométrique (indirecte) Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par GPS Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Lorsque A et B sont éloignés, on ne peut opérer en une seul fois. Il faut donc effectuer plusieurs stations déterminant entre A et B un ou plusieurs points intermédiaires appelés aussi points de passages Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Cheminement aller-retour Lorsque l’on cherche à déterminer l’altitude d’un point extrémité B à partir de celle connue d’un repère A, on effectue généralement cheminement aller-retour de A vers A en passant par B. Ce ci permet de calculer l’altitude de B et de vérifier la validité des mesures en retrouvant l’altitude de A Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Cheminement rattaché aux deux extrémités CHEMINEMENT DE NIVELLEMENT rattaché à un point A d'altitude connue, dite ALTITUDE DE DÉPART et fermant sur un autre point B d'altitude connue, dite ALTITUDE DE FERMETURE Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Cheminement fermé Lorsqu’un cheminement constitue un e boucle retournant à son point de départ A, on l’appelle cheminement fermé Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Les étapes de calcul le principe de calcul est le suivant : La mire étant sur le point origine « 0 », l’opérateur stationne le niveau en « S1 » dont il détermine l’éloignement en comptant le nombre de pas séparant 0 de S1, de manière à ne pas dépasser la portée maximale L’opérateur fait une lecture arrière, c’est-à-dire dans le sens de parcours choisi, sur le point «0 », notée Lar(0) Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Les étapes de calcul le principe de calcul est le suivant : le porte-mire se déplace pour venir sur le premier point intermédiaire « 1 » le plus stable possible (pierre, socle métallique appelé « crapaud », piquet etc.) et dont il détermine l’éloignement en comptant lui-même le nombre de pas séparant « 0 » de « S1 » afin de pouvoir reproduire ce nombre de pas de « S1 » à « 1 » toujours stationné en « S1 », l’opérateur lit sur la mire la lecture avant sur « 1 » notée Lav(1). L’opérateur se déplace pour choisir une station « S2 » et ainsi de suite Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Les étapes de calcul Calcul des dénivelées mesurées Vérification du calcul de l’étapes Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Les étapes de calcul Calcul de la fermeture altimetrique du cheminement : Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Les étapes de calcul Calcul de la fermeture altimetrique du cheminement : Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement Compensation On procède à la compensation des erreurs dues aux mesures sur terrain lorsque la fermeture f du cheminement est inferieure à une tolérance de fermeture Tf qui dépendant de la longueur du cheminement et de précision du niveau utilisé. Le Calcul des corrections Cij est selon l’une des trois variantes suivantes : Selon le nombre des dénivelées : ou n est le nombre des nivelées Selon la valeur des dénivelées: Selon la longueur des nivelées : où Dij est la distance horizontale Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement ERREURS ERREURS PARASITES •Calage : oubli de caler la nivelle •Lecture: en particulier confusion du trait niveleur avec un trait stadimétrique •Transcription dans le carnet ERREURS SYSTEMATIQUES •Erreur d'étalonnage de la mire : les mires de nivellement ordinaire ne sont pas soumises aux tolérances des mesures matérialisées de longueur •Défaut de verticalité de la mire : éliminé avec une nivelle sphérique réglée Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes Nivellement par cheminement ERREURS ERREURS ACCIDENTELLES •Parallaxe : l'image intermédiaire donnée par l'ensemble objectif mise au point de la lunette n'est pas exactement dans le plan du réticule. L'opérateur voit le trait niveleur « monter ou descendre » le long des graduations de la mire •Estime du millimètre Mesure d’altitudes Mesure d’altitudes COURBES DE NIVEAU Une courbe de niveau: en cartographie, une ligne formée par les points du relief situés à la même altitude uploads/Geographie/ cours-2-mesure-des-altitudes 1 .pdf