Bases de topographie et d’arpentage

Introduction

• La topographie et l'arpentage sont cruciaux pour la collecte et l'analyse de données géospatiales, importantes pour l'aménagement du territoire, la cartographie, l'ingénierie et la gestion des ressources naturelles
• L'objectif est d'initier les apprenants aux concepts de base, aux équipements et aux techniques modernes
• L'accent est mis sur la préparation des collectes de données, l'utilisation d'outils de mesure traditionnels et avancés
• À travers des cours théoriques et des exercices pratiques, manipulez les instruments, collectez des données fiables et intégrez-les aux systèmes d'information géographique (SIG)
• Le module constitue une base pour explorer comment les données d'un SIG sont collectées

Bases de topographie et d’arpentage

• La topographie consiste à étudier les formes du terrain et à positionner des points géographiques sur une surface, elle sert à représenter la surface terrestre pour diverses applications
• L'arpentage consiste à mesurer précisément les distances, les angles et les élévations en vue de produire des cartes et des plans
• Ces disciplines combinent des techniques classiques et modernes pour produire des cartes, des plans et des modèles numériques précis
• Ces disciplines offrent des outils puissants pour intégrer, analyser et visualiser les données géographiques collectées sur le terrain, lorsqu'ils sont associés à un SIG
• Les SIG permettent de centraliser, d'analyser et de visualiser les données collectées en les améliorant avec des couches d'information supplémentaires
• Les données d'arpentage peuvent être intégrées dans un SIG pour créer des cartes interactives à utiliser dans la gestion de projets urbains ou environnementaux
• Topographie vient des mots grec Topos signifiant "Lieu" et graphein signifiant "Dessiner"
• Topographie est définie par l'Association Française comme la technique d'exécution, d'exploitation et de contrôle des observations relatives à la position planimétrique et altimétriques ains que d'autres éléments concrets
• L'objectif est de représenter un terrain à une échelle donnée avec tous ses détails pertinents
• Cette discipline détermine la position et l'altitude de n'importe quel point dans une zone donnée
• Cours d’eau, roches, bois, rivières, montagnes, champs sont des détails naturels
• Routes, voies ferrées, bâtiments, talus, canaux, ports, routes sont des détails artificiels
• Limites de commune, de département sont des détails conventionnels

Echelle

• Échelle est le rapport entre la distance sur une carte et la distance réelle au sol
• C'est un coefficient de réduction correspondant à un nombre fractionnaire, sans unité
• Pour mesurer une distance de carte, les unités impliquées doivent être identiques au numérateur et au dénominateur
• En Côte d’Ivoire, les cartes topographiques normales utilisent l’échelle de 1/50 000. 1cm sur la carte équivaut à 50 000cm sur le terrain en Côte d'Ivoire.
• Un affichage d'échelle de carte peut être numérique ou graphique
• L'échelle numérique exprime le rapport avec une fraction. Un centimètre sur la carte équivaut à 25 000 cm sur le relief.
• L'échelle graphique illustre le rapport avec une règle dessinée, graduée vers les distances réelles
• Sur une carte à grande échelle, la fraction est faible, donc le dénominateur est petit. Exemple : Plans au 1/5 000 ou au 1/50 000
• Sur une carte à petite échelle, la fraction est importante, et donc le dénominateur est grand. Exemple : Cartes au 1/500 000 ou 1/10 000 000 L'échelle est petite quand le dénominateur est grand

Altitude

• L'altitude représente la distance verticale d'un point à partir du niveau de référence, généralement le niveau moyen des mers (NMM)
• Elle apparait sur une carte topographique en mètres et indique des points d'altitude ou des courbes de niveau
• Les courbes de niveau relient les points d'égale altitude et présentent le relief du terrain
• L'équidistance, ou la différence entre les courbes et leur position relative, sert au calcul de l'altitude
• Ce paramètre est la représentation précise du relief et des projets d'urbanisme
• Crucial pour concevoir des infrastructures adaptées, calculer les volumes de terrassement des travaux publics et évaluer les risques en haute altitude

La Pente

• La pente représente l'inclinaison d'un terrain par rapport à une surface horizontale
• Elle est le plus souvent exprimée en pourcentage, c'est-à-dire la différence d'altitude et la distance horizontale multipliée par cent
• L'espacement des courbes de niveau indique une pente forte si les courbes sont proches et faible si elles sont espacées
• La mesure est essentielle pour évaluer la faisabilité des travaux d'infrastructure en évitant les tunnels, les viaducs avec pentes rapides et coûteuses
• La pente influe sur les études de terrain en topographie et en arpentage
• Aide dans l'agriculture à concevoir des systèmes d'irrigation efficaces qui limitent l'érosion des sols
• Elle aide à évaluer la stabilité du sol et la planification des améliorations en fonction des contraintes naturelles

Mesure de l’altitude et de la pente

• La mesure de l'altitude et de la pente a lieu en utilisant l'équipement et les techniques appropriées
• L'élévation peut être déterminée avec un altimètre barométrique, des techniques de nivellement et même les systèmes GNSS
• La pente est mesurée en tenant compte du rapport entre la différence d'altitude et la distance horizontale
• Des relevés précis sont permis lorsque la topographie et l'arpentage ont certaines méthodes

Plan et Carte

• Le plan est une représentation graphique d’une portion restreinte de la terre obtenue par projection orthogonale sur une surface plane
• Des plans et des cartes permettent de représenter graphiquement les caractéristiques essentielles du terrain
• L'établissement de plan ou de carte est basée sur des données prélevées lors de levés topographiques
• Les plans sont des extraits à grande échelle, tandis que les cartes sont des représentations à petite échelle
• Les types de plans comprennent les plans pour la propriété, les routes, les parcelles, l'architecture et les études topographiques
• Une carte représente de façon réduite une étendue de terrain
• Les échelles des cartes topographiques ou routières varient de 1/1000000 à 1/25000
• La carte donne des variations et des développements ainsi que d'autres entités au fil du temps
• Les cartes topographiques représentent en détail le terrain
• Les cartes thématiques affichent les phénomènes localisables sur un fond topographique
• Les cartes de base proviennent d'un document topographique utilisé pour couvrir le territoire
• Bleu utilisé pour l'eau et l'hydrographie
• Vert utilisé pour la végétation
• Orange représente le relief à travers les courbes de niveaux et les falaises sont dessinées en noir
• Noir utilisé pour plusieurs lettres ou numéros
• Jaune sont les routes non classées et rouge sont les routes pavées
• La géodésie est la pratique de la forme, la rotation et la pesanteur terrestre globale. Se développe dans les domaines de la théorie et de la pratique
• La cartographie est la production d'observations faites pour produire des cartes et des graphiques
• La photogrammétrie mesure et représente les objets à l'aide de photos. Cet outil d'analyse ouvre de nouvelles possibilités
• La topométrie consiste en des mesures et des calculs afin d'établir des plans
• Les levés topographiques fournissent un plan détaillé des travaux publics, tels que les installations et l'état du site

Applications de la topographie

• La topographie a plusieurs applications :
• Bâtiment
• Routes
• Cadastre
• Souterrain
• Industriel

Différence avec le plan d'arpentage

• Un plan topographique n'est pas un plan d'arpentage légal à défaut d'être certifié par un arpenteur-géomètre L'arpenteur certifié a mené certaines recherches afin d'ajouter ces limites au plan

Unités de mesure en topographie

• Distances mesurées en mètres ou en kilomètres
• Les angles en grades
• La surface en mètres carrés

Equipements de topographie

• Les équipements topographiques sont spécialement conçus pour enregistrer et mesurer avec précision les données
• Connaissance des équipements utiles dans la mesure des données topographiques
• La topographie a ses équipements, ses connaissances de ce qui les font fonctionner ainsi que le contexte professionnel
• On utilise des instruments fiables et la capacité à effectuer des mesures sur le terrain

Accessoires de base

• Essentiel dans les instruments, qui effectuent des mesures complètes en les utilisant en arpentage
• Ce sont principalement:
• Piquets
• Tiges améliorer l'amélioration pour la perception des points
• Mires
• Des graduations généralement en mètres
• Les télémètres laser peuvent se connecter aux cibles

Les accessoires de ce type sont :

• Fils d'aplomb
• Composées d'un filetage avec un poids conique métallique à l'extrémité
• Les verticaux identifient un équipement du terrain
• Trépieds
• Le trépied prend en charge tous les équipement de terrain et il a trois pattes
• Le prisme peut mesurer simultanément des distances, un théodolite d'angle et un télémètre laser

Équipements modernes

• La technologie augmente la précision, la rapidité et l'efficacité. Les modèles actuels fournissent des informations fiables grâce à des composants électroniques
• Pour créer le modèle, on utilise d'abord un instrument appelé théodolite
• Utilisations multiples : mesurer des angles, implanter, estimer les distances, etc.
• La lunette est l’un des nombreux équipements qui composent un théodolite
• Le théodolite électronique facilite le travail et est très efficace car précis par rapport aux théodolites optiques classiques

Tachéomètre modèle

• Mesure différents aspects, et un registre de mémoire remplace le traditionnel carnet de notes
• Des données supplémentaires sont stockées
• Les tachéomètres combinent la capacité de mesurer des angles avec la capacité de mesurer des distances
• Les stations totales traditionnelles permettent de réaliser des levés efficaces avec deux employés. Les stations totales robotisées permettent souvent à une seule personne de faire des sondages.
• Des récepteurs GPS permettent de déterminer des coordonnées uniques. Permettent de cartographier la navigation des levés géodésiques de cette façon. GPS pour plusieurs applications en précision, généralement de 5 à 10 mètres
• Le GPS différentiel offre des corrections en temps réel, avec une station de référence. Ceux qui utilisent le nivellement ont des instruments automatiques qui permettent au niveau automatique de s'adapter
• Les niveaux automatiques maintiennent l'angle d'inclinaison correct et facilitent les mesures précises. Utilise des lasers horizontaux pour aligner de grande envergure

Préparation d’une mission de collecte

• Des données doivent être collectées sur le terrain pour les recherches scientifiques, les études environnementales ou les évaluations socio-économiques
• La planification est efficace pour préserver la sécurité de l'équipe et minimiser les erreurs
• La collecte de données doit avoir 5 étapes :
• L'équipe devrait créer et choisir
• Sélectionner l'échantillon
• Logistique du transport, de l'hébergement et de l'approvisionement

Planification et préparation

• La constitution des équipes doit être de quatre personnes (ingénieur ou technicien, prospecteur et ouvrier)
• Les personnes supplémentaires peuvent être incluses
• Localiser les zones particulières doit être fait par les cartes satellites avec SIG
• La documentation doit avoir un emplacement sur les cartes qui vont indiquer le terrain autour du point. Planifier l'itinéraire qui prend en considération les facilités d'accès
• Le point a des indications identifiées, la route, la rivière, la maison
• Assurer-vous de trouver des outils spécifiques fonctionnels, véhicule, boussole, GPS ou toute autre spécificité

Formation des équipes

• Former des équipes de plusieurs façons aide au travail et aux compétences personnelles
• Compétences techniques en utilisant les équipements et protocoles
• Connaissance de la population culturelle et langue. Communication
• Comment administrer la sécurité et premiers secours

Collecte de données

• Selon la direction, choisissez tous les objectifs appropriés tels que les mesures physiques et les questionnaires
• Disposer des outils tels que formulaires téléphones GPS
• Établir des procédures claires pour la cohérence

Tests pilotes

• Il y a des tests pilotes qui identifient les problèmes
• Avant le déploiement complet, réalisez des tests pilotes Il y a des ajustements, des modifications nécessaires aux équipes et aux outils

Documentation et gestion des données

• Mettre en place une base de données pour l'organisation des informations
• Assurez-vous des informations sauvegardées
• Assurez-vous que leur confidentialité respecte certaines réglementations.

Manipulation de quelques équipements

• Cette section consiste à des modes des instruments de mesures topographiques nécessaires pour des applications plus variées
• Être au courant de ce que ces équipements apportent Il faut s'appropier plus précisément par application des dispositions pratiques

Manipulation d'un GPS

• Le GPS peut collecter des données
• Il permet de localiser des points avec une grande précision dans des domaines comme l'agriculture dans la gestion des ressources
• Il fonctionne avec un écran, un port, une batterie ou des boutons

Utilisation du GPS sur le terrain

• Mettre en place l'unité et le capter afin d'apporter les signaux de satellites
• Assurer-vous qu'il soit correct
• Relever un point (Waypoints)
• Enregistrer dans la mémoire GPS dans ces coordonnées
• ItinéraireGPS (Track)
• Chemin parcouru enregistré et suivi ultérieurement
• En marchant, le GPS enregistre les points une fois arrivée à destination

Utilisation d'un GPS différentiel

• Concerne la technologie du positionnement précis, DGPS
• Les erreurs peuvent être réduites à quelques centimètres grâce au DGPS Technologie largement nécessaire, sa mesure et son travail sur le domaine sont pertinents dans tous les cas

Principe de fonctionnement GPS Différentiel

• Station de référence: localiser un point fixe dans les coordonnées et la position des satellites GPS
• La référence peut être éliminée
• Méthode de correction
• RTK fournit les corrections via le réseau ou une radio
• Les données enregistrées avec un SIG peuvent être corrigées

Utilisation d'un GPS différentiel sur le terrain

• La base doit se connecter aux coordonnées
• La station d'énergie doit être connectée à son tour aux satellites
• Avant la correction différentielle, enregistrez ensuite les informations corrigées
• Les points du relevé sont corrigés avec un GPS
• Levé de terrain en suivant une grille définie, l'agriculture cartographie en utilisant les parcelles
• Tous les résultats sont sauvegardés sur la carte en USB et dans SIG

Bonnes pratiques

• calibrer chaque installation pour éviter les erreurs
• faire plusieurs sauvegardes des données sur un réseau ou dans le cloud
• des sources stabilisent la stabilité si les corrections ne sont pas faites
• Enregistrer les données brutes pour le cas ou certain post-traitement à exploiter les données

Utilisation de la Station totale

• Cet outil essentiel en matière de topographie peut mesurer les distances et les angles
• Ces informations sont employées dans les constructions sur des terrains agricoles
• Cette station se calcule avec des distances, des angles d'horizons et, à l'aide des laser des coordonnées
• Lunette utilisée pour viser et écran servant d'interface

Utilisation sur le terrain

• positionner cette trépied et, à l'aide d'une série de vis, fixer la station totale
• Viseur le prisme réflecteur se situant sur le point à mesurer
• Lancer une mesure de l'appareil Transférer le traitement sur les logiciels de la station que son à la disposition des ordinateurs

Kobotoolbox

• Cet outil recueuille des données et analyses tout en gérant les informations sur le terrain
• Avec un téléphone intelligent ou une tablette vous pourrez concevoir plus de questionnaires grâce à KoboToolbox
• Une enquête gratuite à l'extérieur des zones
• L'installation peut aussi se faire à l'aide des résultats et exportés avec des exemples en Côte d'Ivoire

Drones

• Cet aéronef est contrôlé à distance et autonome en effectuant de nombreux domaines, agricole et scientifique grâce à un contrôleur
• Plusieurs marques ainsi que plusieurs principes de l'agriculture et de l'imagerie par ces fonctionnalités. Il sera question de l'apprendre
• Il y a deux catégories
• Des multirotors ou ailes fixes. Les ailes fixes ont la possibilité d'être à longue autonomie dans des zones en hautes altitude et avoir plus de temps qu'un multirotor
• DJI Mavic Air ou d'autre drones pour le cartographie qui permettront des images adaptées à ces besoins

Fonctionnement de drone

• Une radiocommande stabilise l'appareil
• Des moteurs d'hélices permettent de diriger le drone
• Plusieurs modes de vol sont disponibles
• Lignes de vue doivent être établies du drone et respecter tout ce qu'il traverse

Caractéristiques sont nombreuses, selon capteurs embarquées, drones par exemple

• Les images permettent de cartographier ou de surveiller le travail agricole et sont adaptées aux capteurs aériens ou techniques
• Plusieurs types de traitements d'images fonctionnent de plusieurs manières avec ces catégories de traitements
• La terre de végétation peut être détectée dans un SIG à l'aide de plusieurs images

Images satellitaires

• Des photos prises par des satellites au-dessus de la surface de la Terre. Le domaine comporte la météorologie et même des catastrophes
• Une revue traitant de différents types d'images
• Le type dont un capteur a déjà pu acquérir l'image
• Type (Passive)
• Un capteur captures des images dans le lumière
• Les optiques captures image du lumière ou du son en fonction de quelle énergie possède la matière

Image radar (SAR active)

• Utilisent les ondes pour une image à capturer dans la lumière (de jour comme de nuit)

Hyperspectrales

• Ils captent une quantité considérable de bandes, qu'une lumière n'émet pas Programme Copernicus est un récent programm de l'Agence spatiale aérienne

Caractéristique essentiel

• Résolution spatiale, celle qui définit la grandeur
• Plus précisément au nombre de bandes spectrales captées
• Une gamme de photos ainsi que, la résolution au fait et quelques operations Il est fait entre autres une classification pour la détection (types ou surface sur leur milieu)

La résolution est donnée selon le type de zone donnée

• Quotidienne ou autre
• Faire une transformation de la luminosité qui s'y affiche. Une image doit être décomprimable
• Pour finir cette partie de notre sélection, il faut regarder les vidéos de différents fichiers à la cartographie ou autre fonction selon la carte ou le fichier en question en la consultant.