Exposé topographie

Réalisé par: BOUANKOUD Achour HAMOUDI M’Hamed

Année 2014/2015

Introduction générale sur la Topographie

I- Les instruments de mesures utilisés dans la topographie

1. Accessoires

2. Niveau de chantier

3. Théodolite

4. Tachéomètre

5. Station Totale

6. Le scanner 3D

II- Calcul des coordonnées rectangulaires

1. Cheminement fermé

2. Cheminement ouvert

3. Calcul des surfaces

III- Dessin du cheminement fermé et ouvert

Conclusion

Définition de la topographie:

Le mot TOPOGRAPHIE est formé à partir de deux mots grecs :

«Topos» qui signifient lieu et «graphie» qui signifie écrire, donc

écrire à propos d’un lieu.

La topographie consiste à représenter graphiquement un lieu

sur le papier.

But de la topographie :

La Topographie est la science qui a pour but de représenter sur une feuille plane

une portion de la surface terrestre à une échelle donnée. Et se représente sous

forme de plans, de cartes ou profils.

Les travaux topographiques :

sont représentés comme suit:

Le levés topographique: consiste á reporter sur un plan ce qui existe sur le terrain

L’implantation :consiste á tracer sur le terrain, suivant les indications dún plan, la position exacte dún bâtiments, ouvrages dárt, axes routiers…….

Contrôle de travaux au cours de leur exécution .


Divisions De La Topographie :

Les opérations topographiques se divisent en deux grandes catégories :

La planimétrie : consiste à déterminer la position de tout détail d’une

portion de la surface terrestre, supposée plane, au moyen des mesures

d’angles horizontaux et des distances horizontales.

L’altimétrie : consiste principalement à déterminer la hauteur (ou l’altitude)

des points au-dessus d’une surface de référence, à mesurer la différence

d’altitude entre les points et à représenter le relief au moyen de conventions

appropriées.


I- Les instruments de mesures utilisées dans la topographie

Parmi les instruments les plus utilisés dans la topographie on peut citer:

1. Les accessoires: Trépieds; Prismes, canne télescopique, ruban……..

2. Le Niveau : mesure dénivelées, distances ,et angle horizontale.

3. Le théodolite : mesure les angles (horizontaux et verticaux),dénivelé ,distance.

4. Le tachéomètre: mesure les angles (horizontaux et verticaux) et les distances ,

et qui n’est pas doté de carte mémoire pour enregistré les données de terrain.

5. Station Totale: mesure indirecte des angles, des distances et des dénivelées,

doté d’une carte mémoire qui enregistre les données relevées sur le terrain.

6. Le scanner 3D



GPR111 GPR121

Prismes

1. Accessoires:

Trépied

CTP104 en Aluminium CGT05 en Bois CLR101 CLR103

Mire Télescopique 4m

Ruban

Canne Télescopique

Lasermétre

Équerre optique

T.P. OS2 F1 / F10

2- Le Niveau:

Les niveaux sont classés en 4 types:

a. Niveau optique de chantier .

b. Niveau optique d’ingénieur.

c. Niveau numérique .

d. Niveau laser.



Runer 24 -Leica LP-Leica

a. Niveau optique de chantier:

• Le niveau permet de mesurer les différences

d’altitudes, les distances et les angle horizontaux

• Il offre généralement une précision très moyenne

1 : Embase

2 : Cercle gradué 400 gr

3 : Oculaire

4 : Vis de réglage du réticule

5 : Viseur

6 : Objectif

7 : vis de mise au point de l’image

8 : vis de mouvement fin

9 : Cercle horizontal

10 : Miroir pivotant

11 : Nivelle sphérique


a. Niveau optique de chantier:

Mesure de distance:

FSB: fil stadimétrique bas

FSH :fil stadimétrique haut

FN: fil niveleur

Distance = (FSH - FSB) x 10 m

Mesure de la hauteur

∆𝑯 = 𝑳𝒂𝒓𝒓𝒊é𝒓𝒆− 𝑳𝒂vant

Mesure d’angle

• Aligner le niveau optique sur le point A

• Placer le cercle horizontal sur « 0gr »

• Aligner le niveau optique sur le point B

• Lire l’angle horizontal entre A et B

b. Niveau optique d’ingénieur


NAK- Leica

Conçus pour des applications de type

ingénieurs. Ils permettent de répondre à des

chantiers sur lesquels un plus haut niveau de

précision est requis.

• Les niveaux numériques Leica DNA10 et

DNA03 couvrent l’ensemble des

applications, des levés de chantier aux

nivellements fins de 1er ordre.

• Leurs programmes de mesure intégrés,

adaptés au terrain leur grand écran LCD et

leur clavier alphanumérique rendent les

opérations plus transparentes, plus rapides

et plus productives.


Sprinter 50/150/250 m-Leica DNA03/10-Leica

c. Niveaux numériques

I- Les instruments de mesures utilisése dans la topographie

d. Niveaux Laser:

• Le niveau laser est un laser robuste et

polyvalent. Il fournit à l'entrepreneur les outils

nécessaires pour presque toutes tâches de

nivellement et d'alignement.

• Le niveau laser présente un clavier convivial,

une conception étanche à l'eau, une vitesse de

rotation de tête et un secteur de balayage

réglables

Leica Rugby 55


Théodolite en 1900

2. Théodolite:

La variété des possibilités de mesure du théodolite en fait

un appareil très complet. On peut grâce à lui déterminer

un point en trois dimensions et donc procéder au calcul de

ses coordonnées.

Le théodolite mesure:

Les angles horizontaux (Hz)

Les angles verticaux (V)

Les distances

Les dénivelées


2. Théodolite:

Principe de fonctionnement d’un théodolite

ZA= ligne de visée

SA= axe vertical (mesure des angles horizontaux)

KA=axe horizontal (mesure des angles verticaux)

V= angle vertical

VK= Cercle vertical avec division circulaire codé

pour la lecture de l’angle vertical

HZ= angle horizontal

HK= Cercle horizontal avec division circulaire codé

pour la lecture de l’angle horizontal

HZ0=lecture 0°(0gr)

3. Tachéomètre:

Le tachéomètre signifie « mesure rapide ».

L’émergence de ces appareils, au tournant des

années 1960-1970, représente en effet une véritable

révolution en termes de rapidité de la prise de

mesure au moment du levé.

Le tachéomètre est un théodolite équipé d’un

stadimètre, servant dans les mesures d‘angles

horizontaux et verticaux pour déterminer des

directions, mais mesurant en plus les distances et les

dénivelés.


En détail, le tachéomètre repose sur un trépied et

comprend dans sa partie haute, l’alidade, intégrant une

lunette de visée, le berceau sur lequel repose cette

dernière, et le limbe vertical permettant de déterminer

les angles altimétriques ; le distancemètre, quant à lui, est

intégré dans la lunette ; dans sa partie basse, l’embase,

qui relie le trépied et l’instrument, ainsi que les vis de

calage qui lui assurent une position verticale très précise.


3. Tachéomètre:

Station Totale traditionnelle:

Depuis les dernières décennies, et après l'apparition de

l'électronique puis de l'informatique ,le tachéomètre est

baptisé station totale et permet de stocker dans une

carte mémoire les mesures effectuées sur le terrain,

pour les transférer et les traiter ensuite par ordinateur

sont aussi disponibles des stations totales intégrant en

plus un système GPS.

La station totale permet de mesurer les angles

horizontaux, et verticaux, les dénivelés ainsi que les

distances grâce à un distancemètre Infrarouge intégré.


3- Station Totale :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Station_totale

http://fr.wikipedia.org/wiki/Carte_m%C3%A9moire

http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9cepteur_GPS


3- Station Totale :

• Disponible en différents modèles avec une gamme de classes de précision.

• Aujourd'hui les appareils les plus perfectionnés

permettent le travail d'une seule personne grâce à une

télécommande radio et d'un système de suivi et de

recherche automatique du prisme.

Leica TPS1200


3- Station Totale :

Station Totale robotisée(Smart Station ):

Leica Smart Station TCRP1200

Une nouvelle révolution dans la topographie. Une

première mondiale, TPS et GNSS parfaitement

combinés. Les hautes performances d'une station

totale avec la puissance d'un capteur GNSS.

Plus besoin de points connus , de cheminements

ou de stations libres.

Effectuez juste une mise en station et le GPS1200+

détermine les coordonnées De station.

5. Le scanner 3D :

est un appareil de topographie très performant,

permettant de mesurer et

d’enregistrer la position de milliers de points (X,Y,Z) à la

seconde.

• Le principe de fonctionnement du scanner est basé

sur le balayage d’un faisceau laser sur une surface

solide. L’ensemble des points levés lors d’un scan est

nommé un nuage de points.

• L’assemblage de plusieurs nuages permet d’obtenir

un modèle numérique en trois dimension d’un

objet, d’un bâtiment, d’un barrage, …, le champ

d’application du scanner 3D est quasiment sans limite.

LEICA C10


Soit un polygone fermé "B,1,2,3,4,5,6,7,B". On observe sur le terrain les angles de ce

Polygone a l’aide d’un instrument de mesure (Théodolite).

Le problème consiste à transmettre le gisement à tous les autres cotés du polygone.

Les coordonnées de point: B (1400.51, 1291.03)


1. Cheminement fermé:


N° POINT

Angle Mesuré gr

Angle Corrigé gr

Gisement gr

Cad

ran

Rhumb gr

Distance ( m)

Accroissement des coordonnées

X Y N°

Point ∆X cal ( m)

∆y cal ( m)

∆X Cor ( m)

∆y Cor ( m)

B

31,10 I 31,10 321,87

(+0,02)

151,06

(+0,06)

284,22 151,08 284,28

1400,51 1291,03 B

1 235,81 235,81 1551,59 1575,31 1

395,29 IV 4,71 287,51 (+0,02)

(-)21,25 (+0,06)

286,72 -21,23 286,78

2 110,50 110,50 1530,36 1862,09 2

84,79 I 84,79 547,96 (+0,02)

532,40 (+0,06)

129,68 532,42 129,74

3 164,27 164,27 2062,78 1991,83 3

120,52 II 79,48 258,13 (+0,01)

244,84 (+0,05)

(-)81,77 244,85 -81,72

4 114,04 114,04 2307,63 1910,11 4

206,48 III 6,48 497,27 (+0,02)

(-)50,53 (+0,06)

(-)494,70 -50,51 -494,64

5 120,78 120,78 2257,12 1415,47 5

285,70 III 85,70 281,69 (+0,02)

(-)274,61 (+0,06)

(-)62,74 -274,59 -62,68

6 206,22 206,22 1982,53 1352,79 6

279,48 III 79,48 340,57 (+0,02)

(-)323,03 (+0,06)

(-)107,88 -323,01 -107,82

7 168,29 168,29 1659,52 1244,97 7

311,19 IV 88,81 263,08 (+0,02)

(-)259,03 (+0,06)

46,00 -259,01 46,06

B 80,09 80,09 1400,51 1291,03 B

31,10

∑D= 2798,08

∑∆X= (-)0,15

∑∆X= (-)0,47

1. Cheminement fermé:


On Calcule les coordonnées des points : 4,8 , et 9, on utilisant les angles de gauche suivant le cheminement 5-4-8-9-1-2.

Les coordonnées de point: A (1400.51, 1291.03)

2. Cheminement ouvert:


N° POINT

Angle Mesuré gr

Angle Corrigé gr

Gisement gr

Cad

ran

Rhumb gr

Distance ( m)

Accroissement des coordonnées

X Y N°

Point ∆X cal ( m)

∆y cal ( m)

∆X Cor ( m)

∆y Cor ( m)

5

6,48 I 6,48

4 347,87 347,87 2307,63 1910,11 4

258,61 III 58,61 268,84 ( -)0.23

(-)213,99 ( -)0.05

(-)162,73 ( -)214,22 ( -)162,78

8 190,66 190,66 2093,41 1747,33 8

267,95 III 67,95 312,42 ( -)0.23

(-)273,66 ( -)0.05

(-)150,73 ( -)273,89 ( -)150,78

9 (+)0,01

172,97 172,98 1819,52 1596,55 9

294,97 III 94,97 268,54 ( -)0.23

(-)267,70 ( -)0.04

(-)21,20 ( -)267,93 ( -)21,24

1 99,68 99,68 1551,59 1575,31 1

395,29 IV 4,71

2

∑∆X=

(-)755,35 ∑∆X=

(-)334,66

2. Cheminement ouvert:

3- Calcul des surfaces:

Polygone: 1-2-3-4-8-9-1

S1=1/2[x1*(y9-y2)+x2*(y1-y3)+x3*(y2-y4)+x4*(y3-y8)+x8*(y4-y9)+x9*(y1-y8)]

S1=192564.78m² Polygone: :1-9-8-4-5-6-7-B-1 S2=1/2[x1*(yB-y9)+x9*(y1-y8)+x8*(y9-y4)+x4*(y8-y5)+x5*(y4-y6)+x6*(y5-y7)+

x7*(y6-yB)+ xB*(y7-y1)]

S2=279085.90m²

Donc la surface totale de polygone B-1-2-3-4-5-6-7-B est:

S= S1+S2= 471650.68m²

III- Dessin du cheminement fermé et ouvert:

• Pour conclure, nous pouvons dire que Ce projet nous a permis ,de bien

comprendre le principe de base d’un levé topographique ,mesure des

distances et d’ angles horizontaux (coordonnées polaires )à l’aide d’un

niveau de chantier.

• Ensuite a l’aide d’un tableau, on a fait la transmission des de ces

coordonnées en coordonnées rectangulaires (X,Y) de chaque point relevé

,et les représenter dans un plan.

• Et avec l’utilisation d’une Station Total Leica , le travail sera très facile ;et

très productif.

• Don le choix d’appareil est très important.

Conclusion

Merci de votre Attention

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