TECHNOLOGIE

La station totale est un instrument électronique de mesure utilisé en topographie et en géodésie. Elle combine les fonctionnalités d'un théodolite (mesure d'angles) et d'un distancemètre électronique (EDM) (mesure de distances). Cela permet de déterminer avec précision les coordonnées tridimensionnelles (X, Y, Z) de points sur le terrain.

Principe de fonctionnement

• Mesure d'angles:

  • 1. • La station totale utilise des codeurs angulaires de haute précision pour mesurer les angles horizontaux et verticaux.

       • Ces mesures sont effectuées par rapport à un système de référence interne à l'instrument.

• Mesure de distances:

  • 1. • Le distancemètre électronique (EDM) émet un faisceau laser ou infrarouge vers un réflecteur (prisme) placé sur le point à mesurer.

       • Le temps que le faisceau met pour revenir à l'instrument est mesuré, et la distance est calculée en fonction de la vitesse de la lumière.

• Calcul des coordonnées:

  • 1. • La station totale intègre un ordinateur qui combine les mesures d'angles et de distances pour calculer les coordonnées X, Y et Z du point mesuré.

       • Ces coordonnées peuvent être stockées dans la mémoire de l'instrument ou transmises à un ordinateur externe.

Utilisations en topographie

Les stations totales sont utilisées dans de nombreux domaines, notamment :

• Topographie:

  • 1. • Levés de terrain pour la création de cartes topographiques.

       • Implantation de points pour la construction de bâtiments, de routes et d'autres infrastructures.

       • Surveillance de déformations de structures.

• Construction:

  • 1. • Implantation de bâtiments, de ponts, de tunnels et d'autres ouvrages.

       • Contrôle de la verticalité de structures.

       • Surveillance de tassements.

• Génie civil:

  • 1. • Levés pour la conception et la construction de routes, de voies ferrées et de canaux.

       • Calcul de volumes de terrassement.

• Arpentage:

  • 1. • Délimitation de propriétés.

       • Calcul de superficies.

       • Gestion foncière.

• Surveillance:

  • 1. • Suivi des mouvements de terrain (glissements de terrain, volcans).

       • Surveillance des déformations de grands ouvrages (barrages, ponts).

• Avantages pour les géomètres:

• Précision élevée des mesures.

• Rapidité des opérations de levé.

• Possibilité de stocker et de traiter les données.

• Polyvalence d'utilisation.
  
  

En résumé: la station totale est un outil indispensable pour les professionnels qui ont besoin de mesures précises et rapides sur le terrain.

Le récepteur GNSS (Global Navigation Satellite System) est un instrument de mesure essentiel pour les géomètres, leur permettant de déterminer des positions précises sur la surface de la Terre. Voici une explication de son fonctionnement et de son utilisation.

Principe de fonctionnement

• Triangulation par satellites:

  • • • Le récepteur GNSS capte les signaux émis par un réseau de satellites en orbite autour de la Terre. Ces satellites font partie de différents systèmes GNSS, tels que le GPS (américain), le GLONASS (russe), Galileo (européen) ou BeiDou (chinois).

      • En mesurant le temps que mettent les signaux pour parvenir au récepteur, il est possible de calculer la distance entre le récepteur et chaque satellite.

      • En combinant les informations provenant de plusieurs satellites (au moins quatre sont nécessaires), le récepteur détermine sa position tridimensionnelle (latitude, longitude, altitude) par triangulation.

• Correction des erreurs:

  • • • Les signaux GNSS peuvent être affectés par diverses erreurs, telles que les perturbations atmosphériques, les erreurs d'horloge des satellites ou les réflexions des signaux sur des obstacles.

      • Pour améliorer la précision des mesures, les récepteurs GNSS peuvent utiliser des techniques de correction, telles que :

1- Le DGPS (Differential GPS) : utilise des stations de référence au sol pour corriger les erreurs.

2- Le RTK (Real-Time Kinematic) : permet d'obtenir une précision centimétrique en temps réel en utilisant des corrections provenant d'une station de référence ou d'un réseau de stations.

3- Le post-traitement GNSS consiste à utiliser des logiciels spécialisés pour corriger ces erreurs après la collecte des données par le calcul des corrections différentielles, la modélisation des erreurs atmosphériques et l’affinement des orbites et horloges.

• Les informations supplémentaires:

  • 1. • Les données des éphémérides qui donnent la position et l'heure exacte des satellites sont très importantes. Les stations de contrôles les mettent à jour constamment.

       • Les ondes radios sont grandement influencés par les couches de l'atmosphère terrestre et peuvent fausser les calculs.
         
         

Utilisation en topographie

• Levés topographiques:

  • 1. • Les récepteurs GNSS sont utilisés pour réaliser des levés topographiques précis, permettant de déterminer les coordonnées de points sur le terrain, de mesurer des distances, des angles et des altitudes.

• Implantation :

  • 1. • Les géomètres utilisent les récepteurs GNSS pour implanter des points sur le terrain, c'est-à-dire matérialiser des positions définies sur des plans ou des projets (par exemple, pour la construction de bâtiments, de routes ou de réseaux).

• Cartographie:

  • 1. • Les récepteurs GNSS sont utilisés pour réaliser des cartes précises du territoire, en collectant des données de positionnement pour des éléments tels que les routes, les bâtiments, les cours d'eau ou les limites de parcelles.

• Suivi de déplacements:

  • 1. • Le GNSS sert aussi à faire du suivie de déplacement, pour des véhicules, des animaux, ou même des personnes.

• Surveillance de déformations:

  • 1. • Les géomètres utilisent les récepteurs GNSS pour surveiller les déformations de structures (par exemple, des ponts, des barrages ou des bâtiments), en mesurant les déplacements de points de contrôle au fil du temps.
         
         

• Avantages pour les géomètres:

• Précision élevée: les récepteurs GNSS modernes permettent d'obtenir une précision centimétrique dans certaines applications.

• Productivité: les levés GNSS sont rapides et efficaces, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les coûts.

• Mobilité: les récepteurs GNSS sont portables et peuvent être utilisés dans des environnements variés.

• La répétabilité des données.
  
  

En résumé: le récepteur GNSS est un outil indispensable pour les géomètres, leur permettant de réaliser des mesures précises et efficaces pour une grande variété d'applications.

Le Niveau optique ou numérique est un instrument de mesure essentiel pour les géomètres. Voici une explication détaillée du fonctionnement et de  son utilisation en topographie afin de déterminer les dénivelées et altitudes.

Principe de Fonctionnement

• • 1. • Le niveau optique est un instrument de mesure qui utilise une lunette et un système de nivellement horizontal pour déterminer les différences de hauteur entre différents points.

       • Il repose sur le principe de la ligne de visée horizontale. Une bulle de niveau intégrée à l'appareil permet de s'assurer que la lunette est parfaitement horizontale.

       • Lorsqu'il est correctement nivelé, l'opérateur observe à travers la lunette une mire graduée (une règle verticale) placée sur le point dont on souhaite mesurer la hauteur.

       • En lisant la valeur correspondant au réticule de la lunette sur la mire, on obtient une mesure relative de la hauteur du point par rapport à un point de référence.

Utilisation en topographie

• • 1. • Le niveau optique est couramment utilisé dans les travaux de construction, de terrassement, d'aménagement paysager et de topographie.

       • Il sert à établir des plans de nivellement, à contrôler l'horizontalité des surfaces, à mesurer les dénivelés et à implanter des points de référence.

       • L'utilisation d'un niveau optique requiert une certaine expertise pour garantir des mesures précises.

Niveau Numérique

• Principe de Fonctionnement:

  • 1. • Le niveau numérique est une version plus avancée du niveau optique. Il utilise une technologie électronique pour automatiser la lecture des mesures.

       • Il est équipé d'un capteur électronique qui lit un code-barres imprimé sur une mire spéciale.

       • Le niveau numérique calcule et affiche automatiquement la différence de hauteur, éliminant ainsi les erreurs de lecture humaine.

       • Les résultats sont souvent enregistrés directement dans l'instrument et peuvent être transférés vers un ordinateur.

• Utilisation:

  • 1. • Le niveau numérique est utilisé dans les mêmes applications que le niveau optique, mais il offre une plus grande précision et une productivité accrue.

       • Il est particulièrement utile pour les projets nécessitant des mesures de haute précision, tels que la construction de ponts, de tunnels et de bâtiments de grande hauteur.

       • Il permet d'obtenir des résultats rapides et fiables, ce qui en fait un outil indispensable pour les professionnels de la topographie et de la construction.

• Différences Clés:

  • 1. • Lecture: Optique (lecture visuelle), Numérique (lecture électronique).

       • Précision: Le niveau numérique offre généralement une plus grande précision.

       • Productivité: Le niveau numérique est plus rapide et plus efficace.

       • Coût: Les niveaux numériques sont généralement plus coûteux que les niveaux optiques.

En résumé: les niveaux optiques et numériques sont des outils essentiels pour les géomètres et les professionnels de la construction. Le choix entre les deux dépend des exigences de précision.

Le scanner 3D est un instrument de mesure de précision utilisé par les géomètres pour numériser en trois dimensions des objets, des bâtiments ou des terrains. Son fonctionnement repose sur des technologies avancées, principalement la lasergrammétrie, qui permettent de capturer des millions de points de données pour créer des modèles 3D détaillés.

Principe de fonctionnement

• Lasergrammétrie:

  • 1. • Le scanner émet des faisceaux laser qui balayent l'objet ou la scène à numériser.

       • Ces faisceaux se réfléchissent sur les surfaces et reviennent vers le scanner.

       • Le scanner mesure le temps que met chaque faisceau à revenir, ce qui permet de calculer la distance entre l'appareil et les points de la surface.

       • En répétant ce processus des millions de fois, le scanner crée un nuage de points, c'est-à-dire un ensemble de points 3D qui représentent la forme et la position de l'objet ou de la scène.

• Autres technologies:

  • 1. • Certains scanners utilisent d'autres technologies, comme la photogrammétrie, qui consiste à prendre des photos sous différents angles et à utiliser des algorithmes pour reconstruire un modèle 3D.

       • Certains appareils peuvent aussi prendre des photos de l'objet scanné, ceux-ci rajoutant ainsi une représentation en couleur au nuage de points.
         
         

Utilisation en topographie

Le scanner 3D est un outil précieux pour les géomètres dans de nombreux domaines :

• Relevé de bâtiments et de sites:

  • 1. • Le scanner permet de numériser rapidement et précisément des bâtiments, des monuments historiques, des infrastructures ou des terrains.

       • Les données obtenues peuvent être utilisées pour créer des plans, des modèles 3D ou des visites virtuelles.

• Surveillance de déformations:

  • 1. • Le scanner permet de comparer des modèles 3D réalisés à différentes époques pour détecter et mesurer des déformations de structures, comme des ponts, des tunnels ou des bâtiments.

• Modélisation de terrains:

  • 1. • Le scanner peut être utilisé pour numériser des terrains et créer des modèles 3D précis du relief, ce qui est utile pour des projets d'aménagement, de construction ou d'études environnementales.

• Mesure de volumes:

  • 1. • Il est possible de connaitre avec précision les volumes de tas de matériaux ou de cavités naturelles.

• Archéologie et patrimoine:

  • 1. • Il est aujourd'hui possible d'archiver de manière numérique les monuments historiques, mais aussi les découvertes archéologiques.

En résumé: le scanner 3D est un instrument polyvalent qui permet aux géomètres de réaliser des mesures précises et rapides dans de nombreux contextes. Son utilisation contribue à améliorer la qualité et l'efficacité des travaux de géométrie.

Le drone: La photogrammétrie par drone est une technique de mesure qui utilise des photographies aériennes prises par un drone pour créer des modèles 3D précis d'objets, de terrains ou de structures. Voici une explication de son principe de fonctionnement et de son utilisation.

Principe de fonctionnement

• Acquisition d'images:

  • 1. • Un drone équipé d'une caméra prend une série de photos aériennes d'une zone ou d'un objet sous différents angles.

       • Ces images se chevauchent, ce qui permet de créer des points de correspondance entre elles.

• Traitement des données:

  • 1. • Un logiciel spécialisé analyse les images et identifie les points de correspondance.

       • Il utilise ensuite ces points pour calculer la position et l'orientation de la caméra à chaque prise de vue.

       • Grâce à ces informations, le logiciel peut recréer un modèle 3D de l'objet ou de la zone photographiée.

• Production de modèles 3D et de données géospatiales:

  • 1. • Le résultat final est un nuage de points 3D, qui peut être utilisé pour créer des modèles 3D texturés, des orthophotos (images aériennes corrigées) et d'autres données géospatiales.

       • Ces données peuvent par la suite être utilisées afin de créer des plans topographiques, des Modèles numériques de terrain (MNT), des Modèles numériques d'élévation (MNE) et des maquettes 3D.
         
         

Utilisation en topographie

• Levés topographiques: Les drones permettent de réaliser des levés topographiques rapides et précis de grandes surfaces, y compris dans des zones difficiles d'accès.

• Modélisation 3D de bâtiments et d'infrastructures: Les géomètres peuvent utiliser la photogrammétrie par drone pour créer des modèles 3D détaillés de bâtiments, de ponts, de routes et d'autres infrastructures.

• Surveillance de chantiers: Les drones peuvent être utilisés pour surveiller l'avancement des chantiers, calculer les volumes de matériaux et détecter les anomalies.

• Cartographie et urbanisme: La photogrammétrie par drone permet de créer des cartes précises et à jour des zones urbaines et rurales.

• Agriculture de précision: les géomètres peuvent également être missionné par des acteurs du monde agricole afin de réaliser des relevés permettant d'aider à la gestion des cultures, de surveiller la santé des plantes et d'optimiser l'utilisation des ressources.

• Avantages pour les géomètres:

  1. 1. • Rapidité et efficacité: Les drones permettent de couvrir de grandes surfaces en peu de temps.

        • Précision: La photogrammétrie par drone peut fournir des données très précises, comparables à celles obtenues par les méthodes traditionnelles.

        • Sécurité: Les drones peuvent être utilisés pour effectuer des relevés dans des zones dangereuses ou difficiles d'accès, réduisant ainsi les risques pour les géomètres.

        • Coût: La photogrammétrie par drone peut être plus économique que les méthodes traditionnelles, en particulier pour les grandes surfaces.

En résumé: la photogrammétrie par drone est un outil puissant qui révolutionne la façon dont les géomètres collectent et traitent les données géospatiales.