MESURES ANGULAIRES   MESURES ANGULAIRES La mesure d’angles est toujours ind

MESURES ANGULAIRES   MESURES ANGULAIRES La mesure d’angles est toujours indispensable en topographie. Par rapport aux mesures de distance au moyen de technologies modernes (IMEL, chap. 4 § 6 ou GPS, chap. 7 § 1), les mesures angulaires gardent l’avantage d’être d’autant plus précises que les portées de mesures sont longues.  LE THÉODOLITE OPTICO-MÉCANIQUE Un théodolite est un appareil permettant de mesurer des angles horizontaux (angles projetés dans un plan horizontal) et des angles verticaux (angles projetés dans un plan vertical). Le terme théodolite « optico-mécanique » regroupe l’ensemble des appareils à lecture « mécanique » par vernier gradué en comparaison aux appareils « optico- électroniques », appelés aussi stations, dont la lecture se fait sur un écran à affichage numérique et qui intègrent souvent un appareil de mesure électronique des distances (IMEL). La mécanique de base des stations électroniques est souvent la même que celle des théodolites classiques. Par exemple, le modèle T2000 de Leica est une station électro- nique de précision bâtie sur la base du T2 mécanique. Les précisions de lecture angulaire sont donc comparables : l’écart type (tome 2 chap. 5 § 12) constructeur pour une mesure angulaire sur une direction est de ± 2,5 dmgon sur un T2 et de ± 1,5 dmgon sur un T2000.  Terminologie Rappelons quelques définitions.  MESURES ANGULAIRES Un goniomètre permet de mesurer des angles horizontaux (appelés aussi angles azimu- taux) ou verticaux. Un cercle permet la mesure d’angles horizontaux uniquement. L’éclimètre mesure des angles verticaux uniquement. Le clisimètre permet la mesure directe de pentes avec une précision de 0,5 %. Le tachéomètre est un théodolite couplé à un système de mesure de distances (du grec tachéo, qui signifie rapide). On distingue : G le tachéomètre à diagramme est un ancien modèle mécanique à utiliser avec des mires spéciales. La précision espérée sur une mesure de distance est de l’ordre de ± 14 cm pour une distance de 50 m (chap. 4 § 4. et 5). G le tachéomètre électronique est un théodolite couplé à un instrument de mesure électronique des longueurs (IMEL, voir la précision de ce type d’appareil au chapitre 4, paragraphe 6.3.).  Principe de fonctionnement La figure 3.1 montre le schéma de principe du fonctionnement d’un théodolite. Fig. 3.1. : Schéma de principe d’un théodolite MESURES ANGULAIRES  G (P) : axe principal, il doit être vertical après la mise en station du théodolite et doit passer par le centre de la graduation horizontale (et le point stationné). G (T) : axe secondaire (ou axe des tourillons), il est perpendiculaire à (P) et doit passer au centre de la graduation verticale. G (O) : axe optique (ou axe de visée), il doit toujours être perpendiculaire à (T), les trois axes (P), (T) et (O) devant être concourants. G L'alidade : c’est un ensemble mobile autour de l’axe principal (P) comprenant le cercle vertical, la lunette, la nivelle torique d’alidade et les dispositifs de lecture (symbolisés ici par des index). G Le cercle vertical (graduation verticale). Il est solidaire de la lunette et pivote autour de l’axe des tourillons (T). G Le cercle horizontal ou limbe(graduation horizontale). Il est le plus souvent fixe par rapport à l’embase mais il peut être solidarisé à l’alidade par un système d’embrayage (T16) : on parle alors de mouvement général de l’alidade et du cercle autour de (P) ; c’est le mouvement utilisé lors du positionnement du zéro du cercle sur un point donné. Lorsqu’il est fixe par rapport au socle, on parle de mouvement particulier : c’est le mouvement utilisé lors des lectures angulaires. Sur le T2, un système de vis sans fin permet d’entraîner le cercle et de positionner son zéro.  Caractéristiques des théodolites optico-mécaniques Les caractéristiques des théodolites optico-mécaniques données par les constructeurs sont les suivantes1 : Modèles (gamme Leica) T05 T06 T1 T16 T2 Écart type (mgon) ± 3 ± 3 ± 1 ± 1 ± 0,25 Lecture directe (mgon) 10 10 2 5 0,1 Lecture estimée (mgon) 2 2 1 1 – Grossissement 1 9 × 30 × 30 × 30 × 30 × Champ à 100 m (m) 3,9 27 27 27 29 Constante stadimétrique 100 100 100 100 100 Constante d’addition 0 0 0 0 0 Sensib. niv. sphérique (cgon/2 mm) 1 9 1 9 1 5 1 5 1 5 Sensib. niv. torique (mgon/2 mm) 1 9 1 9 9 9 6 Précision calage index vertical mgon – – ± 0,3 ± 0,3 ± 0,1 Plage de débattement (calage) cgon – – ± 4 ± 9 ± 9 1 Les termes employés dans ce tableau sont détaillés dans la suite du chapitre. Pour les termes concer- nant la lunette de visée, voir le chapitre 5, paragraphe 1.2.4.  MESURES ANGULAIRES Ci-dessous deux théodolites Wild (Doc. Leica). Légende 1. Poignée amovible 12. Commutateur de lecture Hz-V 2. Viseur d'approche 13. Nivelle d'alidade 3. Vis de blocage de la lunette 14. Vis d'alidade de fin pointé 4. Oculaire de la lunette 1 5. Nivelle sphérique 5. Vis de fin pointé 16. Débrayage du limbe (T1 6) 6. Contrôle d’automatisme 17. Cercle vertical 7. Embase amovible 18. Cercle horizontal 8. Plomb optique 1 9. Vis calantes 9. Micromètre optique 20. Objectif 10. Bague de mise au point 21. Blocage de l’embase 1 1. Microscope de lecture 22. Éclairage des cercles 1 3 4 2 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 1 4 16 17 18 1 9 20 21 22 1 14 17 20 1 9 13 1 6 7 1 5 8 T16 (coupe) T2 vue extérieure MESURES ANGULAIRES   MISE EN STATION D’UN THÉODOLITE : RÉGLAGES, LECTURES  Mise en station La mise en station d’un théodolite consiste à caler l’axe principal à la verticale d’un point de station donné. La méthode de mise en station détaillée dans ce paragraphe suppose l’utilisation d’un trépied classique (par comparaison au trépied centrant Kern). Elle donne toutefois le principe de base commun à tous les types de trépieds. Cette méthode évite l’emploi du fil à plomb qui, dans la pratique, est peu commode : trop sensible, inutilisable dans un vent même faible et le plus souvent introuvable...  Mise à hauteur du trépied La mise à hauteur du trépied s’effectue comme suit : G Fixez l'appareil sur le trépied en prenant soin de vérifier que les trois vis calantes sont à peu près à mi-course. G Réglez l'oculaire à la hauteur des yeux de l'opérateur (ou mieux, légèrement en dessous de cette hauteur : il est plus facile de se baisser que de se hausser). Profitez- en pour régler la netteté du réticule de visée. Pour cela, utilisez les graduations en dioptries de l’oculaire.  Calage grossier d'approche G Si vous devez mettre en station sur un point donné : soulevez deux pieds du trépied tout en regardant dans le plomb optique et déplacez l'ensemble afin de positionner le plomb optique près du point de mise en station (inutile à ce stade de le positionner exactement sur le point). Enfoncez ensuite les pieds dans le sol puis positionnez le plomb optique exactement sur le point au moyen des trois vis calantes. À cet instant, l’axe principal passe par le point de station mais n’est pas vertical. G Si vous ne devez pas mettre en station sur un point donné (station libre) : reculez- vous pour vérifier que l'appareil est à peu près vertical, puis enfoncez les pieds du trépied dans le sol. G Si vous devez mettre en station sous un point donné, utilisez soit un fil à plomb pendant depuis le point « au plafond » jusqu’au repère situé sur le dessus de la lunette du théodolite (en position de référence), soit un viseur zénithal.  MESURES ANGULAIRES  Calage grossier au moyen de la nivelle sphérique G Si vous devez mettre en station sur un point donné : calez la nivelle sphé- rique au moyen des pieds du tré- pied. Posez un pied sur une jambe du trépied puis faites-la coulisser jusqu'à centrer la bulle de la nivelle. En pra- tique, il faut intervenir sur plusieurs pieds l'un après l'autre (agir sur le pied vers lequel semble aller la bulle et recentrez-la ou ramenez-la vers un autre pied, et agir ensuite sur ce pied, etc.). G Si vous ne devez pas mettre en sta- tion sur un point donné : calez directement la nivelle sphérique avec les trois vis calantes. À la fin de cette phase, la nivelle sphé- rique est centrée et le plomb optique ne doit pas avoir bougé du point de mise en station puisque l’axe principal (P) de l’appareil pivote autour du point stationné (fig. 3.2).  Calage fin dans une direction au moyen de la nivelle torique Amenez la nivelle torique (t ) parallèle à deux vis calantes V1 et V2 (fig. 3.3.). Centrez la bulle au moyen des deux vis V1 et V2 en agissant simultanément sur les deux vis en sens inverse l'une de l'autre, puis faites tourner l'appareil uploads/Litterature/ mesure-angulaire.pdf

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littérature point mesures station angulaires nivelle
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