Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article détaille l’ensemble des systèmes de localisation satellitaire GNSS, en particulier pour leur emploi dans des mesures de grande précision. Son principe de fonctionnement, les différents matériels et les modes de réception et de traitement des signaux sont passés en revue, avec les exactitudes possibles correspondantes. Son utilisation a révolutionné le domaine de la géodésie et a permis un accès aisé à des références nationales désormais extrêmement précises. Son impact sur la géomatique et le métier de géomètre est présenté ainsi qu'un exemple d'emploi typique en auscultation d'ouvrages d'art.
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This article details all GNSS satellite positioning systems, especially for their use in high accuracy measurements. The principle of operation, the different hardware and the modes of reception and processing of signals are reviewed, with the corresponding possible accuracies. Its use has revolutionised the field of geodesy and has allowed easy access to national references that are now extremely accurate. Its impact on geomatics and the surveying profession is presented, as well as a typical example of its use in surveying structures.
Auteur(s)
-
Michel KASSER : Ancien directeur de l’ESGT de l’ENSG et de la filière Géomatique à la HEIG-VD, Yverdon, Suisse
INTRODUCTION
Les GNSS (Global Navigation Satellite System) représentent un moyen de positionnement devenu fondamental depuis le début du XXIe siècle. Initialement, les usages ont commencé avec le GPS mis au point par l’armée américaine, dont la conception date des années 1970, et sont devenus réellement opérationnels (industrialisation des récepteurs, nombre de satellites en service…) depuis le début des années 90. Puis d’autres systèmes spatiaux de même type, russe (Glonass), chinois (Beidou/Compass), européen (Galileo, seul système purement civil) ont atteint, eux aussi, un caractère pleinement opérationnel.
Les GNSS forment aujourd’hui un système de positionnement extrêmement employé par une large gamme d’usagers techniques (navigation aérienne, navigation automobile, travaux des géomètres, génie civil…) mais aussi et surtout par le grand public (un récepteur GNSS est souvent inclus dans les téléphones portables : guidage de piétons, localisation de photos, navigation automobile, etc.). La gamme d’exactitude des GNSS est très variable selon les technologies utilisées, du centimètre jusqu’à quelques mètres.
Cet article présente des utilisations des GNSS pour des mesures de haute précision, limitées jusqu’ici à des contextes purement professionnels, mais qui deviennent désormais accessibles au grand public. L’historique du positionnement par satellites permet tout d’abord de comprendre la situation actuelle et d’anticiper celle des prochaines décennies. Les problèmes occasionnés par l’emploi des divers systèmes de référence sont évoqués et les procédés de mesure, les différents types de matériels et les limitations d’utilisation sont analysées. Une illustration typique est présentée, celle de l’auscultation d’un ouvrage d’art.
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MOTS-CLÉS
Panorama transports Géomatique Localisation par satellites Géodésie GNSS domaines d’emploi
KEYWORDS
panorama | transports | Geomatics | Satellite Positioning | Geodesy | GNSS | use areas
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2001 par Michel KASSER
- Version archivée 2 de déc. 2012 par Michel KASSER
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion
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3. Exemples d’utilisation
3.1 Surveillance d’ouvrages d’art et mesure de déformations du sol
Le GNSS est nominalement un outil de localisation. Grâce à une série de travaux scientifiques remarquables, il a pu être aussi employé comme un outil de mesure géométrique de grandes longueurs extrêmement précis. C’est à ce titre qu’il est désormais un des instruments privilégiés des géomètres et des géodésiens et, bien entendu, il a été employé avec de grands succès pour mesurer les déformations d’objets de grandes dimensions. Parmi ceux-ci, on trouve tout naturellement les ouvrages d’art (ponts, barrages…) puis, au-delà, les zones d’instabilités géologiques (glissements de terrain, subsidences liées à des exploitations géologiques…) et, encore au-delà, les zones tectoniques actives (suivi de zones sismiques).
Les études de tectonique globale et de zones sismiques sont désormais bien connues. Elles passent, entre autres, par la mesure continuelle des positions respectives d’un grand nombre de stations GNSS permanentes à la surface de la Terre (par exemple, 1 500 au Japon), ce qui permet une connaissance très poussée des déformations globales (marées terrestres), des déplacements des plaques tectoniques les unes par rapport aux autres, des déformations des zones de collision entre plaques, etc., comme nous l’avons évoqué avec la présentation de l’ITRF.
Pour l’étude des zones sismiques, il s’agit d’un cas assez voisin du précédent quoique impliquant des distances de mesure plus modestes (quelques centaines de kilomètres tout au plus). Les études conduites visent à connaître la façon dont la surface du sol se déforme lentement entre deux séismes, lorsque la croûte terrestre stocke de l’énergie élastique à cause des contraintes tectoniques. C’est ainsi que le Japon ou la Californie se sont couverts de stations RGP, afin de mieux comprendre le cycle sismique le long de failles majeures bien répertoriées. Ces stations permanentes, dont les données sont régulièrement centralisées en utilisant les moyens de communication les plus simples possibles (Internet), permettent une acquisition de données et des calculs entièrement automatiques. On sait ainsi détecter des mouvements n’excédant pas 1 mm/an et, grâce à la baisse du prix des récepteurs employés, de plus en plus de réseaux permanents...
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Fournisseurs de matériels GPS pour géodésiens ou géomètres :
http://www.leica-geosystems.com
http://www.topconpositioning.eu/
Documentation — Formation — Séminaire (liste non exhaustive)Référentiels géodésiques :
https://www.ign.fr/institut/nos-activites#geodesie
Formation :
Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)ENSG-Géomatique (École nationale des sciences géographiques) :
ESGT-CNAM (École supérieure des géomètres et topographes) :
ESTP Paris (École spéciale des travaux publics, du bâtiment et de l’industrie) :
INSA Strasbourg :
http://www.insa-strasbourg.fr/fr/ingenieur-en-topographie/...
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