Soutenance mémoire
Depuis sa naissance, la topographie demeure la science la plus empruntée par les experts en construction quelque soit sa nature. Ses travaux occupent une place importante dans le monde de construction à cause de sa capacité d’étudier, de mesurer avec les meilleures précisions la forme et la dimension de la surface ou de la zone à étudier. Cette étude a pour but de garantir avec exactitude la suite des travaux de construction. Actuellement, nous vivons dans un monde de l’informatisation des opérations lourdes effectuées par les hommes. Ceci a pour but de rentabiliser les travaux de bureau à faire. C’est ainsi que la conception d’une application d’automatisation de ces opérations est nécessaire pour nous les topographes afin d’améliorer le rendement de travail. Ces opérations sont constituées par des travaux de bureau tel que les calculs et les dessins topographiques qui tiennent une grande place dans le procédé des travaux topographiques.
GENERALITES ET OBJECTIFS DE NOS ETUDES
Introduction à la topographie
D’après son étymologie, la topographie vient du mot grec « Topo » qui veut dire «Lieu » et « Graphein » qui veut dire décrire, écrire. La Topographie est donc la représentation graphique d’un lieu. Selon l’encyclopédie Encarta : « La topographie est la disposition des reliefs naturels et artificiels d’un lieu existant sur la surface terrestre, par extension, science de leur représentation graphique et cartographique à partir de relevés de terrain ou de signaux électromagnétiques (télédétection satellitaire) » [3]. Cette description d’une région se traduit par une représentation graphique et cartographique précise du lieu sur des supports divers, généralement des cartes ou des plans.
Pour pouvoir atteindre ses objectifs, une acquisition de donnée sur terrain doit être effectuée à l’aide des instruments de mesure topographique à savoir les théodolites mécaniques ou électroniques pour les mesures de distance et d’angle, les niveaux pour les mesures de dénivelée en nivellement direct, le GPS pour le positionnement en temps réel d’un point quelconque dans un système de coordonnée géographique quelconque. Ainsi, pendant ces levées topographiques qui doivent suivre des règles ou méthodes de mesure afin d’atteindre une certaine précision voulu et ceci pour éviter de commettre des fautes ou erreurs grossières de levé. C’est après cette acquisition de données se déroule une étape très importante de la topographie: le traitement des données ou plus précisément le calcul topographique. C’est dans cette phase que se trouvent les procédés ou méthodes de calcul selon le levé de détermination effectué sur terrain. Durant ces calculs, des compensations des mesures doivent être réalisées afin de rendre homogène les données obtenus sur terrain. Pour finaliser, la phase de report des points sur plans ou cartes constitue la dernière étape pour la topographie. Ce report consiste à utiliser les données calculés pour réaliser des figures géométriques sur un plan ou carte à l’aide des dessins manuels à la main sur un papier de dessin ou à l’aide des dessins assistés par l’ordinateur qui sont très utilisés de nos jours.
Les domaines d’application
A cause de l’importance de ses données, la topographie demeure l’outil de base pour les autres disciplines d’études à savoir: Travaux Fonciers, Génie Civil, Mines, Géologie, Défense, Métrologie, Environnement… Ces domaines d’études utilisent des données topographiques pour pouvoir débuter leurs propres travaux de réalisation des projets. Prenons comme exemple l’exploitation minière, il utilise inconditionnellement des mesures topographiques pour le pilotage d’une galerie entre deux puits, pour l’implantation des points à l’intérieur de cette galerie et souvent il est nécessaire de faire des nivellements directs pour les galeries inclinées. En plus, ces travaux demandent des mesures de haute précisions car de mauvaises précisions peuvent engendrer des problèmes de continuité des travaux d’exploitation des mines c’est-à-dire les experts miniers ne peuvent pas commencer leurs activités si la topographie n’est pas bien assurée.
Notions de mesure topographique
Le levée topographique est l’opération qui consiste à mesurer un ou plusieurs points sur une région ou une surface bien déterminée de la terre en utilisant des instruments et méthodes appropriées aux levées. Pendant ces levées, il existe des mesures angulaires pour les angles horizontaux (AH) et verticaux (AV), sans oublier les mesures de distances horizontaux (Dh) et inclinées (Di), et la détermination des altitudes (H) qui se fait par la mesure de dénivelés entre deux points. Sachant que durant ces descentes sur terrains, l’existence des points d’appuis est essentielle pour le référencement des levées. Ces points peuvent être des points géodésiques en coordonnée Laborde (X, Y) ou points de nivellement géodésique (Z) pour le cas de Madagascar. A noter aussi que, chaque mesure est entassée d’erreurs qui sont absolument inévitables. Elles proviennent de l’imperfection des instruments utilisés, de l’imperfection des sens de l’individu. Leur valeur est faible par rapport aux fautes et doit être obligatoirement inférieure à la tolérance. Ces erreurs peuvent être classées en deux catégories à savoir les erreurs systématiques qui sont quantifiables et peuvent être corrigées à l’aide des calculs ou mode opératoire et les erreurs accidentelles ne présentent pas des caractères systématiques ne peuvent être ni calculées d’avance ni éliminées par la méthode opératoire. Elles sont dues à des causes non analysables, on ne peut pas constater leur existence.
Notions de calcul topographique
Après le levé sur terrain, vient l’étape de traitement de données obtenues par les différentes mesures, ce qu’on appelle le calcul topographique. C’est l’étape essentiel pour nous les topographes, à cause de sa possibilité de faire des vérifications des erreurs commises sur les mesures et de les corriger si possible. Le calcul consiste aussi à la détermination des éléments essentiels à l’établissement des plans ou cartes topographiques à savoir les coordonnées planimétriques ou altimétriques des points à reporter sur un support graphique. Comme les levées, le calcul suit également des procédés et méthodes selon les résultats voulus. C’est-à-dire que des règles et des méthodes doivent être respectées pour atteindre le but final qui est la détermination des coordonnées des points. Nous détaillerons dans la deuxième partie de cet ouvrage quelques uns de ces procédés et calculs. En outre, les travaux de calcul se font généralement aux bureaux selon les moyens avec des outils ou matériels. Il existe des outils classiques ou anciens à savoir les tables de calcul trigonométrique, tables logarithmiques mais de nos jours des outils modernes sont les plus utilisés comme les machines à calculer et l’ordinateur qui est devenu l’outil le plus employé pour nous les topographes avec sa grande capacité de calcul et sa rapidité. En tout, le calcul nécessite la notion de temps, la notion de manipulation des données ou la saisie des données, la familiarité avec les formules mathématiques et les règles de calcul topographique. Il exige aussi la maîtrise du maniement des instruments cités ci-dessus. Ces obligations ont pour but d’avoir un résultat de calcul vrai et sans faute.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES ET OBJECTIFS DE NOS ETUDES
A : GENERALITES
A.1. Introduction à la topographie
A.2. Les domaines d’application
A.3. Notions de mesure topographique
A.4. Notions de calcul topographique
A.5. Notion de report graphique
B. PROBLEMES DES TRAVAUX TOPOGRAPHIQUES
B.1. Exposition et origines
B.2. Conséquences
C : OBJECTIFS DE NOTRE RECHERCHE
PARTIE II : LES PROCEDES DE CALCULS TOPOGRAPHIQUES
A : GENERALITES SUR LES PROCEDES ET METHODES
B : NOTIONS DES THEORIES DES ERREURS
B.1. Erreurs systématiques
B.2. Erreurs accidentelles
C. LES CALCULS TOPOGRAPHIQUES APPLIQUES AU LOGICIEL
C.1. Le Gisement Vo moyen des stations
C.2. Intersection
C.3.Relèvement
C.4.Cheminement planimétrique
C.4. Cheminement altimétrique
C.5. Calcul de surface
C.6. Calcul des points rayonnés
PARTIE III : DEVELOPPEMENT DE L’APPLICATION
A. GENERALITE SUR LE PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT
B. LES PHASES DE DEVELOPPEMENT
B.1. Phase de conception
B.2. Phase de codage
B.3. Phase test
B.4. Diagramme des opérations pendant le développement
C. MODELISATION DE L’APPLICATION
C.1. Définition sur la modélisation
C.2. Diagramme des classes
D. DEVELOPPEMENT DE L’APPLICATION
D.1. Principe du logiciel
D.2. Microsoft Excel
D.3. AUTOCAD
D.4. Schémas du principe de fonctionnement de notre programme
D.5. Phase de Codage
PARTIE IV : MISE EN ŒUVRE DU LOGICIEL
A. PRESENTATION DU LOGICIEL
B. INSTALLATION/DESINSTALLATION
A.1.Installation
A.2.Désinstallation
B. UTILISATION DU LOGICIEL
B-1- Fonctionnement
B.2. Exposition du logiciel
B.3. Gestion des fichiers
B.4. Importation fichier Excel
B.4. Dessin automatique sur AUTOCAD
C. PROPOSITIONS D’AMELIORATION
C.1. Proposition sur l’importation des fichiers
C.2. Proposition sur le dessin automatique
C.3. Autres propositions
CONCLUSION
ANNEXES
