Generalites sur la topographie

Actuellement à Madagascar, il suffit d’avoir de « l’argent » pour devenir manageur d’entreprise sans avoir une connaissance ni de l’expérience sur la spécialité de son entreprise. C’est pourquoi nous pouvons constater l’existence d’un mécanicien qui dirige une boîte de topographie. Quand le Directeur Mécanicien, par exemple, a remporté un appel d’offre lancé par l’Etat, il embauche un topographe « formé dans le tas » pour diriger et faire tous les travaux. Ce dernier ne considère que le rendement et ne se soucie de suivre aucune règle. Tous les résultats issus de ses travaux ne sont que des extrapolations.

GENERALITES SUR LA TOPOGRAPHIE

HISTORIQUE ET DEFINITION

« Que nul n’entre ici s’il n’est d’abord géomètre ». La célèbre formule, que Platon aurait fait graver au fronton de son Académie, au IIIe siècle av. J.-C., illustre l’importance que cette discipline a pu avoir dès l’antiquité.[12] Le mot topographie est emprunté au grec au XVe siècle et veut dire, de façon littérale, la description (graphia) d’un lieu (topo). C’est donc la science qui donne les moyens de représentation d’une surface terrestre. Cette représentation peut-être graphique ou numérique.[1]

DEFINITION TECHNIQUE DE LA TOPOGRAPHIE

La topographie fait partie de la science de la terre. Dans le secteur du génie civil, rien ne se fait sans la topographie. Son objectif est de représenter une certaine étendue de terrain (planimétrie et altimétrie), selon des signes conventionnels et selon la contrainte de précision due à la destination et à une échelle donnée. Cette représentation peut-être un plan ou une carte.

Théoriquement, plusieurs sciences sont englobées à l’établissement d’un plan ou d’une carte à savoir :

✔ La géodésie : c’est la science qui étudie la forme de la terre. Par extension, elle regroupe l’ensemble des techniques ayant pour but de déterminer les positions planimétriques et altimétriques d’un certain nombre de points géodésiques et repères de nivellement.[9]
✔ La topographie proprement dite : c’est la mesure et la représentation de petite portion de la surface terrestre.
✔ La topologie : c’est la science qui analyse les lois générales de la formation du relief par les déformations lentes des aires continentales appelées mouvements épirogéniques, atténués ultérieurement par les actions externes : érosion due à la mer, au vent, à la glace, à l’eau et à la neige.
✔ La topométrie : c’est l’ensemble des techniques permettant d’obtenir les élémentsmétriques indispensables à la réalisation d’un plan à grande ou très grande échelle.

BASES DE LA TOPOGRAPHIE

La précision est la qualité majeure et recherchée d’un plan topographique. Précédemment, nous avons défini un plan topographique comme étant le groupement de la planimétrie et de l’altimétrie. En effet, les travaux topographiques se basent toujours sur ces deux concepts. Ainsi, quelque soit l’évolution de la technologie, les lois fondamentales qui font la science restent toujours ses bases.

CANEVAS

C’est l’ensemble discret des points géodésiques bien répartis sur la surface à lever dont les positions relatives sont déterminées avec une précision au moins égale à celle que l’on attend du levé. Ces points servent d’appui au lever des détails. Le canevas s’exprime par les coordonnées de ces points dans un même système. Pour les zones de grande étendue, on établit un canevas géodésique qui servira d’ossature à l’établissement des cartes ou des plans. Ce réseau est tout d’abord à maille très large, puis il devient par étapes successives de plus en plus serrée jusqu’à ce que la densité des points permette d’y appuyer commodément le levé de détails topographiques.

PLANIMETRIE

C’est l’exécution et l’exploitation des observations qui conduisent à la représentation en projection plane des détails à deux dimensions du plan topographique. Le principe consiste à ramener le travail en différentes partie allant de l’ensemble aux plus petits détails.

ALTIMETRIE

C’est l’exécution et exploitation des observations relatives à la détermination des altitudes dans un levé topographique. L’objectif est de déterminer avec une certaine tolérance, par rapport au plan horizontal de référence, la hauteur de chacun des points situés sur le terrain, ou bien la dénivelée entre ces points. Cette surface de référence s’appelle le géoïde.

LES OUTILS DE LA TOPOGRAPHIE

Rappelons que la topographie a pour objectifs principaux de permettre l’établissement de cartes et de plans graphiques sur lesquels sont représentées, sous forme symbolique, toutes les informations ayant trait à la topologie du terrain et à ses détails naturels et artificiels.

Pour alors atteindre ces objectifs, la topographie peut utiliser:
✔ la photographie aérienne: photographie prise à l’aide d’une chambre métrique installée à bord d’un avion ;
✔ la photogrammétrie: technique qui a pour but de déterminer les dimensions, les positions et la forme d’objets, à partir de clichés photographiques pris dans des chambres métriques afin d’établir des cartes et des plans topographiques ;
✔ l’informatique :

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• SIG : un outil informatique permettant la production de cartographie à partir d’une base des données spatialisées d’une part et servant la saisie et le stockage numérique des plans et des cartes.
• DAO : traitement numérique des données provenant du lever sur le terrain ou du lever photogrammétrique afin d’obtenir ce qu’on appelle report numérique.
• CAO: l’ensemble des logiciels et des techniques de modélisation géométrique permettant de concevoir, de tester virtuellement à l’aided’un ordinateur, de réaliser des produits manufacturés et des outils pour les fabriquer.
• CDAO : fait partie intégrante de la gestion de l’information des biens immobiliers. Les fichiers numériques produits par CDAO constituent des biens importants pour les intervenants concernés.

✔ les mathématiques:
• La géométrie
• La trigonométrie
• Les relations dans un triangle
• Les propriétés du cercle
• Les différentes formules des mathématiciens comme le théorème de Gauss, la formule de Simpson, la formule de Sarron, etc.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTE I : GENERALITES
I.1. GENERALITES SUR LA TOPOGRAPHIE
I.1.1. Historique et définition
I.1.2. Définition technique de la topographie
I.1.3. Bases de la topographie
I.1.3.1. Canevas
I.1.3.2. Planimétrie
I.1.3.3. Altimétrie
I.1.4.Les outils de la topographie
I.1.5.Domaines d’application
I.2. NOTION DES ERREURS
I.2.1. Les erreurs en topométrie
I.2.1.1. Les fautes
I.2.1.2. Les erreurs
I.2.1.3. Les différents types d’erreur
I.2.2. Caractéristiques des erreurs accidentelles
I.2.2.1. Erreur moyenne arithmétique
I.2.2.2. Erreur moyenne quadratique ou écart-type
I.2.2.3. Erreur probable
I.2.2.4. Erreur maximale ou tolérance
I.3. LES INSTRUMENTS TOPOGRAPHIQUES
I.3.1. Les chaine
I.3.2. Le Goniographe
I.3.3. Les théodolites
I.3.4. Les niveaux
I.3.5. Les IMEL
I.3.6. Tachéomètre et station totale
I.3.7. GPS
I.3.8. Appareil LASER
I.4. SYSTEME DE PROJECTION PLANE
I.4.1. Quelques définitions
I.4.2. Représentation plane de l’ellipsoïde
I.4.2.1. Généralités
I.4.2.2. Classification des représentations
I.4.3. Cas de Madagascar : projection Laborde
I.4.3.1. Choix de la projection
I.4.3.2. Caractéristiques de la projection Laborde
I.5. ORGANIGRAMME DES OPERATIONS TOPOGRAPHIQUES
PARTIE II : NORMES IMPOSEES SUIVANT LES TRAVAUX A EFFECTUER
II.1. NORMES SELON LES ECHELLES DES TRAVAUX
II.1.1. Suivant l’erreur graphique
II.1.2. Précision sur quelques instruments de distance
II.1.2.1. Chaine
II.1.2.2. Stadimétrie
II.1.2.3. Procédé parallactique
II.1.2.4. Distancemètre ou IMEL
II.1.3. Méthodologie de lever suivant les échelles
II.1.4. Normes suivant les travaux à réaliser
II.2. NORMES SUR L’ETABLISSEMENT DES CANEVAS PLANIMETRIQUE
II.2.1. Triangulation
II.2.1.1. Aperçu
II.2.1.2. Observations angulaires
II.2.1.3. Méthode de calcul utilisé dans une triangulation
II.2.1.4. Normes imposés sur la méthode de triangulation
II.2.2. Cheminement polygonale
II.2.2.1. Types de cheminement
II.2.2.2. Mode opératoire
II.2.2.3. Observation angulaire
II.2.2.4. Détermination des coordonnées rectangulaires des sommets
II.2.2.5. Point nodal en planimétrie
II.2.2.6. Normes imposés en cheminements polygonal
II.3. NORMES SUR L’UTILISATION DU GPS
II.3.1. Le mode statique
II.3.2. Le mode statique rapide
II.3.3. Le modes stop and go
II.3.4. Le mode RTK
II.3.5. Normes imposes de la méthode par GPS
II.4. NORMES SUR LES TRAVAUX DE NIVELLEMENT
II.4.1. Nivellement direct
II.4.1.1. Aperçu
II.4.1.2. Mode opératoire
II.4.1.3. Méthodologies et tolérances applicables
II.4.1.4. Normes sur les travaux de nivellement direct
II.4.2. Nivellement indirect
II.4.2.1. Principe
II.4.2.2. Méthodologie
II.4.2.3. Tolérances théorique
II.4.2.4. Normes sur les tolérances applicables en nivellement indirect
II.4.2.5. Cheminement en nivellement indirect
II.5. NORMES EN LEVER DE DETAILS
II.5.1. Définition
II.5.2. Principes
II.5.2.1. Déterminer les détails à lever
II.5.2.2. Définir le degré de précision
II.5.3. Modes opératoires
II.5.4. Méthodologies et moyens
II.5.4.1. Méthodes traditionnelles
II.5.4.2. Méthodes modernes
II.5.5. Lever altimétrique
II.5.6. Tableau récapitulatif
II.6. NORMES SUR L’ETABLISSEMENT DU PLAN DEFINITIF
PARTIE III : PROPOSITION DE NORMALISATION ET CIRCULAIRE
III.1. ETUDES DES CAS
III.1.1. Quelques definitions
III.1.1.1. Définition de la normalisation
III.1.1.2. Définition juridique d’un arrêté
III.1.1.3. Définition d’une circulaire
III.1.2. Les etapes àsuivre d’un projet de normalisation
III.1.3. Choix de la proposition
III.1.3.1. Actualités
III.1.3.2. Source de la proposition
III.2. PRESENTATION DE LA PROPOSITION
III.3. CIRCULAIRE
III.3.1. Mesures préliminaires à l’ouverture des travaux
III.3.2.Conditions d’exécution des travaux
III.3.3.Documentation à fournir après achèvement des travaux
III.3.4.Application des précisions et des tolérances
III.3.5.Rapport de vérification
III.4. TABLEAUX RECAPITULATIFS DES TOLERANCES
III.4.1. Triangulation
III.4.2. Cheminements à longs cotes
III.4.3. Nivellement direct
III.4.4. Nivellement indirect
CONCLUSION
Bibliographie
Annexe

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