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TOPOGRAPHIE

Étymologiquement, la topographie (du grec 精礼神礼﨟, «lieu») consiste à représenter graphiquement un lieu sur le papier; l’opération correspondante est le levé topographique et le support en est la minute de levé. Deux cas sont à envisager.

Dans le premier cas, le levé topographique est destiné à l’élaboration de plans topographiques (plans cadastraux pour la délimitation de la propriété foncière, plans d’urbanisme, plans pour l’implantation d’ouvrages du génie civil, etc.) qui couvrent en général une surface limitée et sont à grande échelle (de 1 : 500 à 1 : 2 500), de sorte que tous les détails du paysage peuvent y être représentés rigoureusement à l’échelle: à ce titre, le plan topographique conserve partout une valeur métrique .

Dans le second cas, le levé topographique sert à l’établissement d’une carte couvrant une vaste étendue (un pays entier par exemple): il est effectué alors à une échelle plus petite (de 1 : 5 000 à 1 : 100 000), selon le développement économique du pays considéré. La carte à plus grande échelle issue de ces levés est la carte de base (au 1 : 25 000 en France, achevée en 1980); de celle-ci on peut déduire, sans autres opérations de terrain, toute une série de cartes dérivées ^{[cf. CARTOGRAPHIE]}.

Le levé effectué entièrement sur le terrain, soit au tachéomètre, soit à la planchette, s’appelle le levé direct . On l’oppose au levé photogrammétrique ^{[cf. PHOTOGRAMMÉTRIE]}, où la plupart des opérations s’effectuent en atelier en restituant des photographies aériennes ou des images spatiales à axe vertical et à recouvrement stéréoscopique. Le levé photogrammétrique a supplanté entièrement les levés directs effectués à la planchette en vue de l’établissement des cartes à moyenne et petite échelles (1 : 20 000, 1 : 50 000), mais les levés directs à très grande échelle (1 : 500, 1 : 1 000, 1 : 2 000) concurrencent encore les levés photogrammétriques en raison surtout de leur plus grande précision altimétrique.

Le levé photogrammétrique fait toutefois appel à des topographes expérimentés pour le contrôle aux appareils de restitution, lors de la photo-identification en atelier et lors des opérations de complément. Celles-ci consistent sur le terrain: à ajouter sur la minute (placée sur une planchette, cf. Le goniographe , in chap. 2) tous les détails invisibles sur les photographies aériennes ou les images spatiales, parce que de trop faibles dimensions ou parce que cachés par la végétation; à reconnaître toute une série de détails restitués mais non identifiables en atelier; à ajouter les limites administratives et la toponymie.

1. Le levé topographique

Tout levé topographique, qu’il soit direct ou photogrammétrique, s’appuie:

– sur le canevas géodésique ^{[cf. GÉODÉSIE]}; en France, celui-ci présente une densité d’environ un point géodésique tous les 10 kilomètres carrés, dont les coordonnées rectangulaires sont publiées par feuille au 1 : 50 000 dans le système de projection Lambert;

– sur le canevas du nivellement général de la France, ensemble de quelques centaines de milliers de repères de nivellement, scellés sur des bâtiments et ouvrages dont les altitudes ont été déterminées avec une grande précision à partir du repère fondamental de Marseille, et dont la cote est elle-même issue du niveau moyen de la Méditerranée, mesuré au marégraphe.

Les deux canevas de base qui précèdent sont insuffisants pour assurer un levé topographique, et il est alors nécessaire d’établir un canevas complémentaire à la fois planimétrique et altimétrique, à partir duquel on procède au levé des détails.

Le levé topographique comprend:

– la planimétrie, ensemble de lignes ou de détails ponctuels provenant en général d’une intervention de l’homme: cultures ou zones de végétation, voies de communication, clôtures, bâtiments, arbres, bornes, croix, etc.; la planimétrie est représentée par des signes conventionnels noirs, ou verts lorsqu’il s’agit de végétation;

– l’hydrographie, comprenant des surfaces d’eau (mers, lacs, étangs, etc.), des lignes de l’hydrographie naturelle (fleuves, rivières, ruisseaux) ou de l’hydrographie résultant de l’intervention de l’homme (canaux, fossés d’écoulement, de drainage), des détails «ponctuels» (sources, puits, etc.); l’hydrographie est représentée par des signes conventionnels bleus;

– l’orographie ou représentation des mouvements de terrain par des courbes de niveau équidistantes; l’équidistance est fonction, d’une part, de l’échelle, et, d’autre part, du caractère plus ou moins accidenté du terrain; c’est ainsi que pour un levé à l’échelle de 1 : 2 000 on choisira une équidistance de 2 mètres en terrain accidenté et de 0,50 m en terrain plat; pour un levé à l’échelle de 1 : 20 000 on choisira une équidistance de 5 mètres (10 m en montagne); le figuré du terrain peut être complété par des courbes intercalaires (équidistance moitié des courbes normales); les courbes de niveau sont en général représentées en bistre, couleur utilisée aussi pour les signes conventionnels de l’orographie: talus, marnes, sables, etc.

Les opérations topographiques se décomposent en deux parties: d’une part, une phase topométrique , constituée par des mesures de distances, d’angles ou de tracés de direction, de dénivelées et, d’autre part, une phase topographique , où le topographe trace les lignes de la planimétrie, de l’hydrographie et les courbes de niveau en s’appuyant sur les mesures; ce tracé est effectué sur le terrain même, lorsqu’il s’agit de levés à la planchette, et au bureau pour les levés tachéométriques, d’après des croquis pris sur le terrain.

Les levés à grande échelle comportent une épure géométrique du terrain quasi parfaite, les détails planimétriques pouvant être tous mis en place par des mesures, et la représentation des formes du terrain faisant peu intervenir l’appréciation du topographe. Il n’en est plus de même aux petites échelles où le nombre de mesures par unité de surface diminue; le topographe doit y remédier par son expérience à propos de figuré du terrain et ses connaissances de géomorphologie.

2. Mesure des angles

La figure 1 schématise un goniomètre, instrument permettant de mesurer des angles dans le plan horizontal. La lunette topographique, mobile autour de l’axe des tourillons, possède un réticule réglable qu’on amène dans le plan conjugué de l’objet visé par rapport à l’objectif de la lunette. L’image obtenue est observée au moyen de l’oculaire. Le centrage du goniomètre au point de station S demande d’amener l’axe principal PP du goniomètre sur la verticale de S.

La mise en station consiste à rendre au moyen de la nivelle l’axe principal PP vertical. L’index est remplacé soit par un système de deux verniers diamétralement opposés, soit par des systèmes de lecture variés dont certains reviennent à prendre la moyenne des lectures en deux points diamétralement opposés du limbe; on élimine ainsi l’erreur due à l’excentricité de l’axe principal par rapport au limbe. Pour mesurer l’angle correspondant à deux points A et B du terrain, il suffit de bissecter successivement A et B, c’est-à-dire d’amener le fil vertical du réticule à passer par l’axe de l’objet visé et à effectuer les lectures correspondantes face="EU Updot" 裸^A, face="EU Updot" 裸^B sur le limbe. La différence face="EU Updot" 裸^B 漣 face="EU Updot" 裸^A = ASB mesure le rectiligne du dièdre des deux plans passant par la verticale de S et contenant A et B. En général, le goniomètre comprend, en plus, un cercle vertical; le réticule de la lunette comporte, outre les deux fils en croix, deux systèmes de fils stadimétriques permettant la mesure des distances. L’instrument ainsi constitué est un théodolite ou un tachéomètre, qui assure les trois fonctions fondamentales de la topographie: mesures des angles horizontaux, des angles verticaux et des distances.

Dans les opérations de canevas, les angles horizontaux sont mesurés successivement cercle à droite et cercle à gauche: la moyenne est affranchie de certaines erreurs systématiques. Pour améliorer la précision du résultat, on effectue plusieurs mesures de l’angle par les procédés de la répétition ou de la réitération. Les sensibilités de lecture sont respectivement le dmgr pour le théodolite, le cgr ou le mgr pour les tachéomètres.

Certains goniomètres sont munis d’un déclinatoire, tube en cuivre contenant une aiguille aimantée, mobile sur un pivot et tendant à s’orienter sous l’influence du champ magnétique terrestre dans la direction du nord magnétique. Dans ce cas, au lieu de repérer une direction telle que SB par l’angle ASB qu’elle fait avec la direction SA (mode goniométrique), on mesure l’angle que fait la direction SB avec la direction du nord magnétique; on dit qu’on opère en mode décliné.

Orientation astronomique

On peut avoir à orienter un goniomètre dans une région où ni le mode goniométrique ni le mode décliné ne sont utilisables. On emploie alors des méthodes astronomiques, qui consistent à déterminer, par résolution du triangle de position, l’azimut d’un astre, c’est-à-dire l’angle que fait sa direction avec la direction du nord géographique. On utilise soit le Soleil, soit l’étoile Polaire.

Orientation gyroscopique

Pour l’orientation gyroscopique on se sert d’un gyrothéodolite dont le principe est analogue à celui des compas gyroscopiques. Le système gyroscopique tournant à très grande vitesse est suspendu à un fin ruban vertical, son axe restant horizontal. Une fois lancé, l’axe du gyroscope oscille de part et d’autre du méridien géographique. Le système gyroscopique est monté au-dessus de l’alidade (cf. Le goniographe ) d’un théodolite que l’opérateur tourne pour suivre le mouvement du gyroscope. Il immobilise l’alidade aux instants d’élongation maximale du gyroscope et effectue les lectures correspondantes d’où il déduit la direction du nord géographique. Le gyrothéodolite permet de s’orienter en un lieu quelconque indépendamment des conditions météorologiques, qui peuvent s’opposer à l’orientation astronomique, et dans les cas où l’orientation en mode décliné n’est pas possible (champ magnétique terrestre perturbé par certaines roches ou par des masses métalliques). L’orientation des levés souterrains s’effectue exclusivement par la méthode gyroscopique.

Le goniographe (planchette)

Un goniographe est formé d’une planchette fixée sur un trépied, et d’une alidade. L’alidade est composée d’une règle avec un biseau permettant le tracé d’une direction et d’un organe de visée, pouvant être constitué par le système œilleton-crin de l’alidade nivélatrice, ou pouvant être optique; la lunette comporte alors un réticule, analogue à celui des tachéomètres, ou un tableau focal permettant la mesure des sites et des distances. Sur la planchette est placée la minute quadrillée, sur laquelle sont reportés par leurs coordonnées les points du canevas.

Pour matérialiser un angle tel que ASB, on bissecte successivement les points A et B et on trace les visées sa et sb correspondantes.

On dit que la minute est orientée lorsqu’on a rendu homothétique les deux figures constituées (fig. 2), d’une part, par les points et les directions déjà portés sur la planchette sabc ; d’autre part, par les projections horizontales sur le plan de la planchette des points et des directions homologues du terrain s A B C .

Le centre d’homothétie est le point de station, et le rapport d’homothétie est l’échelle du levé. On peut placer sur la planchette un déclinatoire, boîtier rectangulaire comportant une aiguille aimantée. La planchette étant orientée, on tourne le déclinatoire jusqu’à ce que l’aiguille soit entre ses repères et on indique la position du déclinatoire par un trait: la planchette est dite déclinée. L’opération inverse permet d’orienter la planchette en mode décliné; il suffit de faire tourner l’ensemble planchette déclinatoire jusqu’à ce que l’aiguille soit entre ses repères.

3. Mesure des distances

Mesure directe

Pour effectuer la mesure directe d’une distance, on porte le long de celle-ci un étalon de longueur bout à bout autant de fois qu’il est nécessaire; la portée finale inférieure à la longueur de l’étalon constitue l’appoint.

Les mesures de longueur de haute précision sont réalisées au moyen de fils Jäderin en métal invar de 24 mètres ou avec des rubans en métal invar suspendus (dispositif Danger), la tension étant réglée par des poids tenseurs ou par des poignées dynamométriques. L’erreur moyenne relative (cf. MESURE - Mesures mécaniques) est de l’ordre de 10^-5 à 10^-6 pour quelques kilomètres. Pour les mesures courantes on se sert des rubans d’acier émaillés à graduation centimétrique sans poignée dynamométrique. L’opération de mesure s’appelle alors le chaînage (ancienne utilisation de la chaîne d’arpenteur). L’erreur moyenne relative est comprise entre 10^-3 et 10^-4 pour 100 mètres selon la nature du terrain.

La mesure électromagnétique des distances

Les instruments de mesure électromagnétique des distances, utilisés en topographie, fonctionnent selon le schéma général suivant.

Une onde porteuse de haute fréquence, généralement lumineuse, est continuellement modulée par une fréquence plus basse. L’onde porteuse est renvoyée par un réflecteur, constitué par un système de prismes. Au retour de l’onde on compare la phase de modulation du signal récupéré après son trajet aller-retour 2 L avec la phase du signal en cours d’émission:

Le déphasage est mesuré avec un phasemètre, et la demi-longueur d’onde2 est considérée comme l’unité de mesure. Il suffit de mesurer, par un système approprié, le nombre n d’unités de mesure.

Par leur facilité d’emploi les instruments de mesures électromagnétiques des distances ont introduit une véritable révolution dans les procédés topographiques.

Mesures indirectes de longueur

Les stadimètres sont des dispositifs de mesure optique des distances sur un jalon ou sur une mire graduée. Dans les dispositifs stadimétriques à angle constant, on intercepte sur les deux fils stadimétriques du réticule de la lunette du tachéomètre une portion de mire graduée: PQ = l . L’angle stadimétrique correspondant à l’intervalle des deux fils vaut généralement: 見 = 1 100, de sorte qu’on obtient la distance stadimétrique D^s par la relation: D^s = l 見 = 100 l . Lorsque la visée est horizontale, la distance D^h réduite à l’horizon est égale à D^s . En terrain incliné, on montre que:

i étant le site de la visée, c’est-à-dire l’angle qu’elle fait avec l’horizontale.

Pour éviter le calcul par la formule précédente, les constructeurs d’instruments topographiques ont imaginé des dispositifs dits autoréducteurs permettant d’obtenir directement par simple lecture sur la mire la distance D^h .

L’erreur relative commise dans les mesures stadimétriques à angle constant ou dans les dispositifs autoréducteurs décrits ci-dessus est donnée sensiblement par: d DD = 1 100 à condition de ne pas dépasser des portées de 80 mètres.

Mesure parallactique des longueurs

La mesure parallactique des longueurs consiste à évaluer avec un théodolite l’angle parallactique 見 sous lequel on voit les deux repères écartés d’une longueur l = 2 m d’une stadia horizontale tenue perpendiculairement à la visée. L’angle mesuré étant le rectiligne du dièdre contenant la verticale de A et les points M¹ et M ¹, on a directement la distance D^h = AH réduite à l’horizon: D^h = l 2 cotan 見2.

On mesure l’angle 見 avec beaucoup de précision en effectuant plusieurs réitérations ou répétitions; l’erreur croissant comme le carré de la distance, il ne faut pas dépasser des portées de l’ordre de 100 mètres.

Mesure par variation de pente

Dans les procédés par variation de pente on mesure successivement les sites i ¹ et i ² relatifs à deux points M¹ et M² d’une mire verticale (fig. 3):

La variation de pente: tani ² 漣 tani ¹ est obtenue très aisément lorsque l’instrument utilisé permet de lire directement des pentes (fonction clisimètre).

Dans certains instruments, comme le tachéomètre Sanguet, la variation de pente tani ² 漣 tani ¹ est introduite par la manipulation d’un levier que l’on amène sous quatre butées b ¹, b ², b ³, b ⁴, d’où C²⁴ = 6 variations de pente possibles. La plus usuelle consiste à passer de la butée b ¹ à la butée b ², introduisant ainsi une variation de pente de 1 : 100, de sorte que D^h = 100 M¹M².

Mesure par duplication d’image

Les télémètres à coïncidence et à base variable ont remplacé en topographie les télémètres stéréoscopiques, leur précision les rendant utilisables.

Corrections à apporter aux longueurs mesurées

Il faut d’abord réduire à l’horizon la longueur AB = D^p , mesurée selon la pente du terrain. Si i est le site de AB, la longueur AB = D^h , réduite à l’horizon, est D^h = D^p cosⁱ (fig. 4).

Il faut procéder en outre à une seconde correction dite de réduction à l’ellipsoïde ou au niveau zéro. Si H est l’altitude de A au-dessus de l’ellipsoïde, et R le rayon de courbure de l’ellipsoïde, la distance D⁰ = A⁰B⁰ réduite à l’ellipsoïde est donnée par la relation (fig. 4):

Enfin, le système de projection utilisé introduit, dans le passage de l’ellipsoïde au plan de projection, une altération linéaire qui, pour les systèmes de projection France, atteint au maximum 37 centimètres par kilomètre.

Précision dans la mesure des distances

Dans les levés réguliers on mesure, lors des opérations de canevas, les distances (et aussi les angles) avec le maximum de précision, mais, dans le levé des détails, il suffit d’obtenir une erreur qui, réduite à l’échelle du levé, soit inférieure à l’erreur graphique évaluée au dixième de millimètre, ce qui correspond à 0,10 m à l’échelle 1 : 1 000 et à 1 mètre à l’échelle 1 : 10 000.

4. Mesure des dénivelées

Le nivellement indirect

Le nivellement indirect consiste à associer à une mesure d’angle vertical la distance correspondante mesurée selon la pente D^p où réduite à l’horizon D^h . L’angle d’une direction avec la verticale s’appelle la distance zénithale; l’angle avec l’horizontale est le site i . Dans le cas du site, la dénivelée est (fig. 5):

La fonction qui permet de mesurer un angle vertical s’appelle la fonction éclimètre, réalisée par le cercle vertical de l’instrument. Celui-ci est muni d’une nivelle des sites dont il faut caler la bulle avant d’effectuer le pointé en site sur le fil horizontal du réticule; la lecture est effectuée sur le limbe vertical par des dispositifs analogues à ceux qui sont utilisés sur le limbe horizontal.

La fonction éclimètre a été progressivement remplacée par la fonction clisimètre , qui permet de lire directement la pente p = tgi . La dénivelée s’obtient alors par l’expression: h = D^h 練 p .

Les mesures d’angles verticaux sont effectuées en général cercle à droite et cercle à gauche; la moyenne est alors affranchie de la collimation verticale (défaut de calage de la graduation zéro au site zéro ou à la distance zénithale zéro).

Certains éclimètres modernes sont à calage automatique du zéro; un dispositif compensateur, à prisme liquide ou pendulaire, remplace la nivelle des sites et donne la lecture correcte de l’angle vertical même lorsque l’axe principal de l’instrument n’est pas rigoureusement vertical.

Nivellement direct ou géométrique

Dans le nivellement direct, il s’agit de placer entre deux points A et B un niveau, constitué essentiellement d’une nivelle et d’une lunette. Le niveau est réglé lorsque la directrice de la nivelle est parallèle à l’axe optique de la lunette; autrement dit, lorsqu’on cale la nivelle du niveau on matérialise une visée optique horizontale. Dans ces conditions, il suffit de placer, en A et en B, deux mires verticales graduées (fig. 6) et de lire les graduations l ^A et l ^B sur le fil niveleur du niveau. La dénivelée entre A et B s’obtient par la simple différence: l ^A 漣 l ^B.

On distingue de nombreux types de niveaux. Les niveaux à double visée permettent d’effectuer deux visées dans des positions différentes de la nivelle et de la lunette; on démontre que la moyenne des deux lectures est correcte, même lorsque le niveau n’est pas réglé. La tendance actuelle est d’utiliser des niveaux-blocs et des niveaux automatiques (sans nivelle mais à dispositif compensateur); il faut alors respecter rigoureusement l’égalité des portées pour éliminer l’influence du défaut de réglage du niveau.

5. Les procédés topographiques en planimétrie et en nivellement

Procédés par mesures d’angle ou tracés de direction

L’intersection au goniomètre consiste à stationner trois points A, B, C de coordonnées connues et à mesurer en ces points les angles (marqués sur la fig. 7) relatifs au point M à déterminer. On résout d’abord le triangle ABM⁰ pour obtenir les coordonnées du point approché M⁰ issu de A et de B, puis on vérifie l’intersection grâce à la visée issue de C. Pour déterminer le point définitif, on matérialise à grande échelle sur un graphique le chapeau, ou triangle d’erreur M⁰M¹M², et on place M à l’intérieur de ce triangle à des distances des côtés du chapeau respectivement proportionnelles aux longueurs des visées: on mesure graphiquement les différences de coordonnées de M par rapport à M⁰, d’où on déduit les coordonnées de M.

Pour effectuer l’intersection à la planchette on stationne successivement A, B, C; on s’y oriente puis on trace la visée relative à M. La position m de M s’obtient par intersection des trois visées (ou tracées); on pique m à l’intérieur du chapeau obtenu.

Le relèvement consiste à stationner le point à déterminer M et à mesurer en ce point les angles 塚, 見, 廓, sous lesquels on voit respectivement les points A, B, C. On peut ensuite graphiquement (fig. 8) soit tracer les arcs capables relatifs aux angles mesurés, leur intersection donnant le point M⁰ cherché; soit construire le point B diamétralement opposé à A sur le cercle AMB, ainsi que le point C diamétralement opposé à A sur le cercle AMC. Le point M⁰ s’obtient en abaissant de A la perpendiculaire à B C .

La seconde méthode ci-dessus peut être utilisée pour calculer les coordonnées du point approché M⁰ après avoir calculé les coordonnées des points B et C .

Pour avoir une vérification il est indispensable de viser au moins un quatrième point D, de coordonnées connues.

La méthode de Hatt permet de déterminer le point définitif d’un relèvement en traçant à grande échelle les six «segments capables» relatifs aux quatre points visés A, B, C, D (C²⁴ manières d’associer quatre points deux à deux).

À la planchette, on opère en général par tâtonnements en partant d’une orientation approchée donnant un premier chapeau, que l’on réduit successivement en améliorant chaque fois la précision de l’orientation.

À l’intersection et au relèvement planimétriques qui viennent d’être définis correspondent l’intersection et le relèvement altimétriques, pour lesquels on mesure les sites i en A, B, C sur M dans le cas de l’intersection, et les angles verticaux en M sur A, B, C dans le cas du relèvement. On obtient les dénivelées par nivellement indirect en associant à chaque angle vertical la distance horizontale D^h correspondante, issue du calcul de l’intersection ou du relèvement.

La dénivelée obtenue par dn = D^h tani doit subir une correction de niveau apparent; celle-ci tient compte de la sphéricité terrestre et de la réfraction atmosphérique qui courbe le rayon lumineux entre le point de station et le point visé. Cette correction est donnée par:

Pour D^h = 3 km, on a une correction de 0,60 m.

Procédés par mesures d’angles ou tracés de direction et par mesures de longueurs

Le rayonnement à partir d’un point A de coordonnées connues consiste à mesurer l’angle BAM que fait la direction AM relative au point à déterminer avec une direction AB connue, puis à mesurer la longueur AM; le rayonnement peut être calculé ou effectué à la planchette.

Le cheminement, ou polygonale, est une succession de rayonnements. Soient A et B deux points de coordonnées connues. Entre ces deux points, on détermine par rayonnements successifs une série de points intermédiaires M¹, M²..., M^{n -1}; l’opération revient à mesurer les longueurs des côtés AM¹, M¹M², etc., et les angles 見¹ = AM¹M², 見² = M¹M²M³, ... 見^{n -1} = M^{n -2}M^{n -1}B (fig. 9).

À partir de M^{n -1}, on détermine la position B de B comme si l’on ne connaissait pas celle-ci. L’écart BB constitue l’écart de fermeture, qui doit être compatible avec les erreurs d’observation.

Au rayonnement et au cheminement planimétriques qui viennent d’être définis correspondent le rayonnement et le cheminement altimétriques, soit par nivellement indirect (mesure des angles verticaux), soit par nivellement direct. Celui-ci permet en particulier le filage de courbe, procédé surtout utilisé à la planchette.

Dans le cheminement altimétrique, on calcule ou on mesure les dénivelées succes

sives dn ¹ entre A et M¹, dn ² entre M¹ et M²..., dn ⁿ entre M^{n -1} et B, celles-ci étant prises avec leur signe respectif.

Les points A et B étant de cotes connues, on calcule z ¹ = z ^A + dn ¹, z ² = z ¹ + dn ², etc., z ^B size=1 ^{= z n -1 + dn n .}

On compare la cote obtenue z ^B à la cote connue z ^B. La différence f^a = z ^B size=1 ^{漣 z B est l’écart de fermeture altimétrique du cheminement, qui doit être compatible avec les erreurs d’observation.}

Procédés par mesures de distance

On appelle multilatération le procédé topographique qui permet d’obtenir les coordonnées d’un point M uniquement par mesures de distances de M à plusieurs points comme A, B, C, D. On commence par calculer les coordonnées d’un point approché M⁰, par bilatération, sur deux points connus, puis on trace à grande échelle les segments distance, qui permettent la détermination des coordonnées définitives de M. Les distances sont en général mesurées avec un instrument de mesure électromagnétique.

En levé de détails on utilise le procédé des abscisses et des ordonnées ou des perpendiculaires. Celui-ci consiste à abaisser sur une ligne d’opération PQ une série de perpendiculaires à partir des détails à lever. L’opération est effectuée avec une équerre optique. On mesure ensuite les longueurs le long de la ligne d’opération (on les appelle les «abscisses») puis les «ordonnées». Ces mesures permettent le report des détails sur le plan.

La tachéométrie traditionnelle

Une équipe tachéométrique comprend: 1. un opérateur qui effectue les observations au tachéomètre ; 2. un secrétaire qui note celles-ci sur un carnet; 3. un croquiseur qui effectue les croquis (c’est la plupart du temps le chef de l’équipe); 4. un ou deux porte-mire.

Les observations donnent lieu au calcul du canevas planimétrique et altimétrique; les points calculés sont piqués par leurs coordonnées sur la minute.

Sur celle-ci un dessinateur procède au report des détails à partir des points du canevas; il trace les courbes de niveau par interpolation entre les points cotés.

Méthodes modernes de levé topographique. Infographie

On appelle infographie l’union de l’informatique et du graphisme. Pour utiliser l’informatique il est nécessaire de procéder à un enregistrement automatique des données sur le terrain grâce à des tachéomètres électroniques, puis de traiter ces informations au bureau.

Tachéomètres électroniques

Parmi les tachéomètres électroniques on distingue, d’une part, les tachéomètres ordinaires auxquels on peut superposer un instrument de mesure électromagnétique des distances, combiné avec un système d’enregistrement automatique des angles horizontaux, verticaux et des distances; d’autre part, les tachéomètres intégrés qui ne permettent pas la séparation physique de l’instrument de mesure électronique des distances et du tachéomètre proprement dit; ils sont munis eux aussi d’un système d’enregistrement automatique des données. Ce système peut déboucher sur un traitement immédiat, permettant le calcul des coordonnées sur le terrain même, ou sur un traitement différé, en ordinateur, au bureau.

Traitement des informations

L’information enregistrée sur le terrain est transmise à un micro-ordinateur qui fut d’abord connecté à une machine à écrire télétype, dactylographiant les résultats du traitement. Les micro-ordinateurs possèdent maintenant une console de visualisation interactive graphique.

Ainsi, l’informatique a permis de substituer au plan graphique traditionnel la notion de plan numérique , document dont tous les éléments sont définis par leurs coordonnées rectangulaires.

Le plan numérique est établi en cinq phases distinctes: 1. la saisie des données sur le terrain; 2. la constitution d’un fichier-points; 3. l’établissement du fichier-éléments comprenant notamment en code les instructions de fonction des points; 4. un dessin de contrôle avec corrections; 5. le dessin automatique: soit au moyen de traceurs rapides à rouleaux, soit au moyen de tables traçantes à plat, permettant une plus grande précision.

Implantations

Alors que le levé topographique est l’opération qui permet de passer du terrain au plan topographique, l’implantation est l’opération inverse de passage du plan au terrain. Lorsque un bureau d’études a effectué sur un plan le tracé d’une nouvelle voie de communication ou celui d’un nouveau lotissement, l’implantation consiste à matérialiser sur le terrain par des piquets l’axe et l’empreinte de la nouvelle voie de communication, les angles des bâtiments du lotissement, etc. L’implantation utilise les mêmes méthodes topographiques que le levé.

• 1544; bas lat. topographia, mot gr.

1 ♦ Rare Description de la configuration (d'un lieu, d'un pays). « Il se lança dans une topographie touffue » (Courteline).

2 ♦ (1757) Technique du levé des cartes et des plans de terrains assez étendus (à la différence de la planimétrie) à échelle relativement petite et en supposant la Terre plane (à la différence de la géodésie). ⇒ cartographie, géodésie, nivellement, planimétrie, triangulation. Topographie maritime, du fond des mers. ⇒ hydrographie.

♢ Représentation graphique (d'un terrain, d'une portion de territoire), avec l'indication de son relief.

3 ♦ Configuration, relief (d'un lieu, terrain ou pays). « Ils habitaient le hameau, dont la topographie n'était guère compliquée » (Robbe-Grillet).

Synonymes :

n. f.

d1./d Représentation graphique d'un lieu, avec indication de son relief.

d2./d Technique d'établissement des plans et cartes de terrains d'une certaine étendue.

d3./d Configuration d'un lieu. étudier la topographie d'un endroit.

⇒TOPOGRAPHIE, subst. fém.

A. — 1. Technique qui consiste à lever la carte ou le plan d'un terrain, à une échelle réduite, en supposant la terre plane. Enseigner, étudier la topographie. 16 interrogations. Topographie et lectures des cartes, éducation physique (ALAIN-FOURNIER, Corresp. [avec Rivière], 1909, p. 77). Il faut noter (...) qu'en de nombreux secteurs les instruments d'optique jouent un rôle auxiliaire important — tels (...) les instruments de visée en géodésie et topographie (Hist. gén. sc., t. 3, vol. 2, 1964, p. 201).

♦ Topographie historique. Ensemble des méthodes utilisant de manière convergente la topographie, la toponymie, l'archéologie, etc., pour identifier les sites antiques. D'autres [bas-reliefs], d'inspiration différente, intéressent au moins la topographie historique, par exemple le bas-relief du Louvre provenant de Khorsabad, où l'on a pu reconnaître Sidon (LAVEDAN, Urban., 1926, p. 179).

2. P. méton. Représentation sous forme de dessin ou de carte. Et ce n'est pas de plans et de topographie Que nous nous munirons pour ce nouveau cadastre (PÉGUY, Ève, 1913, p. 869).

B. — Configuration d'un lieu. Topographie d'un terrain, d'une région. Il n'y a dans toute la topographie lunaire aucune contrée aussi verte qu'une prairie ou une forêt terrestre (FLAMMARION, Astron. pop., 1880, p. 190). Les vallées d'origine glacière ont une topographie spéciale: cirques, vallées « en auge ». Beaucoup de lacs de montagne, les « fjords » de Norvège sont dus à des érosions glaciaires (COMBALUZIER, Introd. géol., 1961, p. 81).

C. — 1. Vieilli. Description détaillée d'un lieu, de ses éléments caractéristiques. Sans la topographie et la description de la ville, sans la peinture minutieuse de cet hôtel, les surprenantes figures de cette famille eussent été peut-être moins comprises (BALZAC, Béatrix, 1839, p. 17).

— MÉD. ,,Étude ou description des structures d'une région déterminée du corps humain et de leurs rapports`` (Méd. Biol. t. 3 1972). Topographie du système pileux. Localisation d'une douleur. Les douleurs s'accompagnent souvent de paresthésies (engourdissement, fourmillements) dont la topographie est précise (Ce que la Fr. a apporté à la méd., 1946 [1943], p. 245).

2. Au fig., littér. Description minutieuse, étude fouillée. Au service du Panama, Bouteiller avait étudié la topographie parlementaire (BARRÈS, Appel soldat, 1900, p. 195).

REM. Topographe, subst. Spécialiste de la topographie. Le géologue réservera le nom de plaine au terrain formé par une couche horizontale. Pour le topographe la question n'a pas d'intérêt, c'est toujours une surface plane (COMBALUZIER, Introd. géol., 1961, p. 134). En appos. M. Gunnison, lieutenant dans le corps des ingénieurs topographes au service des États-Unis (MÉRIMÉE, Mél. hist. et littér., 1855, p. 4).

Prononc. et Orth.:[]. Att. ds Ac. dep. 1694. Étymol. et Hist. 1. 1489-94 topografie « description détaillée d'un lieu » (OCTAVIEN DE SAINT-GELAIS, Le Séjour d'Honneur, éd. J. A. James, 4841 ds J. LEMAIRE, Le Moy. Fr., t. 3, p. 106); 2. 1765 « figure de rhétorique qui consiste en la description détaillée d'un lieu » (Encyclop.); 3. 1845 « art de représenter sur le papier la configuration d'un terrain » (BESCH.). Empr. au gr. « description d'un lieu ». Fréq. abs. littér.:72. Bbg. VAGANAY (H.). Pour l'hist. du fr. mod. Rom. Forsch. 1913, t. 32, p. 173.

topographie [tɔpɔgʀafi] n. f.

ÉTYM. 1544; bas lat. topographia, grec topographia, de topos « lieu », et graphein « écrire ». → -graphie.

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1 Rare. Description de la configuration d'un lieu, d'un pays. || « Il se lança dans une topographie touffue… » (Courteline, Messieurs les ronds-de-cuir, p. 196).