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Cours de Topographie : TOS 1302 Généralités Avant de procéder à l’exécution de

Cours de Topographie : TOS 1302 Généralités Avant de procéder à l’exécution de projets de génie civil ou de travaux publics, et d’aménagement du territoire, il est nécessaire de connaître le relief de la région de l’implantation des projets. A cet effet, on a recours à la mise en œuvre de cartes topographiques restituant le relief de la région en se basant sur des mesures de terrain par levé en utilisant des appareils et instruments adéquats. La discipline qui permet de faire les opérations de levé afin de mettre en œuvre les cartes est la topographie. La topométrie est une division importante de la géomatique qui, encore appelée sciences géodésiques ou géométronique, est la discipline englobant toutes les méthodes d’acquisition et de traitement des dimensions physiques de la terre. Elle joue un rôle très important dans plusieurs domaines:  la cartographie ;  l’établissement des cartes de navigation, des satellites ;  la création des banques de données foncières ;  la détermination de la forme et des dimensions de la terre ;  la construction des ouvrages (l’implantation, les altitudes et les alignements).  l’étude de la gravité et du champ magnétique. Elle est la plus vieille discipline pratiquée par l’homme, parce que, de tout temps, les hommes délimitent et divisent les terres. Nous avons par exemple connu, le plus ancien plan topographique vers l’an 4000 avant Jésus Christ qui représentait une partie de la ville de Dunghi, en Mésopotamie. Elle subdivisée en six (06) disciplines à savoir : la topométrie, la topographie, la géodésie, la photogrammétrie, l’astronomie géodésique et la télédétection. 1. Vocabulaire de base 11. La topométrie La topométrie qui vient des mots grecs topo signifiant lieu et metron signifiant mesure, est l’ensemble des techniques de mesurage permettant la détermination de la forme et des dimensions d’objets et de lieux, sans tenir compte de la courbure de la terre et de la réfraction atmosphérique. Elle est subdivisée en six branches à savoir : La topométrie de construction consiste à donner des alignements et des altitudes servant à la construction de bâtisses (tout ce qui concerne la construction d’un bâtiment), de réseaux d’égouts (conduits par où s’écoulent les eaux usées) et d’aqueducs (canal pour conduire l’eau), de rues ... 1 La topométrie routière qui joue un rôle essentiel dans la réalisation de tout projet de système de transport (route, chemin de fer, canaux, lignes de transmission ...). La topométrie cadastrale encore appelée arpentage légal consiste à déterminer la délimitation et le morcellement des propriétés foncières. La topométrie souterraine est l’ensemble des opérations donnant l’orientation et les dimensions des tunnels et galeries de mines. Elle permet aussi le calcul des volumes, etc. La topométrie hydrographique ou l’hydrographie permet de représenter le littoral, les lacs et rivières, les fonds marins, etc. La topométrie industrielle permet l’aménagement des installations industrielles au moyen d’instruments optiques. Enfin, la topométrie permet de suivre dans le temps l’évolution d’éléments naturels ou non par comparaison entre des levés tachéométriques effectués périodiquement. En particulier, la vérification de la bonne tenue des barrages fait appel à la topographie. 12. La topographie Etymologiquement, la topographie vient de l’association des mots grecs topos et graphein signifiant décrire. Elle est alors l’art de représenter graphiquement un lieu sous forme de plans ou de cartes. C’est donc la science qui donne les moyens de représentation graphique ou numérique d’une surface terrestre. La nuance entre la topométrie et la topographie réside dans le fait qu’en topographie le terrain est représenté in situ alors qu’en topométrie les calculs et reports sont des phases ultérieures à la réalisation d’un plan à grande échelle ou à très grande échelle (plan de levé). Le plan ou la carte topographique est une représentation à une échelle réduite de l’ensemble des détails du terrain projetés verticalement sur la surface horizontale de référence qui est le niveau moyen des mers. En effet la topographie a pour but de mettre en œuvre des cartes topographiques en considérant la terre comme une surface plane. On distingue deux catégories : Surface topographique qui consiste à dessiner les cartes topographiques en mettant en évidence les éléments naturels et artificiels, et ce en se basant sur deux opérations : levé planimétrique à partir des mesures de distances et des angles pour déterminer les coordonnées (X ; Y). levé altimétrique à partir des mesures de distances et des angles pour déterminer des dénivelées et des altitudes pour obtenir la cote Z. Surface détaillée : Mise en œuvre de cartes détaillées des repères et des éléments existants sur les cartes topographiques comme la délimitation de terrains agricoles, de constructions, … La confection proprement dite de ces cartes ou de ces plans relève de la cartographie qui est l’ensemble des études et opérations scientifiques, artistiques et techniques intervenant à partir d’observations directes ou de 2 l’exploitation d’un document en vue d’élaborer des cartes, plans et autres moyens d’expression. Une carte ou un plan est la représentation graphique, à une certaine échelle, de la projection orthogonale des détails de la surface de la terre, qu’ils soient naturels, artificiels ou conventionnels. Le plan est représenté à grande échelle (échelle comprise entre 1/10.000 et 1/1) et quant à la carte à petite échelle (échelle comprise entre 1/∞et 1/10.000) et ses détails par des signes conventionnels. Le tableau suivant donne une classification des cartes en fonction de leur échelle et de leur finalité : 13. La géodésie La géodésie est la science qui a pour objet l’étude quantitative et qualitative de la forme de la terre et de ses propriétés physiques (la gravité, le champ magnétique etc.). Elle permet de localiser, avec une grande précision, les points géodésiques servant d’ossature aux levés topométriques. Elle est une des sciences de base nécessaire au topomètre. Sa maîtrise n’est pas indispensable : elle relève du domaine du spécialiste mais un aperçu centré sur les incidences de la forme et des caractéristiques de la terre sur la topométrie est indispensable. Ceci permet d’introduire et de justifier les problèmes de projection plane et leurs incidences sur la carte de base, les choix de points et de surfaces de référence pour un système de coordonnées général, etc. 14. La photogrammétrie La photogrammétrie est la science qui permet d’obtenir des informations quantitatives et qualitatives au moyen de photos. Elle est subdivisée en deux branches à savoir : la photogrammétrie métrique et la photogrammétrie interprétative. 3 La photogrammétrie métrique consiste à prendre directement ou indirectement, des mesures sur des photos aériennes ou terrestres en vue de déterminer la forme et les dimensions d’objets. La photogrammétrie interprétative consiste à déduire certains renseignements par l’examen d’images obtenues au moyen de capteurs optiques ou non optiques. Les photos sont prises de telle sorte qu’une photo recouvre environ 60% sur la longueur et 23% sur la largeur de la précédente. 15. L’astronomie géodésique L’astronomie géodésique permet à partir d’observations relatives aux astres de déterminer la position absolue de points et la direction absolue de lignes sur la surface de la terre. La position absolue est en fait donnée par la latitude et la longitude par rapport à l’équateur et à la méridienne origine de Greenwich. La direction absolue provient de l’angle formé par la ligne et le méridien du lieu. 16. La télédétection La télédétection est la science et l’art qui permettent d’obtenir de l’information au moyen de connaissances et de techniques appropriées. Elle sert à recueillir de l’information à distance, sans contact direct avec l’objet détecté, qu’il s’agisse de surface ou même de phénomènes naturels. 4 Notions préliminaires Toutes les opérations effectuées en topométrie se ramènent, de façon générale, aux mesures de distances et d’angles. Les mesures de distances s’effectuent horizontalement ou verticalement. Quant aux mesures angulaires, elles s’effectuent soit dans le plan horizontal, soit dans le plan vertical. Afin de prendre des mesures précises et exactes, il faut posséder des notions mathématiques d’ordre général constituant la base de sa pratique. 21. Les unités de mesures Les unités de mesure qui sont plus utilisées en topométrie sont : le mètre (m) pour exprimer les distances, le mètre carré (m2) et l’hectare (ha) pour les superficies, le mètre cube (m3) pour les volumes et le grade (gr) ou le gon et degré pour les angles. 10.000 m2 = 1 ha ; toute superficie supérieure ou égale à 10.000 m2 doit être donnée en ha.1ha = 100a, 1a = 100ca, 1a = 100 m2, 1ca = 1m. 1° = 60’ = 3600’’. Si un angle mesure x°, y gr et z radian alors on a : x ° 180° = y 200= z π . Aucun instrument topométrique n’est en degré décimal ; mais en degré minute seconde (° ‘ ‘’). 22. Les nombres approximatifs On appelle nombre approximatif toute représentation décimale qui n’est pas exacte. Exemple : 3,14159.... est un nombre approximatif de π. 23. Les chiffres significatifs Les chiffres employés dans un dénombrement et ceux utilisés dans un mesurage n’ont pas la même signification. En effet, lorsqu’on compte le nombre de classes de l’école, il n’y aura pas d’équivoque mais lorsqu’on mesure une uploads/Geographie/ cours-de-topographie.pdf