PRINCIPES DE LA STANDARDISATION DES COUCHES DANS LES DOMAINES DE LA TOPOGRAPHIE TERRESTRE

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Les travaux topographiques

Les travaux topographiques sont menés par des géomètres, des topographes ou des géomètres-experts et comportent plusieurs étapes, àsavoir, le lever topographique, le calcul topométrique et le dessin topographique. [1] [2] [10]

Le lever topographique

C’est l’ensemble de l’opération consistant à prendre les informations sur le terrain afin d’établir un plan. Ces informations concernent précisément l’occupation du sol (forêt, arbre, mosaïque de culture, plan d’eau, marais, zone bâtie, sol nu ou autres) en planimétrique et altimétrique.
Il est destiné également à l’élaboration des planstopographiques (plans cadastraux pour la délimitation de la propriété foncière, plan d’urbanisme, plan pour l’implantation d’ouvrages du génie civil, etc.) qui couvrent en général une surface limitée, 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. Il est précédé par une reconnaissance du terrain.

Le rattachement dans le réseau local

Un réseau est un ensemble des points physiquement liée et qui sert de base pour toute mesure. Madagascar a été partagé en réseau denivellement de 1er ordre, du 2ème ordre jusqu’au 4ème ordre et utilise les systèmes géodésiques Laborde. Ce système nécessite l’introduction de ses paramètres datum et l’utilisation de la projection Mercator Oblique.
La détermination des points géodésiques s’est faitepar la méthode de triangulation.
Dans ce cas, les canevas de base doivent être ratta chés par ces points géodésiques.

Le canevas de base

Le canevas de base est constitué par un ensemble de points connus en planimétrie et/ou en altimétrie avec une précision absolue et homogène. Ces points sont physiquement liés et servant d’appui pour contrôler le lever topographique.
Il se définit aussi comme un ensemble discret de points judicieusement répartis sur la surface à lever, dont les positions relatives sont déterminées avec une précision au moins égale à celle que l’opérateur attend du lever.

Méthodes de lever

Intersection
C’est un procédé de détermination planimétrique d’un point M par l’intersection de visées directes, issues de mesures d’angles effectuées à partir d’au moins trois points connus. Les trois visées doivent se couper franchement et chaque visée est un lieu de M.
Un point intersecté M est un point non stationné que l’opérateur vise depuis des points d’appui. Relèvement
C’est un procédé de détermination planimétrique d’un point M par mesures d’angles horizontaux à partir du point M inconnu, stationné en visant au moins trois points connus. Un angle observé à partir de M sur trois points connus A, B et C fournit donc un lieu de M.
Rayonnement
Cette technique permet la détermination des coordonnées d’un point inconnu M connaissant celles d’un point connu A en déterminant la direction AM et la distance AM. Elle comprend ainsi au minimum une mesure de distance et une mesure d’angle.
Recoupement
Le recoupement consiste à déterminer la position d’un point M inconnu à partir d’au moins trois points connus en combinant des visées directes (intersection) et des visées inverses (relèvement).
Toutes les combinaisons sont possibles à conditions qu’elles fournissent au moins trois lieux indépendants qui se coupent franchement pour obtenir les coordonnées du point M.

Le croquis de lever

Chaque lever de détails doit s’accompagner d’un croquis aussi précis, soigné et descriptif que possible et lisible par d’autres personnes que le dessinateur qui l’a réalisé.
Ce croquis est d’une aide précieuse, voire indispensable, lors de l’établissement du plan définitif dont la réalisation demande habiletéet habitude.
Il est important de noter que certains topographes arrivent de plus en plus à travailler sans croquis de terrain grâce à l’introduction d’un e codification des points levers et enregistrés sur un carnet de terrain.
L’effort d’apprentissage d’une standardisation est rapidement rentabilisé par le gain de temps lors de la phase d’habillage d’un lever de détails.

Le lever de détails

Le lever de détails englobe les opérations pouvant déterminer, à partir des points du canevas de base, la position des différents objets d’origine naturelle ou artificielle existant sur le terrain.
Le levé, nom donné au document résultant d’un lever est destiné, éventuellement après traitement numérique, à l’établissement de plans graphiques ou numérique qu’on appelle généralement phase de report.
Dans cette phase, le principe fondamental de la topographie consistant à aller de l’ensemble vers les détails doit être strictement respecté : les points de détail sont donc rattachés à un canevas, même si ce canevas se compo se uniquement de quelques points.
Un lever correctement mené doit assurer un maximum d’homogénéité entre les différents points de détails et il s’avère nécessaire d’effectuer des mesures surabondantes pour le contrôle.
Il est ainsi important de souligner que la détermination des détails à lever, le degré de précision et le nombre de mesure à effectuer font parties des principes de base lors d’un lever de détails que les topographes doivent absolument observer.

Calcul topométrique

Le calcul topométrique s’effectue avec des logiciels de calcul comme Covadis calcul topométrique, Tableur (Excel), programme Basic de calcul après saisie des données, Win topographie et à l’aide des tables logarithmiques.
Pour le transfert des données dans une station totale, l’appareil est relié à l’ordinateur avec un câble et les données sont transmises à l’ai de d’un logiciel de transfert. Par contre, avec les théodolites et les tachéomètres, les données doivent-être saisies.

Distances et Gisement

Distance horizontale

La distance horizontale est une distance rectiligne mesurée entre deux points ayant la même altitude. Elle se calcule aussi à partir d’ une mesure de la distance inclinée Di en projetant orthogonalement AB sur le plan horizontal du point A. L’utilisation de la distance horizontale pour la détermination des coordonnées dépend du type d’appareil topographique. Elle permet le calcul des tolérances et les dénivelées du parcours. Il existe différentes méthodes pour mesurer la distance :
Mesure de distance à l’aide d’une chaîne
La mesure à la chaîne est le moyen le plus classique et le plus utilisé pour déterminer les distances. La précision de la mesure est également remise en cause et dépend fortement des opérateurs.
Dans un terrain en pente régulière, il faut mesurer la dénivelée entre A et B mais dans le terrain très accidenté on additionne les distances en utilisant du fil à plomb et des jalons.
Principe de la mesure d’une distance à l’aide d’un IMEL
Un IMEL est un appareil qui fonctionne le plus souvent par émission d’une onde électromagnétique et qui permet la mesure du déphasage de l’écho de cette onde renvoyée par un réflecteur. Le distancemètre et la station otale fait partie d’un IMEL.
Pour mesurer une distance inclinée Di entre deux points au moyen d’un IMEL, l’opérateur stationne l’appareil sur le point A et on place un miroir ou un prisme à la verticale du point visé B. Un train d’ondes est envoyé de A vers B : c’est son retour au point A après réflexion sur le miroir B qui permet de calculer la distance Di parcourue.

Gisement d’une direction

Le gisement est un angle horizontal très utilisé par les topographes. Le gisement d’une droite ou d’une direction AB est l’angle horizontal compté positivement de 0 à 400 grades dans le sens horaire et l’axe des ordonnées noté GAB ou VAB.
Le gisement ne se mesure pas mais calculé à partir des angles entre le Nord (ordonnées) et la direction AB.
Il faut connaître les coordonnées de A et B pour calculer le gisement de la direction AB en dépendant du quadrant.

Gisement zéro de station

C’est une constante d’orientation de la station S qui est ajoutée à une lecture d’angle horizontal sur un point P visé dont le gisement de la direction SP. C’est aussi le gisement du zéro du limbe.

CONCEPTION ET DESSIN ASSISTE PAR ORDINATEUR

Définition des termes DAO, CAO, CDAO

Dessin Assisté par Ordinateur

Le dessin assisté par ordinateur (DAO) est une discipline permettant de produire des dessins techniques avec un logiciel informatique. Les logiciels de DAO connaissent un tel essor que les planches à dessins des bureaux d’études.
On le distingue de la synthèse d’image dans la mesure où il ne s’agit pas du calcul de rendu d’un modèle numérique mais de l’exécution decommandes graphiques (traits, formes diverses…). En DAO, le logiciel permet l’interprétation technique de l’ensemble du dessin.

Les périphériques de saisie en DAO (souris, clavier et stylet) remplacent le crayon et les autres instruments du dessinateur.
Les dessins produits sont les plus souvent réalisés en mode vectoriel (traits cohérents) alors que l’image de synthèse est une association de pixels indépendants bitmap.
En d’autres termes, les logiciels de DAO attribuent des coordonnées (planimétrie et altimétrie). Chaque élément du dessin est appelé entité et chaque entité contient donc des propriétés de couleur, d’épaisseur, de calque, de ypet de ligne, etc.
L’intérêt de la DAO, est d’abord celui de l’informa tique, c’est-à-dire essentiellement un apport de praticabilité dans la reproduction, le transfert de données, etc. [11]

Conception Assisté par Ordinateur

Par définition, la Conception Assisté par Ordinateu (CAO) c’est l’ensemble des logiciels et des techniques de modélisation géométrique permettant de concevoir, de tester virtuellement à l’aide d’un ordinateur, de réaliser des produits manufacturés et des outils pour les fabriquer.
En CAO, on ne dessine pas, on construit virtuellement un objet capable de réagir dans son espace non réel selon des lois régies par le logiciel. Le résultat, appelé maquette numérique constitue alors un véritable prototype évolutif.
Le logiciel de référence sur micro-ordinateur est ’Autocadl commercialisé par la société Autodesk. [12]

Conception et Dessin Assisté par Ordinateur

Le secteur de la conception et du dessin assisté par ordinateur (CDAO) fait partie intégrante de la gestion de l’information des biens immobiliers. Les fichiers numériques produits par CDAO constituent des biens importants pour les intervenants concernés.
La meilleure retombée de la CDAO et des techniques connexes réside dans la réutilisation des données numériques aux fins de gestion des installations et comme renseignements de base pour des projets à venir.
Étant donné que les fichiers CDAO sont censés être de bonnes sources d’information, ils doivent être conformes à une sér ie de critères normalisés compréhensibles par tous les utilisateurs de CDAO.
En effet, les dessins ont souvent pour vocation à ê tre échangés entre bureaux d’études, il est alors impératif que des logiciels différents puissent communiquer entre eux avec des formats d’échange de données normalisés.

Le logiciel de CDAO utilisé

Le logiciel Autocad

Autocad est un logiciel de CDAO orienté mécanique, architecture, infrastructure et génie civil en 2D et 3D, il fonctionne sous Windows ou Apple Macintosh qui emploie des couches de dessin appelées Calques ou Couches.
Il couvre toute la gamme de besoins logiciels dans le domaine du génie civil et qui peut être utilisé dans des différents stades de conceptions d’un projet ou d’une étude.
Autocad utilise l’extension standard des dessins « .dwg » et le format d’échange de type « .dxf » le plus couramment utilisé sur micro-ordinateur puisque pratiquement tous les logiciels de CAO proposent des entrées et sorties compatibles. [3] [7]

Le logiciel Covadis

C’est un logiciel de dessin orienté pour le traitement des données topographiques dont le lancement nécessite un logiciel Autocad de même année de version.
Dans ce cas, ce logiciel est l’applicatif topographique de l’Autocad pour :
calcul les cheminements polygonaux et les points rayonnés ; chargement des points, habillage et modifications du dessin,…;
construction 3D, projet routiers (profil en long et en travers), M.N.T., cubatures, courbes de niveau,… ;
réseaux d’assainissement, conception des giratoires, calcul des plates-formes ; échange, écriture et configuration en autres extensions…; et préparation du tracé, modification des matricules,…

Les calques numériques des dessins topographiques

Définition

Les calques appelés également couches se définissent comme un attribut organisationnel des entités présentes dans un fichier de données CDAO avec des noms alphanumériques uniques comportant 255 caractères au maximum. Ils sont utilisés pour séparer les données de façon à pouvoir les gérer etles communiquer, à contrôler leur lisibilité sur les écrans des ordinateurs et sur les dessins réalisés. Généralement, une couche est associée à une couleur, à un style de ligne et à une épaisseur de tracé. Donc les objets sont directement créés avec de la bonne couleur, de bon type de ligne et de la bonne épaisseur. Chaque élément lever peut être rangé dans un calque particulier.
Les calques sont utilisés pour regrouper par fonction les informations d’un dessin et pour appliquer des normes sur le type de ligne, de couleur, etc. Ils sont l’équivalent des feuilles transparentes utilisées pour le dessin sur papier et qui constituent l’outil d’organisation principale dans un dessin. [3] [7]

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES SUR L’ETABLISSEMENT DES DESSINS TOPOGRAPHIQUES NUMERIQUES
CHAPITRE 1: ETAPES A SUIVRE POUR L’ELABORATION DU DESSIN TOPOGRAPHIQUE
1.1 Définition de la topographie
1.2 Les travaux topographiques
1.2.1 Le lever topographique
1.2.1.1. Le rattachement dans le réseau local
1.2.1.2. Le canevas de base
1.2.1.3. Méthodes de lever
1.2.1.4. Le croquis de lever
1.2.1.5. Le lever de détails
1.2.2 Calcul topométrique
1.2.2.1 Distances et Gisement
a) Distance horizontale
b) Gisement d’une direction
c) Gisement zéro de station
1.2.2.2 Calcul des coordonnées
a) Coordonnées planimétrique
b) Coordonnée altimétrique
1.2.3 Le dessin topographique
1.2.3.1 L’échelle
1.2.3.2 Le plan graphique
1.2.3.3 Le plan numérique
1.2.3.4 Importances du dessin topographique numérique
1.3 Domaines d’application de la topographie terrestre
CHAPITRE 2: CONCEPTION ET DESSIN ASSISTE PAR ORDINATEUR
2.1 Définition des termes DAO, CAO, CDAO
2.1.1 Dessin Assisté par Ordinateur
2.1.2 Conception Assisté par Ordinateur
2.1.3 Conception et Dessin Assisté par Ordinateur
2.2 Le logiciel de CDAO utilisé
2.2.1 Le logiciel Autocad
2.2.2 Le logiciel Covadis
2.2.3 Les calques numériques des dessins topographiques
2.2.3.1 Définition
2.2.3.2 Outils et propriétés des calques
a) Les outils de la commande « calque »
b) Gestion des calques
c) Etats des calques
2.2.3.3 Terminologie pour l’attribut des calques
2.2.3.4 Méthodologie pour la standardisation des couches de dessins
PARTIE II : ANALYSE DE L’EXISTANT SUR LA NOMENCLATURE DES COUCHES DE DESSINS TOPOGRAPHIQUES
CHAPITRE 1: ETAT DES LIEUX SUR LA GESTION DES CALQUES DANS LE DOMAINE DE LA TOPOGRAPHIE A MADAGASCAR
1.1 Modes de dénomination des couches en travaux fonciers
1.2 Constats sur la codification existante des couches
CHAPITRE 2: ETAT DES LIEUX DES NORMES REGISSANT LA DENOMINATION DES COUCHES EN CDAO
2.1 Norme des calques en Travaux Publics et Services Gouvernementaux Canada (TPSGC)
2.1.1 Présentation des fichiers
2.1.2 Normes régissant les couches
2.1.2.1 Données principales
2.1.2.2 Données complémentaires
2.1.2.3 Convention d’affectation des noms des couches de dessins
a) Convention d’affectation des noms des calques
b) Champ de discipline X-xx-xxx
c) Champ de groupe x-XX-xxx
d) Champ de calque unique x-xx-XXX
e) Première extension de nom de calque x-xx-xxx-XXX-x
f) Deuxième extension de nom de calque x-xx-xxx-xxx-X
g) Formats de noms de calque valides
2.1.3 Possibilité de création de nouveaux calques
2.2 Référence aux normes ISO 13567
PARTIE III : PRINCIPES DE LA STANDARDISATION DES COUCHES DANS LES DOMAINES DE LA TOPOGRAPHIE TERRESTRE
CHAPITRE 1: PRESENTATION DE LA STANDARDISATION DES CALQUES
1.1 Objet et limite du guide
1.1.1 Objet de l’étude
1.1.2 Limite et domaine du guide
1.2 Intérêts et propriétés de la standardisation des couches de dessins
1.2.1 Intérêts de la standardisation
1.2.2 Propriétés de la standardisation
1.3 Normalisation des noms des calques
1.3.1 Constat
1.3.2 Utilisation en synthèse
1.4 Système d’échange des données informatisées (SEDI)
1.4.1 La qualité
1.4.2 Cohérence des données
1.5 Liste des calques
1.5.1 Règle générale pour l’établissement de la liste des calques
1.5.2 Contenu des calques
CHAPITRE 2: PRINCIPE DE LA STANDARDISATION DES CALQUES DES DESSINS TOPOGRAPHIQUES
2.1 Structure de la standardisation des calques
2.1.1 Principes de la standardisation
2.1.2 Recommandations
2.2 Réalisation du projet
2.3 Mode d’appellation des couches des dessins topographiques
2.3.1 Dénomination des calques avec assignation des couleurs
2.3.1.1 L’assignation des couleurs des calques
a) Paramètres caractérisant les couleurs
b) Couleurs fondamentales utilisées
2.3.1.2 Paramètres proposés pour l’épaisseur des traits
2.3.1.3 Dénomination des couches de dessins topographiques
2.4 Principes d’appellation des fichiers du dessin
2.4.1 Principes
2.4.2 Le code discipline
PARTIE IV : PRESENTATION DU LOGICIEL DE CONTROLE DES CALQUES STANDARDISES
CHAPITRE 1: ELEMENTS DE STRUCTURE DU PROGICIEL DE CONTROLE DES CALQUES
1.1 Le logiciel Visual Basic
1.1.1 Le langage Basic
1.1.2 Les bases du langage Basic
1.1.3 Programmation orientés objets
1.2 Création de l’application
1.2.1 L’organigramme des calculs
1.2.2 L’algorithme des calculs
1.2.3 Accès aux bases de données
CHAPITRE 2: ASSIMILATIN DU LOGICIEL DANS LE SYSTEME D’EXPLOITATION.75
2.1 Présentation du logiciel de contrôle des couches de dessins
2.1.1 Interface du progiciel
2.1.2 Spécification
2.2 Lancement
2.3 Mode de contrôle des couches avec le logiciel Autocad-Covadis 2007
CONCLUSION
REFERENCES

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