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CHAPITRE I GENERALITES 1.1 Objectif du cours : - Permettre au futur ingénieur e

CHAPITRE I GENERALITES 1.1 Objectif du cours : - Permettre au futur ingénieur en génie civil de comprendre le langage de l’ingénieur topographe ; - Saisir l’utilité de la topographie en tant que discipline nécessaire aux travaux d’ingénierie ; - Sensibiliser le futur ingénieur aux méthodes et au matériel topographiques. 1.2 Applications de la topographie La topographie est la discipline par excellence à laquelle on fait appel chaque fois que l’homme veut intervenir sur la surface du sol. En effet on ne peut pas imaginer un projet d’infrastructure quel qu’il soit (construction de barrage, de route, de ponts, tunnel, port, aéroport, etc…) sans faire appel à la topographie et à l’ingénieur topographe. Ce dernier est appelé à faire un plan de situation (plan côté), des profils de terrain ; sur lequel l’avant-projet sera étudié. Une fois que le projet est approuvé l’ingénieur topographe est sollicité pour implanter les limites des travaux et leurs niveaux ; et enfin lorsque le projet est finalisé l’intervention du topographe est imminente pour vérifier les réalisations effectuées, dresser les nouveaux plans de situation et dans certains cas contrôler périodiquement la stabilité de l’ouvrage d’art. 1.3 Quelques définitions : La topographie fait partie d’un ensemble de disciplines connexes qui se regroupent sous l’appellation des sciences géomatiques. Ces disciplines sont la Géodésie, la topométrie, la photogrammétrie, la cartographie, la télédétection et les systèmes d’informations géographiques. a- La géodésie : cette matière s’intéresse :  à la définition de la forme et les dimensions de la terre ;  au choix d’un système de projection ;  au choix d’un système de coordonnées planimétriques (x,y) et altimétrique (z) ;  à équiper tout le territoire d’un réseau de points de base connus en x, y et z (infrastructure géodésique). 1 Cours de topographie (Cherkaoui-O.M. IAV Hassan II) b- La topométrie Du Grec TOPOS = lieu et METRON = mesure La topométrie a donc pour objectif la description et la représentation d’une partie de la surface terrestre sous forme graphique (plan) ou sous forme numérique (fichier) pour un terrain peu étendu ou carte pour une zone vaste. La carte, le plan ou le fichier numérique sont donc des documents sur lesquels figurent essentiellement les résultats des observations topographiques. Ils représentent les détails planimétriques concrets, fixes et durables existants sur la surface du sol à un moment donné ainsi que la représentation des formes du terrain c’est à dire l’altimétrie. Pour avoir une bonne description des éléments à représenter, il faut faire sur le terrain des mesures qui permettent la détermination géométrique des points, des lignes, des surfaces et des volumes. L’ensemble de ces opérations porte le nom de levé topographique et aboutit à l’élaboration d’une minute (plan non rédigé). c- La photogrammétrie : Pour les surfaces étendues, le procédé utilisé est différent de la topométrie. On fait appel à une couverture du terrain par des photographies aériennes prises par un avion photographe ou un Drone. Les images obtenues du terrain sont ensuite restituées au laboratoire à travers des instruments, qui permettent une vision tridimensionnelle (vision stéréoscopique) du terrain photographié. La restitution des détails planimétriques et altimétriques figurants sur les images ou les photographies donnent lieu à un document une stéréo-minute (plan ou carte non rédigé). d- La cartographie: La minute ou la stéréo-minute obtenus par topométrie ou photogrammétrie, sont des documents muets ; personne ne peut les lire ou les interpréter. En effet ils englobent tous les détails physiques (naturels ou artificiels) sur la surface du sol. Parmi les détails planimétriques on trouve :  Les constructions (habitat, écoles, usines, hôpitaux, commerce, etc…)  Les voies de communication (routes, pistes, sentiers, chemin de fer etc…)  L’hydrographie (rivières, ruisseaux, canal d’irrigation, lacs, puits, etc…)  La végétation (parcelles de culture, forêt, parcs, etc…)  Les aménagements (gabarits, carrières, etc…) Alors que l’altimétrie (la représentation du relief du terrain) est représentée par :  Les courbes de niveaux,  Les points côtés,  L’estompage. 2 Cours de topographie (Cherkaoui-O.M. IAV Hassan II) Pour rendre ces documents parlants, on procède à la rédaction de la minute ou la stéréo-minute en donnant à cette dernière :  Un cadre  Un titre  Une échelle  Une orientation  Des coordonnées  Une légende  Des toponymes (noms des chefs-lieux) Pour les zones très limitées en surface, la minute est reproduite directement en quelques exemplaires (généralement monochrome c’est à dire en une seule couleur) tels que les plans cadastraux. Selon certaines situations on peut rencontrer des levés spéciaux :  Levé topographique sous-terraine : qui utilise un équipement particulier (gyroscope) pour l’orientation dans le sous-sol. (levé de galerie, exploitation du sous-sol en mines, localisation en surface des puits et des trous de mines, préparation du plan géologique etc…  Levé bathymétrique : qui consiste à déterminer les profondeurs des lacs, des rivières, des mers et des océans. Lorsque la zone est vaste, la rédaction de ce document nous donne une carte dont chaque feuille est reproduite en un grand nombre d’exemplaires généralement en couleur, tels que la carte de base (1/50.000 pour le Maroc) ou les cartes dérivées (1/100.000, 1/200.000, 1/500.000 etc…) e- La Télédétection : Par analogie à la photogrammétrie, la télédétection fait appel à une couverture du terrain par des images satellitaires. La hauteur de vol étant considérable, la couverture du territoire est immense. A titre d’exemple, une scène peut remplacer un bloc de 50 photographies aériennes au 1/40 000. Cependant l’utilisation de la télédétection reste limitée à la production de cartes thématiques (carte forestière, pédologique, géologique etc…) pour plusieurs raisons (résolution des capteurs, réfraction atmosphérique, courbure de la terre). Etant donné que ces phénomènes occupent une large partie sur l’image satellitaire, leur restitution ne pose souvent pas de problème d’interprétation. f- Les systèmes d’information géographiques : (S.I.G) Un système d’information est une simple base de données. Lorsqu’elle est associée à une position géographique (x,y) elle devient géo-référenciée. Un S.I.G représente un bon outil d’aide à la prise de décisions territoriales. 3 Cours de topographie (Cherkaoui-O.M. IAV Hassan II) 1.4 Le matériel topographique Pour la détermination de la planimétrie (X, Y) d’un détail nous aurons besoin d’effectuer des mesures angulaires ou linéaires ou les deux à la fois. Les instruments qui permettent les mesures angulaires sont le tachéomètre ou le théodolite. Les instruments qui permettent d’effectuer directement les mesures linéaires (mesure des distances) sont les chaînes, les distances-mètre alors que le stadia ou le tachéomètre sont utilisés pour effectuer les mesures indirectes des distances. Actuellement les appareils modernes (station totale) permettent d’effectuer à la fois les deux types de mesures (angulaires et linéaires). Pour la détermination des altitudes (Z) le niveau reste par excellence l’instrument utilisé. Comme matériel accessoire on utilise le trépied, la mire, le fil à plomb, les jalon (tiges en bois ou en fer de 2 ou 3 cm de diamètre et 3 ou 4 mètres de long), les fiches (tiges de 0.5 cm de diamètre et 30 ou 40 cm de long), boussole, jumelles, massette etc…. 4 Cours de topographie (Cherkaoui-O.M. IAV Hassan II) CHAPITRE II NOTIONS D’ERREURS 2.1 Introduction Les mesures linéaires ou angulaires effectuées sur le terrain ne sont jamais exactes. La différence entre la valeur vraie et la valeur mesurée est l’erreur qui est plus ou moins grande. Tout dépend de l’instrument utilisé, de la méthode employée, des conditions du travail et des soins apportés aux mesures. Il est souhaitable que les mesures soient exécutées avec la plus grande précision possible, cependant l’amélioration de la précision entraîne une augmentation du temps et d’effort et parfois un changement de matériel ; d’où l’augmentation du coût de l’opération. Pour cela il faut savoir obtenir la précision requise pour un travail demandé, c’est à dire prendre les précautions nécessaires pour satisfaire les exigences du travail en cours. 2.2 Sources d’erreurs  Naturelles : température, vent, réfraction atmosphérique, courbure terrestre, effet de la gravité, les obstacles aux mesures etc….  Instrumentales : imperfection dans la construction, mauvais ajustement, mauvais calibrage etc…  Humaines : limitation personnelle dans l’appréciation des mesures, vue non parfaite etc…. 2.3 Classes d’erreurs On peut classer les erreurs suivant leur causes (instrumentales et opératoires) ou suivant leur effet (systématiques et accidentelles)  Une erreur est dite systématique lorsque son effet se répète d’une manière constante. Puisqu’elle obéie à une loi connue (physique ou mathématique) on peut alors la calculer et par conséquent l’éliminer ou au moins la corriger. Les erreurs systématiques sont cumulatives c’est à dire qu’elles s’ajoutent autant de fois qu’elles ont la chance de se reproduire.  Une erreur est dite accidentelle lorsque sa cause est fortuite et mal définie. On ignore sa grandeur et son signe. On ne peut par conséquent l’éliminer. Par contre on peut la minimiser ou la réduire par l’augmentation du nombre d’observations. Les erreurs accidentelles se propagent comme la racine carrée du nombre de fois qu’elles ont la chance de se reproduire.  L’erreur absolue c’est la différence entre la véritable grandeur et celle qu’on lui attribue lors de la mesure.  L’erreur relative est le uploads/Geographie/ tmp-16181626410010-1.pdf