Présentation
INTRODUCTION
La topographie étant l’art de la mesure, elle nécessite en toute logique l’utilisation d’un grand nombre d’appareils de mesure et la connaissance des techniques associées, mais également la bonne estimation de la grandeur physique qui s’y rapporte.
Cet article débute par des notions relatives à la mesure, ces notions sont incontournables et la pratique de la topographie impose leur maîtrise. Une définition claire et précise est apportée aux chiffres significatifs, à la précision, à l’inexactitude, avec notamment l’introduction des différentes erreurs de mesure pouvant être commises.
Depuis le goniographe du XVIIe siècle, constitué seulement d’une lunette et d’une planche en bois, qui était alors l’unique instrument à la disponibilité de l’arpenteur, les techniques ont évolué et avec eux les outils de mesure dédiés à la topographie. L’objectif est d’en faire ici un tour d’horizon le plus complet possible, du tachéomètre à l’embase, en passant par le niveau, la boussole et même le récepteur GPS. Pour chacun d’entre eux, sont rapportés leurs principes et fonctionnements, sur la base de descriptions succinctes et d’illustrations.
S’ensuit la présentation des opérations élémentaires réalisées en topographie. Ces opérations sont divisées en trois types : la mesure des angles horizontaux et verticaux, la mesure des distances et le nivellement de précision. Chaque technique est détaillée avec sa méthode, le type de mesure utilisé, les indications terrain et la détermination arithmétique de la grandeur. Les erreurs potentielles instrumentales ou opératoires en découlant y tiennent une grande place avec les éventuelles corrections pouvant être mises en œuvre.
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Mesures| Plan de la page |
I - Mise en station du tachéomètre
Centrage
II est assuré à l’aide d’un fil à plomb ou d’un plomb optique fixés à l’embase.Réglage de la verticalité
L’axe principal de l’appareil est rendu vertical par un jeu de nivelles sphériques et toriques et les trois vis calantes de l’embase.II - Mesure des angles horizontaux
Un angle horizontal est le rectiligne du dièdre formé par les plans verticaux passant par les points visés. L’arête du dièdre est la verticale de la station. Le tachéomètre est l’instrument qui matérialise ce dièdre et évalue l’angle horizontal.
En topographie, topométrie, les angles sont généralement mesurés en grades (gon).
Afin d’avoir toujours présent à l’esprit un indicateur de précision, il faut savoir qu’un grade :
- à 64 m représente 1 m ;
- à 100 m représente 1,57 m,
et qu’un centigrade à 1 km représente 16 cm.
Mesurer des angles horizontaux n’est pas chose simple ; il faut éviter deux types d’erreurs, les erreurs instrumentales et les erreurs opératoires.
A - Erreurs instrumentales
Ce sont les erreurs dues à un défaut d’usinage du tachéomètre.Erreur de collimation
L’erreur de collimation (C) est le défaut de perpendicularité de l’axe optique (L) et de l’axe des tourillons (TT’) ( cf . Fig. 1 ). Lorsque l’on vise une direction L de distance zénithale z, il faut corriger la lecture de l’angle horizontal d’une valeur E telle que :
Pour des raisons évidentes de symétrie, cette erreur est éliminée en exécutant un double retournement.
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