rerreerealisation des plans alisation des plans …

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT INFORMATIONS GEOGRAPHIQUES ET FONCIERES FILIÈRE GÉOMÈTRE-TOPOGRAPHE

SOUTENANCE POUR L'OBTENTION DU DIPLOME D'INGENIEUR GEOMETRE-TOPOGRAPHE

EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR GEOMETRE – TOPOGRAPHE

Jeudi 28 Février 2008

Présenté par RANJATSIRESY Tolojanahary Claris

Président du jury M. RABETSIAHINY - Chef de Département IGF

Examinateur M. RANDRIAMANANA Malala Fidèle - Ingénieur FTM

Encadreurs

M. RAMANANTSIZEHENA Pascal - Directeur ESPA

M. VAN BIGNOOT Didier - Ingénieur Sary Tany

REREREREALISATION DES PLANS ALISATION DES PLANS ALISATION DES PLANS ALISATION DES PLANS

POUR LA POSE D’UN CAPOUR LA POSE D’UN CAPOUR LA POSE D’UN CAPOUR LA POSE D’UN CABLE A FIBREBLE A FIBREBLE A FIBREBLE A FIBRESSSS OPTIQUESOPTIQUESOPTIQUESOPTIQUES

A MADAGASCARA MADAGASCARA MADAGASCARA MADAGASCAR

ÉTUDE D’UNE APPROCHE PAR AEROPHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF 1

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE


SOUTENANCE EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLOME D'INGEN IEUR GEOMETRE-TOPOGRAPHE


Présenté par

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris

Encadreurs

Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal Monsieur VAN BIGNOOT Didier




�� ÉTUDE D’UNE APPROCHE PAR AEROPHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE ��

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE


SOUTENANCE EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLOME D'INGEN IEUR GEOMETRE-TOPOGRAPHE


Président de jury

Monsieur RABETSIAHINY - Chef de Département IGF

Encadreurs

Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal - Directeur ESPA Monsieur VAN BIGNOOT Didier - Ingénieur Sary Tany

Examinateur

Monsieur RANDRIAMANANA Malala Fidèle - Ingénieur FT M




�� ÉTUDE D’UNE APPROCHE PAR AEROPHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE ��

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF I

REMERCIEMENTS

Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à toutes les personnes qui m’ont aidé à la réalisation

et à la mise en forme de ce mémoire, et en particulier à :

- Monsieur Pascal RAMANANTSIZEHENA, mon encadreur pédagogique, Directeur de

l’École Supérieure Polytechnique d’Antananarivo.

- Monsieur Didier VAN BIGNOOT, mon encadreur professionnel, Ingénieur Chargé d’Affaires

de la société SARY TANY qui m’a aidé à trouver un bon sujet de mémoire, m’a fourni les

supports documentaires et m'a assisté dans la rédaction de ce mémoire.

- Monsieur RABETSIAHINY, Chef du Département Information Géographique et Foncière de

l'École Supérieure Polytechnique d'Antananarivo.

- Monsieur Damien DUBACH, architecte, qui a facilité ma recherche de stage.

- Madame Dominique LEFORT pour ses conseils et encouragements.

- Madame Saholy RAJOHSON , gérante de la société SARY TANY, qui a accepté de valider

mon accueil au sein de sa société pour ce travail de fin d'études.

Mes remerciements s’adressent également :

- A tous les cadres et collaborateurs de la société SARY TANY qui m’ont aidé à surmonter

les problèmes et défis dans l'élaboration de mon mémoire.

- A mes parents qui ont tout fait pour que je puisse poursuivre mes études et qui m’ont

beaucoup stimulé, à mes frères et sœurs qui m’ont toujours soutenu.

- Et à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de ce mémoire.

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF II

AVANT-PROPOS

Dans le cadre de l’obtention du diplôme d’ingénieur, les élèves ingénieurs en dernière année de

l’École Supérieure Polytechnique d’Antananarivo effectuent un stage pour la réalisation de leur

travail de fin d’études.

Pour ma part, il s’est effectué au sein de la société SARY TANY , dont le siège se situe dans la

Zone FILATEX à Ankadimbahoaka, Antananarivo.

Le présent mémoire, élaboré de novembre 2007 à février 2008, traite des applications de l'a

érophotogrammétrie numérique dans la réalisation des plans préalables à la pose d'un câble à

fibres optiques à Madagascar.

Mon stage m'a donné la chance de pouvoir travailler dans un contexte d'innovation

technologique majeure : le chantier d'implantation de la connexion haut débit à Madagascar

intitulé "Backbone National - Fibre Optique" de TELMA (Télécommunications Malagasy) dont le

tronçon Tuléar – Antsirabe est le plus long.

SARY TANY a été retenue pour apporter son expertise et ses équipements de pointe dans

l'étude du tracé de ce câble à Fibre Optique sur ce tronçon.

Mon stage s’est déroulé en trois étapes :

- Recherche documentaire, consultation des supports internes liés au projet et aussi à

d’autres prestations

- Travail sur terrain pour m’imprégner des techniques utilisées, de leur mise en pratique

- Traitement des données recueillies sur terrain en collaboration avec l'équipe technique de

SARY TANY

Ce stage m’a permis d'apprécier l’évolution technique relative à l'acquisition et au traitement

des données de positionnement et de dimensionnement.

L'immersion dans la réalité de l'organisation, le travail d'équipe dans un contexte réel, la

confrontation à des problèmes nouveaux et la recherche constante des solutions techniques les

mieux appropriées au sein de ce projet m'ont pleinement exposé à l'environnement fascinant de

l'ingénieur.

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF III

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS .............................................................................................................. I AVANT-PROPOS ...................................... ......................................................................... II TABLE DES MATIERES ................................ .................................................................... III LISTES DES ANNEXES ................................ .................................................................... VI LISTE DES TABLEAUX ................................ .................................................................... VI LISTES DES ABREVIATIONS ET DES ACRONYMES .......... ........................................... VI LISTE DES ILLUSTRATIONS ........................... ............................................................... VII INTRODUCTION…………………………………………………………………………………….1 PPRREEMMIIEERREE PPAARRTTIIEE :: EETTUUDDEE DDEE TTRRAACCEE DDUU CCAABBLLEE AA FFOO -- CCOONNTTEEXXTTEE ................................... 3

I. MON STAGE DE FIN D’ETUDES ......................... .............................................................. 4

A. PRESENTATION DE L'ENTREPRISE SARY TANY ................................................... 4 1. Informations générales ......................... .................................................................... 4 2. Le groupement .................................. ........................................................................ 4 3. Domaines d'intervention et références de SARY TA NY ......................................... 4 4. Équipements .................................... ......................................................................... 5

B. DEFINITION DU SUJET DU MEMOIRE ..................................................................... 5 II. LE PROJET "BACKBONE FIBRE OPTIQUE" DE TELMA ....... ......................................... 5

A. INSTALLATION D'UN CABLE A FIBRES OPTIQUES A MADAGASCAR ................... 5 1. Le projet....................................... .............................................................................. 5 2. Les principaux acteurs dans l'étude des plans du projet Fibre Optique .............. 6

B. LES SPECIFICATIONS POUR L'ETUDE DU TRACE DU CABLE A FIBRES OPTIQUES ............................................................................................................................. 6

1. Caractéristiques du câble à fibres optiques .... ....................................................... 6 2. Spécifications ................................. .......................................................................... 6

2.1. Définition du parcours ......................................................................................... 6 2.2. Reconnaissance .................................................................................................. 7 2.3. Fond de plans ..................................................................................................... 7 2.4. Piquetage ............................................................................................................ 8 2.5. Plan de projet ...................................................................................................... 8 2.6. Approbation et autorisations ................................................................................ 8 2.7. Documentation .................................................................................................... 8

III. L'ETUDE DE TRACE DU CABLE : UN VERITABLE DEFI ..... ........................................... 9 A. QUELLE APPROCHE POUR L'ETUDE ? : une décision technique et economique .... 9 B. L’OPTION "TOPOGRAPHIE CLASSIQUE " ................................................................ 9

1. Généralités .................................... ............................................................................ 9 2. Déroulement du levé topographique .............. ....................................................... 10

2.1. Préparation ....................................................................................................... 10 2.2. Acquisition des données-terrain (avec station totale) ......................................... 10 2.3. Traitement des données terrain ......................................................................... 11

3. Évaluation de l'option "Topographie classique" d ans le contexte existant ....... 11 C. L’OPTION "PHOTOGRAMMETRIE AERIENNE NUMERIQUE" ................................ 12

1. notions techniques sur la photogrammétrie aérien ne ......................................... 12 1.1. Équipements et matériels de prises de vue aérienne ........................................ 12 1.1.1. Les caméras aéroportées .............................................................................. 12 1.1.2. Les scanners lasers aéroportés ..................................................................... 13 1.2. Équipement et matériel de positionnement et de guidage : Les GPS ................ 13

2. Procédés de l'aérophotogrammétrie .............. ....................................................... 13

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF IV

2.1. La préparation ................................................................................................... 13 2.1.1. La stéréopréparation ..................................................................................... 13 2.1.2. Le plan de vol ................................................................................................ 14 2.1.3. L'acquisition des images numériques pendant le vol ..................................... 15 2.2. Le traitement ..................................................................................................... 15 2.2.1. L'aérotriangulation ......................................................................................... 15 2.2.2. La restitution .................................................................................................. 17 2.2.3. Le complément .............................................................................................. 18 2.2.3.1. Définition ....................................................................................................... 18 2.2.3.2. Les éléments du complément terrain ............................................................. 18 2.2.4. Traitement par DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) .................................... 19

3. Évaluation de l'option "photogrammétrie aérienne numérique dans le contexte existant .......................................... .................................................................................. 20 DDEEUUXXIIEEMMEE PPAARRTTIIEE :: EETTUUDDEE DDEE SSAARRYY TTAANNYY –– MMEETTHHOODDOOLLOOGGIIEE EEQQUUIIPPEEMMEENNTT,, EETT DDEERROOUULLEEMMEENNTT .................................................................................................................. 21

I. L'ACQUISITION DES DONNEES NUMERIQUES PAR PRISE DE V UE AERIENNE ....... 22

A. LA PREPARATION DE LA PRISE DE VUE AERIENNE ........................................... 22 1. La phase de stéréoPréparation .................. ............................................................ 22

1.1. Organisation de la stéréopréparation ................................................................ 22 1.1.1. Points de stéréopréparation et pivots ............................................................ 22 1.1.2. Guide du balisage terrain .............................................................................. 23 1.1.3. Contrôle de faisabilité sur terrain ................................................................... 23 1.2. La stéréopréparation sur terrain ........................................................................ 23 1.3. La matérialisation .............................................................................................. 23

2. Le plan de vol ................................. ......................................................................... 24 B. LE VOL ET LA PRISE DE VUE AERIENNE .............................................................. 25

1. L'avion et ses équipements...................... .............................................................. 25 2. Le système ADS40 ............................... ................................................................... 25

2.1. La caméra ADS 40 ............................................................................................ 26 2.2. Les autres éléments de l'ADS 40 ...................................................................... 27 2.2.1. La plateforme PAV30 gyrostabilisée .............................................................. 27 2.2.2. Le système inertiel ........................................................................................ 27 2.2.3. Mémoire de Masse MM40 ............................................................................. 27 2.2.4. Le système d'aide au pilotage par GPS ......................................................... 27

3. Réalisation du vol et contrôles ................ .............................................................. 28 II. TRAITEMENT DES DONNEES NUMERIQUES DE PRISE DE VUE AERIENNE ............. 29

A. TRAITEMENT DES DONNEES NUMERIQUES A SINTEGRA ................................. 29 1. La chaîne de traitement ADS 40 ................. ............................................................ 29 2. Les Calculs automatiques (trajectographie, géo-r éferencement, aérotriangulation) ................................ ............................................................................ 30 3. Orthorectification ............................. ....................................................................... 31

B. REALISATION DU PLAN FINAL A SARY TANY ....................................................... 32 1. La phase de restitution ........................ ................................................................... 32 2. La phase de complément (post complément) ....... ................................................ 33

2.1. But du post-complément dans l'étude de tracé .................................................. 33 2.1.1. Compléter le fond de plan ............................................................................. 33 2.1.2. Ajouter les éléments particuliers demandés par le client ............................... 33 2.2. Le mode opératoire du complément .................................................................. 34

3. La phase de traitement par DAO ................. ........................................................... 35 3.1. L'habillage ......................................................................................................... 36 3.2. Le tracé du câble sur plan ................................................................................. 36 3.3. Finalisation des plans ........................................................................................ 36 3.4. Normes de présentation des plans livrés au client ............................................. 36

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF V

TTRROOIISSIIEEMMEE PPAARRTTIIEE :: AAPPPPLLIICCAATTIIOONNSS ................................................................................. 42 I. APPLICATION N°1 : TRAITEMENT D'UN DEFAUT DE PVA PAR LEVE TOPOGRAPHIQUE DIRECT ................................................................................................... 43

A. PROBLEME DE DISCONTINUITE ET COMPLETEMENT DE PLAN ........................ 43 1. Nature du Problème ............................. ................................................................... 43 2. Causes probables ............................... .................................................................... 44 3. Conséquences ................................... ..................................................................... 44

B. TRAITEMENT DES ZONES MANQUANTES : LE COMPLETEMENT PAR LEVE TOPOGRAPHIQUE DIRECT ................................................................................................ 44

1. Déroulement du levé ............................ ................................................................... 44 2. Levé direct avec station totale ................ ............................................................... 45 3. Traitement des données de complétement ......... .................................................. 46

3.1. Mode opératoire du traitement des données de la station totale sur Covadis .... 46 3.1.1. Les données brutes de type (*.GSI) ............................................................... 46 3.1.2. Lecture des carnets de terrain ....................................................................... 46 3.1.3. Modification des paramètres de lecture ......................................................... 46 3.2. Visualisation et modification de la géobase ....................................................... 47 3.3. Exploitation des données transformées ............................................................. 48 3.3.1. Calculs topographiques ................................................................................. 48 3.3.2. Choix des tolérances ..................................................................................... 48 3.3.3. Détermination des stations ............................................................................ 48 3.3.4. Calculs des V0 .............................................................................................. 48 3.3.5. Calculs des cheminements ............................................................................ 49 3.3.5.1. Saisie des cheminements .............................................................................. 49 3.3.5.2. Calculs des cheminements ............................................................................ 50 3.3.6. Calcul des points rayonnés............................................................................ 50 3.3.7. Calculs en bloc .............................................................................................. 51 3.3.8. Traitement de la codification .......................................................................... 52

4. Résultat après complètement .................... ............................................................ 53 II. APPLICATION N°2 : COMPLEMENT ET FINALISATION DU PLA N DU TRONÇON III .. 54

A. LE COMPLEMENT SUR TERRAIN DU TRONÇON III .............................................. 54 1. Rappel des buts du complément sur terrain ...... ................................................... 54 2. Le travail de l'équipe de complément ........... ......................................................... 55 3. Exemple d'éléments difficiles à traiter lors du complément terrain .................... 56

B. EXPLOITATION DES DONNEES DU COMPLEMENT PAR DAO ............................ 57 1. Habillage ...................................... ............................................................................ 57 2. Montage de tracé du câble à fibre optique ...... ...................................................... 57 3. Les calculs à effectuer dans la phase de dao ... .................................................... 59 CONCLUSION .................................................................................................................. 60 LEXIQUE .......................................................................................................................... 61 BIBLIOGRAPHIE ET REFERENCES ....................... ........................................................ 66 ANNEXES ......................................................................................................................... 69 RESUME AVEC MOT - CLEF ............................ ............................................................... 82 SUMMARY WITH KEY WORD ............................. ............................................................ 82

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF VI

LISTES DES ANNEXES

Annexe 1 : Spécifications techniques de SAGEM..................................................................... 70 Annexe 2 : Coupes types modifiées ......................................................................................... 76 Annexe 3 : GPS........................................................................................................................ 77 Annexe 4 : L'élément de projection LABORDE ......................................................................... 78 Annexe 5 : Les principes de la PVA avec la caméra matricielle ................................................ 79 Annexe 6 : Les images par PVA ............................................................................................... 80 Annexe 7 : L'ordre de grandeur du capteur .............................................................................. 81

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Présentation et références de la société SARY TANY ............................................. 4 Tableau 2 : Nature, types et caractéristiques de pose du câble ................................................ 34 Tableau 3 : Caractéristiques et valeurs de la Station Totale Wild Leica TCS 1100 ................... 45 Tableau 4 : Comparaison des images numériques et argentiques ........................................... 80 Tableau 5 : l'ordre de grandeur du capteur ............................................................................... 81

LISTES DES ABREVIATIONS ET DES ACRONYMES

EaSSy East Africain Submarine cable System CCD Charged Coupled Device DAO Dessin Assisté par Ordinateur E Échelle ESPA École Supérieure Polytechnique d'Antananarivo f Focale FO Fibre Optique FTM Foiben – Taosarintanin'i Madagascar GPS Global Position System IGF Information Géographiques et Foncières LASER Light Amplification System Emission of Radiation MM40 Masse Mémoire 40 MNT Modèle Numérique de Terrain NB Noir et Blanc ppm Partie Par Million PVA Prise de Vue Aérienne RN 7 Route Nationale 7 SAGEM Société d'Applications Générales de l'Électricité et de la Mécanique SIG Système d'Informations Géographiques TELMA Télécommunication Malagasy TFW TIFF World File WGS 84 World Geodetic System 1984

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF VII

LISTE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1: Marquage au sol ou prébalisage* .............................................................................. 14 Figure 2 : Principe général des GPS pendant la réalisation de la PVA ..................................... 15 Figure 3 : Calcul des points d’appuis ........................................................................................ 16 Figure 4 : Exemple de bloc ....................................................................................................... 17 Figure 5 : Exemple de bloc ....................................................................................................... 17 Figure 6 : Fond de plan après restitution .................................................................................. 18 Figure 7 : Matérialisation des points de stéréopréparation ........................................................ 23 Figure 8 : Exemple de plan de vol ............................................................................................ 24 Figure 9 : Avion Beechcraft 200 ............................................................................................... 25 Figure 10 : Le système ADS40 dans l'avion ............................................................................. 25 Figure 11 : La caméra ADS40 à capteur linéaire ...................................................................... 26 Figure 12 : Principe de PVA avec une caméra numérique linéaire ........................................... 26 Figure 13 : Pan / RGB / NIR / FCIR .......................................................................................... 26 Figure 14 : Trajectographie ...................................................................................................... 27 Figure 15 : Le système et logiciel Leica Géosystems Ascot/FCMS .......................................... 27 Figure 16 : Chaîne de traitement des données de la caméra numérique ADS 40 ..................... 29 Figure 17 : Interface graphique intuitive du logiciel GNSS Studio. ............................................ 30 Figure 18 : Les tailles du pixel et les coordonnées de son centre ............................................. 31 Figure 19 : Fichiers restitution brute 1ère sortie. Vue générale ................................................... 33 Figure 20 : l'entrée et la sortie du câble FO dans la chambre 3 ................................................ 35 Figure 21 : Fichier restitution brute 2ème sortie - Vue de détails, après restitution ................... 35 Figure 22 : Page de garde du plan ........................................................................................... 37 Figure 23 : Légende de plan ..................................................................................................... 37 Figure 24 : Détail d'une coupe-type H....................................................................................... 38 Figure 25 : Extrait de plan final ................................................................................................. 38 Figure 26 : Extrait de plan livré au client (en cours de finition) .................................................. 39 Figure 27 : Localisation de la zone "blanche" sur le tronçon III ................................................. 43 Figure 28 : Vue de détails de la zone "blanche"........................................................................ 44 Figure 29 : Station totale Wild Leica TCS 1100 ........................................................................ 45 Figure 30 : La fenêtre pendant le transfert ................................................................................ 47 Figure 31 : Fenêtre de calcul des Vo de stations ...................................................................... 48 Figure 32 : Fenêtre de calcul de cheminement ......................................................................... 49 Figure 33 : Fenêtre de calcul des points rayonnés ................................................................... 50 Figure 34 : Fenêtre de calcul de compensation en bloc ............................................................ 51 Figure 35 : Fenêtre de Traitement de la codification ................................................................. 52 Figure 36 : Planche de la zone après complètement ................................................................ 53 Figure 37 : Restitution brute 1ère sortie de la planche n°1 avant complément sur terrain ........... 54 Figure 38 : Extrait de la planche n°1 après complément terrain ................................................ 55 Figure 39 : Extrait de la planche n°4 après complément terrain et DAO ................................... 56 Figure 40 : Extrait de planche après habillage avec Covadis (début du tronçon III à Ihosy) ...... 57 Figure 41 : Orientation des blocs .............................................................................................. 57 Figure 42 : Mise en évidence d'un type d'ouvrage qui traverse la RN7 (ici un dalot) ................. 58 Figure 43 : Cotation du tracé de plan ........................................................................................ 58 Figure 44 : Plan après le traitement DAO ................................................................................. 58 Figure 45 : La luminosité .......................................................................................................... 79 Figure 46 : Capteur avec une caméra matricielle...................................................................... 79

RANJATSIRESY Tolojanahary Claris IGF VIII


INTRODUCTION

Madagascar comme d’autres pays émergeants doit suivre la tendance globale des télécommunications vers une technologie toujours plus rapide et pointue. Dans cette perspective, le projet de Backbone National d'installation du câble à Fibre Optique à Madagascar marque l’avènement d’une ère nouvelle dans le monde des Technologies de l’Information et de la Communication. Grâce au câble à fibre optique, Madagascar s’ouvre plus efficacement au réseau de communication mondial. Au démarrage de ce travail de fin d’études, le projet Backbone national de Telma reliait déjà Antananarivo à Toamasina, et Antananarivo à Antsirabe. Le présent travail couvre quant à lui la liaison Antsirabe – Toliara.

Comment Télécom Malagasy (TELMA) réalise-t-elle ce projet ? SAGEM a remporté l’appel d’offre ouvert international lancé par TELMA, relatif à la fourniture et à la pose du câble à fibres optiques. TELMA a ensuite établi des contrats avec différents sous-traitants pour les prestations d’étude et de pose suivant des cahiers des charges complets et précis. Dans le cas des prestations d’études qui nous intéresse, SARY TANY a remporté le contrat pour la liaison Antsirabe – Toliara. Il lui revenait donc la responsabilité de fournir des plans de pose suivant une codification précise, en tenant compte de l’itinéraire le plus judicieux techniquement et économiquement, le long de la Route Nationale 7 reliant Antananarivo à Toliara.

De quelle manière alors SARY TANY a-t-elle acquis et traité l’information nécessaire à l’élaboration de ces plans de pose de câble à fibre optique ? SARY TANY a été retenue parce que sa méthode d’acquisition par Prise de Vues Aériennes∗ traitées par photogrammétrie numérique* présentait des avantages considérables, tant en délais qu’en coûts par rapport à une méthode d’acquisition plus classique par topographie* terrestre. Ces avantages prenaient toute leur signification pour la liaison Antsirabe – Toliara qui traverse des régions où la logistique et la sécurité deviennent des contraintes majeures, et parfois rédhibitoires.

Le présent mémoire a précisément pour objectif de décrire et d’analyser l’application des techniques d'aérophotogrammétrie numérique au contexte Malagasy, en prenant pour exemple pratique la liaison par fibres optiques Antsirabe – Toliara. Dans une première partie posant le contexte du travail, après une présentation de SARY TANY, de la sélection du thème de ce travail de mémoire, du projet d'étude et de ses spécifications, j'ai choisi de justifier la décision technique qui s’est faite en faveur de la photogrammétrie aérienne par rapport à la topographie classique. Dans une seconde partie, je décris la méthodologie développée par SARY TANY et j'analyse l’ensemble des défis techniques surmontés dans la réalisation de la prestation. Enfin, dans une troisième partie, à titre d'application, j'ai approfondi deux aspects particuliers du traitement du tronçon III, Ihosy-Ranohira, en détaillant chaque étape d’acquisition et de traitement de données permettant d’arriver aux produits livrables au client ainsi qu'aux plans de recollement.

Ce mémoire a eu pour moi un intérêt tout à fait particulier de par la diversité des techniques d’ingénieur géomètre-topographe abordées et de par la multiplicité des équipements utilisés.

∗ Les termes suivis d'un astérisque sont définis dans le lexique.


PPRREEMMIIEERREE PPAARRTTIIEE

EETTUUDDEE DDEE TTRRAACCEE DDUU CCAABBLLEE AA FFIIBBRREESS OOPPTTIIQQUUEESS ::

LLEE CCOONNTTEEXXTTEE

Études de tracé du câble à fibre optique : ‘contexte’ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


II.. MMOONN SSTTAAGGEE DDEE FFIINN DD’’EETTUUDDEESS

A. PRESENTATION DE L'ENTREPRISE SARY TANY

1. INFORMATIONS GENERALES

SARY TANY a été créée en janvier 2006, par association entre Sintégra et FIT Conseil, respectivement N°1 et N°2 des Sociétés de Géomètres Experts en France. Ses activités s'articulent suivant deux axes : - Assurer des prestations en délocalisation au profit des sociétés FIT conseil, Sintégra et

Géophenix dans leurs domaines d’expertise, et en particulier en photogrammétrie et traitement d’images numériques ;

- Offrir sur le marché local, national et régional des prestations de topographie, topométrie, géodésie* et photogrammétrie au profit d'acteurs privés, publics et institutionnels.

Outre le bureau d'étude en topographie, topométrie et géodésie comprenant un atelier complet de DAO, SARY TANY a mis en place à Antananarivo un atelier de production photogrammétrique autonome. SARY TANY produit ainsi régulièrement des orthophotoplans* pour ses sociétés mères et a joué un rôle clé dans la réalisation de du projet de tracé du câble Fibre Optique.

2. LE GROUPEMENT

Sintégra est un bureau d’études, d’ingénierie géographique et de cartographie basé MEYLAN (France). Il est membre du Syndicat Français des Photogrammètres et de l'Association Française de topographie (N°800). Il possède des participations directes ou indirectes dans les compagnies : APEI (prises de vue aériennes), SIG (traitement de données et SIG), AED (travaux de levés* GPS* et SIG) et SARY TANY (photogrammétrie, topographie). Le service Sintégra mobilise un personnel hautement qualifié pour des missions en France et à l'étranger dans les domaines Photogrammétrie, Topographie, et Génie Civil. FIT conseil est un cabinet de Géomètres Experts inscrit à l’Ordre des Géomètres Experts français depuis 1968. FIT conseil est une société de services en géomatique et droit des sols, apportant son savoir faire aux collectivités territoriales, aux principales sociétés publiques et privées de fourniture aux usages, gestionnaires de patrimoine et des acteurs des grands projets d’aménagement.

3. DOMAINES D'INTERVENTION ET REFERENCES DE SARY TA NY

Nom de la société SARY TANY Technique Plans topographiques ; Nivellement

Implantations d'équipements et des ouvrages publics Calculs volumétriques Plans de recollement.

Activité Topographie Photogrammétrie Travaux cadastraux Aménagement du territoire.

Tableau 1 : Présentation et références de la société SARY TANY



4. ÉQUIPEMENTS

- Appareils de terrain : Théodolites* et stations* : 3 stations totales : TCS 1100 Wild / Leica, TC 1100 Leica et TC 600 Leica et leurs accessoires. 4 GPS : 1 GPS TOPCON LEGANT avec son récepteur, 1 GPS HYPER avec une antenne temps réel et 2 GPS ASHTECH. - Autres : Tous les accessoires et équipements permettant d'assurer des missions autonomes sur terrain (radios ondes courtes, prismes, embases, niveaux, portes cannes…). En bref la société SARY TANY dispose de l’ensemble des équipements de base pour les travaux de géomètres de terrain.

B. DEFINITION DU SUJET DU MEMOIRE

SARY TANY est devenue attributaire au mois de mai 2007 du projet d'études et de plans de pose du câble à fibres optiques entre Antsirabe et Tuléar, au profit de SAGEM dans le cadre du projet Backbone fibre optique à Madagascar. Mon stage a débuté alors que les opérations étaient en cours (prise de vue, stéréopréparation*, aérotriangulation*, restitution, DAO et livraison de plans finaux). Une opération de complément* sur terrain devait être réalisée entre Ihosy et Ranohira. L’étude et l’analyse de ce projet se sont assez naturellement imposées comme sujet de mon mémoire. L'objectif de ce travail de fin d'études est ainsi d'approfondir mes connaissances des méthodes et matériels de pointe de photogrammétrie numérique et de topographie, dans la réalisation des plans pour la pose d'un câble à fibres optiques dans le contexte de Madagascar.

IIII.. LLEE PPRROOJJEETT ""BBAACCKKBBOONNEE FFIIBBRREE OOPPTTIIQQUUEE"" DDEE TTEELLMMAA

A. INSTALLATION D'UN CABLE A FIBRES OPTIQUES A MADAGASCAR

1. LE PROJET

"Le projet EASSy1 (East African Submarine Cable System), marque une nouvelle ère dans le monde de la technologie et des télécommunications en Afrique et à Madagascar. Il connectera 20 pays d'Afrique de l'Est et du Sud ainsi que Madagascar au réseau international grâce à des câbles sous-marins d'une longueur totale de 10 000 Km construits par Alcatel Lurent Submarine Network". Chaque pays traversé se charge de relier les câbles sous-marins "d'alimentation" au réseau intérieur qu'il doit installer sur son territoire ; à Madagascar, c'est le projet "Backbone national" de Telma qui prévoit l'installation du réseau intérieur et des infrastructures nécessaires, via une

1 Un article dans le journal Midi Madagasikara du 13/12/07



liaison sous-marine Toliara-Durban (Afrique du Sud). Ainsi, ces grands travaux permettront aux villes couvertes de bénéficier de la connexion à haut débit. La société française Sagem a été choisie pour installer ce câble en fibres optiques de 2 000 km à Madagascar, au détriment d'une autre société française Alcatel et de l'entreprise chinoise Huawei.

2. LES PRINCIPAUX ACTEURS DANS L'ETUDE DES PLANS DU PROJET FIBRE OPTIQUE

- TELECOM MALAGASY est le maître de l'ouvrage ; Le coût du projet est estimé à 20 millions de dollars (16,7 millions d'euros), financé par Telma. Telma a été privatisée en 2004. Son principal actionnaire (68%) est le groupe hongkongais Distacom, l'État malagasy ne conservant que 22% des actions.

- SAGEM Communication est le maître d'œuvre, chargé de la fourniture et de l'ingénierie du

chantier d'étude de pose du câble à fibre optique sur le territoire malagasy ; La Sagem (Société d’Applications Générales Électriques et Mécaniques) créée en 1924 était une grande entreprise française présente dans les secteurs des télécommunications et de l'électronique de défense et de sécurité. C'était le deuxième groupe français dans ces spécialités, derrière Alcatel. Au plan international, Sagem était présente dans environ trente pays. En 2005, Sagem a fusionné avec Snecma, et a ensuite constitué le groupe Safran conjointement à la filialisation de SAGEM SA en Sagem Communication et Sagem Défense Sécurité.

- SARY TANY est un prestataire d’étude ; - SOCOTEC est la société de contrôle.

B. LES SPECIFICATIONS POUR L'ETUDE DU TRACE DU CABLE A FIBRES OPTIQUES

Seuls certains extraits du document original seront présentés ici. Pour les détails, se reporter à l'annexe 1 ("Spécification technique " - SAGEM Communication)

1. CARACTERISTIQUES DU CABLE A FIBRES OPTIQUES

- Le câble 8F0 est un câble entièrement diélectrique, conçu pour une pose pleine terre, protégé par des mèches de verre et une gaine externe en polyéthylène noir.

- Les longueurs de fabrication sont de 4100 m +/- 3 %. - Il est de type unigaine et contient un module de 8 Fibres 0ptiques. - Son diamètre extérieur indicatif est de 10,5 mm (_+0,5 mm) ; le rayon minimum de courbure

est > 0,40 m.

2. SPECIFICATIONS

2.1. Définition du parcours SAGEM Communication consulte un bureau d’étude pour définir le tracé du câble à fibres optiques. Le but est de fournir une proposition de parcours pour le câble. "Le parcours doit être défini de la manière la plus judicieuse en tenant compte des aspects techniques et économiques."



Les tracés à étudier se décomposent en deux phases : - Phase 2A : Tronçon Antsirabe - Fianarantsoa - Phase 2B : Tronçon Fianarantsoa – Toliara

2.2. Reconnaissance SAGEM donne les grandes lignes de son projet à savoir : - Le point de départ du câble et le point d’arrivé. - Les points de passage désirés. - Le tracé très schématique du câble. L'équipe de SARY TANY et l'équipe de SAGEM font une reconnaissance du parcours du câble afin de définir le tracé souhaité. Le but de cette reconnaissance est de connaître ou de confirmer les exigences SAGEM, et éventuellement de lui faire des propositions. Chaque point abordé doit aboutir à un accord écrit pour la réalisation des travaux.

2.3. Fond de plans Le fond de plans concerne uniquement l'existant sur le terrain avant les travaux. SARY TANY doit effectuer un relevé topographique en longueur réelle sur le terrain : - Levé sur toute la largeur de la voie quels que soient les aménagements de celle-ci (parc de stationnement, terre-plein, chaussées multiples, etc.) - Lorsque le levé concerne une bande de terrain quelconque, la largeur à relever est de 15 mètres de part et d’autre. - Échelles* :

•••• 1/500 en agglomération ; •••• 1/1000 hors agglomération ; •••• 1/500 ou 1/100 pour les coupes transversales de détail.

Ou autres échelles imposées par le client final ou les autorités locales (ministère des routes). Le levé comporte (en utilisant les symboles normalisés) :

•••• La dénomination des voies, •••• Les alignements, les limites apparentes d'immeubles ou de propriétés et aux angles de

voies, leurs numéros ou dénominations, •••• Les bâtiments de télécommunication concernés par le projet avec coupe de détail

permettant l'implantation du câble à l'intérieur du bâtiment, •••• Les amorces des voies adjacentes sur 10 mètres au moins avec leur nom, •••• Les bordures de trottoirs ou limites de chaussées, •••• Les talus et fossés, •••• Les bouches d'égout et regards d'accès divers, •••• Les alignements d'arbres et de lampadaires, •••• Les ouvrages importants en élévation, •••• Le matériel de signalisation routière fixe, •••• Les câbles et canalisations enterrés, •••• Les buses, les dalots, les descentes d'eau, •••• Traversée sous fluviale, •••• Ponts inférieurs (passant sous la route), •••• Ponts supérieurs (passant au-dessus de la route), •••• Traversée de route, chemin ou de voie ferrée, •••• Les caniveaux et les cunettes, •••• Les lignes électriques ou téléphoniques aériennes (avec les poteaux ou les pylônes), •••• Divers (bois, broussailles, rizières, eaux, pierrier zone rocheuse).



Le fond de plan doit être effectué sous AUTOCAD au format 297 x n.210 Chaque planche doit être numérotée, avec une page de garde et une page de légendes, et la plan du tracé.. Un contre calque est réservé pour le plan après des travaux (P.A.T.).

2.4. Piquetage A la suite de la reconnaissance du tracé, SAGEM effectue un piquetage en déterminant un certain nombre de points échelonnés tout le long du parcours et les matérialise à l'aide de piquets ou de marques à la peinture.

2.5. Plan de projet Le plan fourni par SARY TANY doit contenir toutes les informations nécessaires à l'exécution des travaux.

2.6. Approbation et autorisations Les plans de projet doivent être approuvés par SAGEM après vérification par un organisme de contrôle, SOCOTEC. Le délai accordé à SARY TANY pour obtenir l’approbation est limité à 15 jours par section de 3 Km à compter de la date de remise (contre décharge écrite).

2.7. Documentation Tous les documents doivent être transmis à SAGEM sous la forme de documents papier et informatique au format AUTOCAD version 12.



IIIIII.. LL''EETTUUDDEE DDEE TTRRAACCEE DDUU CCAABBLLEE :: UUNN VVEERRIITTAABBLLEE DDEEFFII

Les résultats attendus de l'étude étaient la proposition d'un parcours optimisé pour le câble à fibres optiques et la réalisation des plans topographiques sur toute la longueur du tracé.

A. QUELLE APPROCHE POUR L'ETUDE ? : UNE DECISION TECHNIQUE ET ECONOMIQUE

L'approche proposée au client doit répondre en tous points aux spécifications qu'il fournit, en tenant compte de tous les paramètres qui influent, directement ou indirectement sur les délais et les coûts, et notamment, les réalités du contexte local (état des télécommunications, moyens et temps de transports, particularités de la zone à étudier...). Il faut donc : - Réaliser des levés précis et homogènes sur un long territoire (dans des conditions

climatiques parfois extrêmes) - Réaliser des plans capables de recevoir et d'intégrer par la suite des données diverses

(échelles, formats, provenance) - Fournir au client, des produits "sur mesure", dans de courts délais - Gérer de grandes quantités de données (acquisition, traitement, archivage) Dans la situation, deux options pouvaient être proposées : - L'approche topographique classique - L'approche par aérophotogrammétrie Quelles sont les principales caractéristiques de ces 2 approches et quelle est leur pertinence dans le contexte de l'étude à réaliser ?

B. L’OPTION "TOPOGRAPHIE CLASSIQUE "

Je présenterai ici un rappel des principes généraux du levé topographique dans le cadre de la réalisation de plans ou de cartes et une évaluation de cette option dans le contexte existant.

1. GENERALITES

Le levé topographique est l'ensemble des opérations topographiques destinées à recueillir directement sur le terrain les éléments nécessaires à l'établissement d'un plan ou d'une carte. Ce type de levé est aussi appelé "levé direct*" , par opposition au "lever indirect*" réalisé par photogrammétrie aérienne. Le levé comprend également toutes les opérations de traitement de ces données terrain et leur exploitation. Le levé direct comporte deux phases sur terrain : - l'établissement du ou des canevas* C'est un ensemble de points bien répartis sur la surface à lever*, dont les positions relatives sont déterminées avec une précision au moins égale à celle que l'on attend du levé. Ces points servent de points d'appui au levé des détails . Le canevas s'exprime par les coordonnées de ses points dans un même système.



- le levé de détails C'est un ensemble d'opérations qui consistent, à partir du canevas, à déterminer la position des différents objets d'origine naturelle ou artificielle existant sur le terrain. Pour effectuer le levé de détails, le topographe est confronté à trois problèmes principaux :

•••• Déterminer quels sont les détails à lever Le type de détails à lever est défini selon le type de plan à élaborer et les spécifications fournies par le client. La taille des détails à lever est directement liée à l’échelle du plan.

•••• Définir le degré de précision des plans La précision d’un plan détermine directement la précision avec laquelle les détails sont levés.

•••• Définir les mesures à effectuer Le principe fondamental de la topographie, qui consiste à aller de l’ensemble vers les détails, doit être strictement respecté : les points de détail doivent être rattachés à un canevas, même si celui-ci se compose uniquement de quelques points, d’une simple ligne d’opération ou, à la limite, d’une façade, par exemple. Un lever correctement mené doit assurer un maximum d’homogénéité entre les différents points de détails. Chacun des points sera donc rattaché, si possible, par un minimum de mesures courtes et indépendantes (par exemple un angle et une distance, une distance sur un alignement, deux angles, etc.). On doit prévoir beaucoup de mesures de contrôle.

2. DEROULEMENT DU LEVE TOPOGRAPHIQUE

2.1. Préparation Les méthodes de lever et les moyens à mettre en œuvre dépendent de plusieurs facteurs, essentiellement : - La destination du plan (graphique, numérique ; - L'objet du plan ; - La précision recherchée ; - La nature du terrain (relief*, masques, couvert, étendue, distance des points...) ; - Du cahier des charges, du prix de revient du marché et des délais impartis. Les matériels : Après les appareils traditionnels que sont les théodolites, tachéomètres*, distancemètre et planchette, le GPS et les stations totales* automatiques permettent aujourd'hui d'effectuer ces levés de manière beaucoup plus pratique et souvent plus fiable et plus précise (métrique à centimétrique). Le choix des appareils dépend de la précision souhaitée mais aussi de la configuration du terrain. Dans la suite, je prendrai le cas d'un levé avec station totale.

2.2. Acquisition des données-terrain (avec station totale) - Mise en station de l'appareil puis entrée des informations (coordonnées du point de station,

hauteur de station, hauteur de voyant...) ; - Opérations du lever (le porte prisme dirige les opérations, les croquis ; un opérateur reporte

sur le croquis les numéros des points levés ; un autre opérateur installé derrière la station totale vise à chaque point le centre du prisme et déclenche la mesure.

Les matériels : Stations totales et équipements (batteries, trépieds, prismes, mètre ruban...).



2.3. Traitement des données terrain - Saisie des données sur terrain ; - Enregistrement sur le carnet numérique de l'appareil station totale ; - Récupération des données par l'interface et enregistrement sur fichier ; - Traitement du fichier de points dans un logiciel Autocad (Covadis calcul) ; - Création de fichier ou format x y z ; - Récupération du fichier x y z dans un logiciel (Covadis) ; - Habillage*; - Création de fichiers Dessin ; - Finalisation du Plan.

3. ÉVALUATION DE L'OPTION "TOPOGRAPHIE CLASSIQUE" D ANS LE CONTEXTE EXISTANT

Dans un grand projet comme le projet Fibre Optique, le levé "topographique classique" présente un grave inconvénient : sa lourdeur à de nombreux niveaux : - Les étapes nécessaires au levé topographique sont nombreuses, et la phase sur terrain

pour l'acquisition des données est fastidieuse, ce qui est une source potentielle de complications, de "dernière minute". L'éloignement (voire l'isolement) des équipes rend plus difficile la réactivité et la résolution des problèmes matériels, techniques et humains qui peuvent survenir.

- L'organisation, la coordination et la logistique du travail sur le terrain sont extrêmement

compliquées dans le contexte de Madagascar (gestion et sécurité des équipes et matériels, véhicules, hébergement ou matériels de campement, ravitaillement, communications ...).

- Les fortes chaleurs sur la région étudiée rendent les levés de terrain extrêmement pénibles,

voire impossibles sur une grande partie de la journée. - La multiplicité des matériels, logiciels et programmes utilisés en fonction des types

d'appareils employés peut affecter la qualité du travail et, au final, nuire à la fiabilité du résultat.

- Il faut mettre en place de nombreuses procédures de contrôle (pendant et après les

différentes étapes). Il est donc plus difficile de contrôler l'ensemble du processus dans de telles conditions.

Tous ces facteurs agissent à chaque étape de la chaîne de production et viennent freiner la productivité globale, ce qui a des conséquences sur la durée de l'étude, la qualité / fiabilité des résultats, les coûts de la mission. Les risques sont donc ici nombreux, de nature multiple, peu ou pas maîtrisables (étant donnée l'importance de "la part d'imprévus"), avec des impacts sur le déroulement et la réussite de la mission confiée au bureau d'étude (conditions humaines, matérielles, financières et résultats). Tous les éléments évoqués sont donc à prendre en compte dans le choix de la méthode, et les prévisions budgétaires pour les devis.



C. L’OPTION "PHOTOGRAMMETRIE AERIENNE NUMERIQUE"

"On groupe sous le nom de photogrammétrie l’ensemble des techniques qui permettent de déterminer la forme, les dimensions et la position d’un objet à partir de perspectives de cet objet enregistrées photographiquement. La principale application de la photogrammétrie a été l’établissement de plans et cartes topographiques à partir de photographies aériennes."

Encycl. Universalis, 1980, vol. 12, p.1015, Photogrammétrie aérienne "C’est en 1859 que le colonel français A. Laussedat présenta à l’Académie des Sciences, une méthode de détermination de coordonnées de points basée sur un calcul d’intersection spatiale à partir d’un couple de clichés* de l’objet. Parallèlement, l’architecte allemand A. Meydenbauer, à qui l’on doit le terme de photogrammétrie, utilise ces techniques dans des travaux architecturaux de grande envergure. Dès le début du 20ème siècle, de nombreux progrès techniques et théoriques ont permis, à cette science nouvelle d’évoluer rapidement : la stéréophotogrammétrie développée par C. Pulfrich (1901), la définition de principes pour une mise en œuvre rationnelle des restituteurs optico-mécaniques par O. von Gruber…

Actuellement, le développement des moyens de calculs permet de traiter toujours plus de données, avec des algorithmes toujours plus complexes. Parallèlement, on constate un développement extraordinairement rapide des technologies et matériels associés à la prise de vue aérienne (caméras numériques, lasers aéroportés...) Aujourd'hui, la photogrammétrie aérienne connaît un essor remarquable du fait de ses nombreuses applications : cartographie, aménagement du territoire, urbanisme, agriculture, gestion de l’environnement, modélisation 3D...

1. NOTIONS TECHNIQUES SUR LA PHOTOGRAMMETRIE AERIEN NE

1.1. Équipements et matériels de prises de vue aéri enne Les photos aériennes sont réalisées par des capteurs photogrammétriques, analogiques ou numériques à l’aide d’un vecteur spécialement équipé, en général un avion (hélicoptère, voire une autre plateforme volante adaptée), suivant un canevas de lignes de survol prédéfini (plan de vol). Les clichés aériens sont réalisés à intervalles réguliers le long d'un axe de survol prédéfini. La fréquence des prises de vues détermine le recouvrement des photos adjacentes. C'est dans la partie de recouvrement que l'on peut exploiter l'effet stéréoscopique lors de la restitution photogrammétrique d'une portion de terrain commune à deux vues consécutives

Les capteurs Ce sont des composants électroniques servant à convertir un rayonnement* (UV, visible ou IR) composé de photons, en un signal électrique analogique. Ce signal sera ensuite numérisé par un Convertisseur Analogique/Numérique puis amplifié et traité pour obtenir une image numérique . C'est le composant de base des appareils photographiques et des caméras numériques, l'équivalent du film en photographie argentique. Deux grands types de capteurs peuvent effectuer les acquisitions d'images aériennes :

1.1.1. Les caméras aéroportées - Les caméras argentiques sont utilisées depuis plus d’un siècle et, en photographie



aérienne, depuis de nombreuses décennies. Elles permettent d’obtenir des images noir et blanc, couleur, infrarouge noir et blanc et infrarouge couleur, plus généralement au format 24 cm x 24 cm. Elles offrent une bonne résolution d’image. Les photographies aériennes argentiques peuvent être scannées pour être exploitées sous forme numérique.

- Les caméras numériques ont fait leur apparition il y a quelques années, et permettent

d’acquérir des images directement en formats numériques. Elles utilisent des dispositifs à transfert de charge (CCD). L’emploi de capteurs CCD permet d’obtenir une extraordinaire linéarité de réponse lumineuse si l’on compare avec les processus argentiques traditionnels. Les caméras aériennes numériques, fournissent des images bien supérieures aux photographies argentiques sur le plan de la fidélité radiométrique, du niveau du bruit et de la qualité géométrique.

On trouve deux types de caméras numériques :

•••• Caméras linéaires : une caméra est dite linéaire lorsque son capteur a une dimension de 1xn capteurs ;

•••• Caméras matricielles : une caméra est dite matricielle lorsque les pixels qui composent son capteur forment une matrice de taille nxm avec n et m supérieurs strictement à 1.

1.1.2. Les scanners lasers aéroportés Ils permettent de construire des modèles numériques de surface denses et précis. L’une des principales qualités du laser aéroporté est sa capacité à traverser le couvert végétal du fait de la très grande densité de points du faisceau laser. La position du capteur doit être connue avec une grande précision lors de chacune des très nombreuses mesures (plusieurs dizaines de milliers par seconde pour les scanners lasers). Chacun de ces types de capteurs possède ses qualités et ses limites qui conditionnent donc leurs champs d’application spécifiques. Certains capteurs requièrent l’utilisation complémentaire d’une centrale inertielle , appelée aussi gyroscope qui peut calculer très précisément chaque mouvement de l'avion (100 à 1000 positions intermédiaires par seconde) et apporter les corrections nécessaires.

1.2. Équipement et matériel de positionnement et de guidage : Les GPS Le GPS (Global Positionning System) est un système américain de satellites, qui permet le positionnement à tout moment en presque tout point de la terre. 24 satellites sont positionnés sur des orbites terrestres à une altitude d’environ 20 000 km et émettent des signaux, qui sont captés par les récepteurs des utilisateurs du système. Ces signaux sont transformés et calculés en coordonnées tridimensionnelles dans le système mondial WGS84*. Pour déterminer sa position exacte sur une carte, l’utilisateur doit transformer les coordonnées WGS84 du récepteur dans le système national du pays où il se trouve.

2. PROCEDES DE L'AEROPHOTOGRAMMETRIE

2.1. La préparation

2.1.1. La stéréopréparation Afin de pouvoir rétablir l'orientation des photos aériennes telles qu'elles étaient au moment des



prises de vues, on définit au préalable des points de calage photogrammétrique, naturels ou par marquage au sol. Les coordonnées nationales de ces points de calage sont déterminées par la topométrie. Ces points de calage sont identifiables au niveau des photos aériennes et servent à orienter ces clichés dans le référentiel national utilisé.

Figure 1: Marquage au sol ou prébalisage*

2.1.2. Le plan de vol Le plan de vol se détermine à partir des différents paramètres de vol fixés à priori (hauteur

de vol*, recouvrement longitudinal, recouvrement latéral, distance entre bandes, intervalles de temps entre prises de vues...), de la focale de l'appareil de prise de vue employé et de ses propriétés.

Figure 3. Paramètres d’un vol photographique (a), position des points de calage et de jonction s ur un bloc de photos (b) d’après Henry et al

Le plan de vol est élaboré de manière à assurer le recouvrement souhaité. - Le recouvrement Le recouvrement est la proportion de superficie couverte par une photographie qui se retrouve sur une deuxième photographie. On l'exprime généralement en pourcentage. On conçoit la trajectoire de vol de façon à assurer un recouvrement longitudinal d'environ 60 % (photos dans l'axe de la ligne de vol) et un recouvrement latéral entre 20 à 40 % (photos



de lignes de vol parallèles). - La hauteur de vol La hauteur de vol (H) est le rapport de la focale de prise de vue (f) et de l'échelle (e) :

H = f / e - L’échelle C'est le rapport entre une distance figurant sur un levé, un plan ou une carte, et la distance homologue sur le terrain. Si un tronçon de 1 km (10 000 cm) de route couvre 4 cm sur une photo aérienne, l'échelle est 4cm/100 000 cm, soit 1 : 25 000.

2.1.3. L'acquisition des images numériques pendant le vol Les photographies doivent être prises dans des conditions météorologiques optimales (temps clair, absence de nébulosité, de brouillard ou fumée…) afin d’assurer au produit final le rendu et la qualité requis. L'altitude solaire doit par ailleurs de préférence être supérieure à 30°. Le vol peut être simulé par ordinateur à l’aide de logiciels adaptés au vol photographique WWMP/WinMP (World Wide Mission Planning ®) par exemple sur la base des corridors de vol numérisés à partir des cartes topographiques. Les données de vol peuvent ainsi être transmises à un ordinateur de bord au cours de la prise de vue aérienne. La trajectographie En photogrammétrie aérienne, la présence de GPS embarqué dans l'avion établit la trajectographie de l'avion.

Figure 2 : Principe général des GPS pendant la réal isation de la PVA

(Revue XYZ – n° 41-42. 1996)

De plus, les systèmes GPS permettent de connaître l’orientation externe de la caméra au moment de la prise de vue. Le système GPS, la trajectographie et l’aérotriangulation permettent une économie de coût et de temps, tant en vol que dans la gestion et l’exploitation des données.

2.2. Le traitement

2.2.1. L'aérotriangulation L’objectif de l’aérotriangulation est de déterminer, pour chaque photo, la position exacte de la caméra au moment de la prise de vues aériennes. A l’aide de cette position, on pourra déterminer l’orientation des images , créer des modèles



stéréoscopiques, et lire correctement les coordonnées indiquées dans les modèles. Pour ce faire, il faut disposer des données suivantes : - Les coordonnées photographiques et de terrain d’un certain nombre de points connus qui

ont été levés au préalable par les services géodésiques ; - Les coordonnées photographiques des raccords entre les photos. Ces points sont identifiés

et levés de manière interactive et automatique ; - Les coordonnées GPS de l’avion ; - Les caractéristiques de la caméra et des photos. Le canevas est établi soit par des mesures au sol, soit par des mesures sur clichés aériens. Les points de ces canevas, toujours repérables sur des photographies, peuvent être matérialisés sur le terrain par prébalisage, comme expliqué plus haut ; ils seront déterminés en X, Y et/ou Z, suivant les besoins d'équipement des stéréomodèles. Ces points peuvent être :

•••• des points d'appui , déterminés au sol, pour servir de points de calage lors de la restitution

•••• des points de calage , pour la mise en place d'un stéréomodèle (ça peut être un point d'appui* ou un point de liaison).

Pour faire le calage, on doit disposer d’un certain nombre de points connus en XYZ. Et il existe plusieurs moyens d’acquérir ces points : - points acquis directement sur terrain par GPS ou stéréopréparation ; - points relevés sur des plans ou cartes.

•••• les points de liaison : points-images ou marques sur les clichés servant de transfert entre stéréomodèles lors d'un aérocanevas. Ils peuvent être utilisés comme points de calage lors de la restitution ;

•••• les points de contrôle : points levés par procédé terrestre dont les coordonnées seront comparées à celles du point correspondant issues de l'aérocanevas.

Calcul des points d’appuis :

Figure 3 : Calcul des points d’appuis Institut Géographique National.2006 ©



Un bloc est formé par tous les rayons partant de la caméra vers les points au sol

Figure 4 : Exemple de bloc

Institut Géographique National.2006 © Le calcul du bloc permet d’obtenir : - les coordonnées de terrain de tous les raccords ; - les coordonnées et l’angle de prise de vue de la caméra pour chaque prise de vue. Ces données sont utilisées pour orienter des photos séparées ou des couples de photos.

Figure 5 : Exemple de bloc

Institut Géographique National.2006 © A l’issue de l’aérotriangulation, on dispose d’images orientées correctement, formant un ensemble homogène appelé un bloc.

2.2.2. La restitution La restitution permet d'obtenir d'une représentation à trois dimensions d'un objet à partir de clichés. La restitution photogrammétrique combine systématiquement deux images qui ont été photographiées depuis différents points afin de bénéficier de l’effet stéréoscopique. Cela facilite permet l’identification et l’interprétation de certains objets (les bâtiments, par exemple). La restitution représente une phase importante dans la chaîne de production de plan. Ses buts sont : - la saisie de tous les éléments prévus ; - l’interprétation correcte des objets saisis ; - la garantie de la précision géométrique exigée. Afin de disposer, lors de la restitution photogrammétrique, de suffisamment d’informations fiables sur tous les types d’objets, on collecte toutes ces données préalablement sur le terrain. Ces informations concernent des objets invisibles sur les photos (par exemple, une borne kilométrique) et des objets dont l’interprétation peut poser des problèmes (par exemple, la fonction d’un bâtiment). Les informations relatives au réseau routier font l’objet d’une reconnaissance particulière du terrain. Pour le levé proprement dit, on utilise une marque flottante (comme le curseur d’une souris d’un ordinateur qu’on met en contact avec le point à mesurer). L’appareil transforme les coordonnées XY du point apparaissant sur la photo de gauche et sur celle de droite en coordonnées XYZ qui serait mesuré en trois dimensions sur le terrain. Finalement, ces coordonnées XYZ sont enregistrées et traitées à l’aide de logiciels graphiques tels que le logiciel Microstation. A la fin de la restitution, on dispose donc d'un fond de plan tel que suit :



Figure 6 : Fond de plan après restitution

Document SARY TANY

2.2.3. Le complément

2.2.3.1. Définition La restitution à partir des photos aériennes permet de produire un premier fond de plan. Mais quelle que soit la qualité des photographies utilisées, il faudra réaliser des compléments de terrain. En effet, les photos aériennes ne peuvent pas montrer toutes les données nécessaires à la réalisation d’un plan complet et informatif. Le résultat de la restitution doit donc être contrôlé et complété par des mesures, par le positionnement d’ouvrages cachés, par des informations à caractère descriptif, nominatif et administratif, dont : - la nature des bâtiments (agricole, commercial, industriel) ; - ses attributs (école, mairie, réservoir...) ; - les noms des rues et la toponymie (lieux-dits, lieux habités) ; - les limites administratives et autres. Compléter* c’est donc : - ajouter ce qui manque au levé photogrammétrie ; - supprimer les détails restitués non pertinents à l’échelle considérée ; - corriger les erreurs ou les fautes (en planimétrie *et en nivellement*).

2.2.3.2. Les éléments du complément terrain Différents types de détails peuvent manquer :

•••• Les détails qui n’existent pas au moment de la Pris e de Vue Aérienne Ces sont des bois naissants, des plantations, des constructions nouvelles. Le technicien de terrain doit se renseigner sur l’existence de ces nouveaux détails auprès des habitants ou bien il les découvre lors de son passage sur terrain (révision).

•••• Les détails invisibles sur les photographies aérien nes Ces sont les lignes électriques et téléphoniques, les clôtures, les petits détails (sources, dalots…), les bâtiments à signaler (mairie, église, école...), les détails cachés par la végétation,



les limites administratives, la viabilité des routes...

•••• Les détails peu visibles sur les photographies aéri ennes Ces sont les talus de faible hauteur, les aménagements forestiers (layons, sentiers dans les bois), les détails masqués par la végétation, les broussailles et certaines cultures, les chemins de terre peu fréquentés, les ruelles dans les agglomérations,…

•••• Les détails oubliés par la restitution Il s’agit de détails nettement visibles sur les photographies aériennes mais qui ont échappé au restituteur, au dessinateur ou au contrôleur topographe. Leur nature est variable (détails de planimétrie oubliés -bâtiments, arbres, talus-, détails de nivellement -courbe fermée de sommet ou cuvette). Les détails omis sont en général signalés par le dessinateur de mise au net sur le calque d’observation. Ils doivent être découverts sans faute lors du complément de terrain. Tous les détails omis sont rajoutés sur le fond de plan par le technicien de terrain.

•••• Les "blancs" En photogrammétrie, les "blancs" sont des défauts de continuité sur l'image, caractérisés par l'existence de zones opaques, indéterminées, sans données. Les blancs peuvent provenir - du mauvais recouvrement des clichés à la PVA ; - de nuages, brume, fumées qui s’interposent entre l’avion et le sol ; - clichés voilés ou doublés ou vibrés ou brisés.

2.2.4. Traitement par DAO (Dessin Assisté par Ordin ateur) L’outil de DAO produit des plans qui répondent à une intention précise : plan des voies, le plan d’un lotissement etc. Ces plans correspondent à une zone spécifiquement limitée et comprennent de nombreuses informations. En photogrammétrie, le DAO est effectué sur des ordinateurs équipés des logiciels Autocad et Covadis qui sont les plus répandus. L'habillage par DAO L’habillage consiste à ajouter, sur le plan, les objets qui n’ont pas été modélisés (comme les arbres), et à leur attribuer une texture correspondant au matériau de ces objets. A la fin du traitement par DAO, on dispose du plan final.



3. ÉVALUATION DE L'OPTION "PHOTOGRAMMETRIE AERIENN E NUMERIQUE DANS LE CONTEXTE EXISTANT

La photogrammétrie aérienne présente des avantages considérables : - L'objectivité La photogrammétrie offre une représentation du terrain très proche de la réalité ; - L'homogénéité La cartographie de toute une région peut être réalisée d'une manière homogène ; - La rapidité La mesure de points se fait très rapidement, ce qui augmente fortement le rendement ; - La précision géométrique Elle est directement liée à l`échelle des clichés. Une prise de vue à basse altitude est comparable en précision à celle de levers terrestres. - La photogrammétrie numérique supprime les étapes de développement des films et de leur

scan, réduisant ainsi les temps et coûts de traitement, mais aussi les risques d'altération de la qualité des données initiales.

- Le problème éventuel de l'accessibilité du terrain ou de son étendue ne se pose pas. Elle permet d'effectuer des levés indirects*, sans difficultés supplémentaires, dans des situations d’accès difficile pour lesquelles les méthodes directes sont à peu près impuissantes (haute montagne, région désertique…). La photogrammétrie permet de traiter de grands espaces dans des délais optimaux. - Sans toutefois supprimer entièrement les travaux de terrain, la photogrammétrie aérienne

permet, d’alléger la plus grande partie de ceux-ci et de les remplacer par des travaux de bureau plus rapides et plus sécurisés.

En conclusion, dans le contexte existant, il est nettement plus opportun d’utiliser la photogrammétrie aérienne étant donnés la superficie à couvrir, les délais imposés, et les conditions générales sur la zone d'étude. Cependant, sur l'aspect des coûts, il faut souligner que l'utilisation d'un avion et de matériels de haute technologie pour la prise de vues et le traitement numérique représentent un investissement très important. Comment alors Sary Tany a-t-elle réussi à relever le défi de produire, en 6 mois, les plans de tracé du câble sur 515 Km ? Quelle a été la méthodologie choisie et comment l'étude s'est-elle déroulée ? C'est ce que nous allons voir dans la deuxième partie.


DDEEUUXXIIEEMMEE PPAARRTTIIEE

EETTUUDDEE DDEE TTRRAACCEE DDUU CCAABBLLEE AA FFIIBBRREESS OOPPTTIIQQUUEESS PPAARR AAEERROOPPHHOOTTOOGGRRAAMMMMEETTRRIIEE NNUUMMEERRIIQQUUEE

MMEETTHHOODDOOLLOOGGIIEE,, EEQQUUIIPPEEMMEENNTTSS,, EETT DDEERROOUULLEEMMEENNTT

Méthodologie, équipements et déroulement --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


SARY TANY a été choisie pour son approche par aérophotogrammétrie et pour la performance de ses équipements et matériels "tout numérique". Comment a-t-elle réalisé les plans de pose du câble à Fibres Optiques pour relier Fianarantsoa à Toliara ?

II.. LL''AACCQQUUIISSIITTIIOONN DDEESS DDOONNNNEEEESS NNUUMMEERRIIQQUUEESS PPAARR PPRRIISSEE DDEE VVUUEE AAEERRIIEENNNNEE

A. LA PREPARATION DE LA PRISE DE VUE AERIENNE

La zone à couvrir s'étend le long de la RN7, de Fianarantsoa à Toliara, sur une distance totale de 504,89 km. La zone d'étude a été décomposée en 5 tronçons : Tronçon I: FIANARANTSOA – AMBALAVAO (56 Km) Tronçon II: AMBALAVAO – IHOSY (134 Km) Tronçon III: IHOSY – RANOHIRA (86, 89 Km) Tronçon IV : RANOHIRA – SAKARAHA (92 Km) Tronçon V : SAKARAHA – TOLIARY (136 Km)

1. LA PHASE DE STEREOPREPARATION

1.1. Organisation de la stéréopréparation Dans un premier temps, il s'agit, pour SARY TANY, de définir la méthode de stéréopréparation utilisée et le mode de balisage à effectuer par la suite sur le terrain Pour ce chantier, la stéréopréparation est délicate car, étant données les distances, on ne peut pas se permettre de revenir sur les points à cause d'une mauvaise mesure ou d'une mauvaise identification.

1.1.1. Points de stéréopréparation et pivots Le nombre de points de stéréopréparation et de pivots a été défini pour assurer une qualité maximum du calage ultérieur des images. Ces points, ainsi que leurs coordonnées sont reportés sur une carte, tout au long de la RN7, tous les 2 km pour les points de stéréopréparation, et tous les 150 km pour les pivots. La distance entre un point de stéréopréparation et un pivot est au maximum de 50km. La méthode utilisée pour les pivots est une méthode de rattachement* qui consiste à effectuer un cheminement* encadré entre deux repères connus en coordonnées. Le premier repère était une Église à Antsirabe (Vinaninkarena) et l’autre était celle d'Ambalavao (Fianarantsoa) principalement en début et en fin de l'axe de vol. Nous avons fait des observations GPS en mode différentiel. Cela implique d'avoir à sa disposition deux récepteurs GPS pour relever des mesures : - le premier GPS est classiquement positionné sur un point fixe appelé station de référence - Le deuxième GPS est utilisé dynamiquement pour mesurer d’autres points appelés station

mobile. Le calcul simultané des positions de la station de référence et de la station mobile permet le positionnement relatif de la station mobile par rapport à celui de la station de référence. On



obtient alors un vecteur entre les deux stations. Un GPS en mode différentiel, utilisant la mesure de pseudo-distances permet d’atteindre une précision théorique variant de 0,5 à 5 mètres.

1.1.2. Guide du balisage terrain SARY TANY a mis au point un guide pour que le marquage des points sur le terrain respecte les normes suivantes : - La définition des points de stéréopréparation Elle doit être précise et non équivoque (un angle de dalle, angle de mur, etc.) : - La dimension La dimension des points doit être d'environ 1,50m et les points doivent se trouver au sol, si possible (angle de dalle, angle de pont...). - La forme Les points sont signalés par une croix peinte en blanc. - La position Les points de stéréopréparation doivent être sur un sol horizontal et dégagés de tout masque végétal.

1.1.3. Contrôle de faisabilité sur terrain Un technicien de Sary Tany se rend ensuite sur le terrain pour vérifier que les points prédéfinis pourront bien être matérialisés comme prévu.

1.2. La stéréopréparation sur terrain Après avoir validé la faisabilité du balisage selon les normes internes, une équipe est envoyée sur la zone pour réaliser la stéréopréparation. Une observation par GPS est réalisée pour chaque point afin d'obtenir les coordonnées précises de ce point.

1.3. La matérialisation Les points sont ensuite matérialisés par des croix peintes en blanc. Pour que ces points puissent être retrouvables et réutilisables ultérieurement par SARY TANY, des clous, des broches ou tiges en fer ont été plantés au centre de la croix.

Figure 7 : Matérialisation des points de stéréoprép aration Document SARY TANY



2. LE PLAN DE VOL

Rappelons que le vol photogrammétrique requiert un contact préalable avec les autorités compétentes et des démarches administratives parfois compliquées pour obtenir les autorisations nécessaires. Il faut savoir que le survol de certaines zones du territoire est interdit. Le plan de vol est établi avec un recouvrement latéral de base de 30 %. Les prises de vues faites avec la caméra ADS40 ne comportent pas de dévers dans le sens longitudinal. Le plan de vol est tracé sur une ou plusieurs planches à l'échelle 1/50 000. Sur les planches apparaissent les axes de vol numérotés, les points de balisage et le nom du tronçon.

Figure 8 : Exemple de plan de vol Document SARY TANY



B. LE VOL ET LA PRISE DE VUE AERIENNE

1. L'AVION ET SES EQUIPEMENTS

SARY TANY a utilisé un avion de type Beechcraft 200, équipé d’une caméra numérique Leica ADS40 et d’un système d’aide au pilotage par GPS (système et logiciel Leica Géosystems Ascot/FCMS).

Figure 9 : Avion Beechcraft 200

G. TOTH - Géophenix.

2. LE SYSTEME ADS40

Figure 7 : Le système ADS40 dans l'avion G. TOTH - Géophenix.

MM40 Mémoire de Masse OI40 interface opérateur

CU40 Unité de contrôle

SH40 Tête de la camera (capteur et centrale inertielle )

PAV30 plate -forme gyrostabilisée



2.1. La caméra ADS 40

Figure 8 : La caméra ADS40 à capteur linéaire

La caméra ADS40 offre une image en continu d’une ligne de vol, elle permet une capture des images directement en format numérique.

Figure 9 : Principe de PVA avec une caméra numériqu e linéaire

G. TOTH - Géophenix. Le principe de fonctionnement de la caméra permet d’enregistrer le sol en continu (scannage du sol) dans le sens du vol, avec trois capteurs linéaires parallèles orientés selon des angles différents : - 2x2 barrettes CCD panchromatique (angles variables pour la stéréo) ; - 3 barrettes CCD couleur (rouge, vert, bleu) au nadir* (0°) ; - 3 barrettes CCD fausse couleur (vert, rouge, infrarouge proche) à 15° avant. Chaque barrette CCD comporte 12 000 pixels. Avantages Ce système diminue d’une part les contraintes liées au recouvrement des clichés, nécessaire pour une bonne restitution, et offre une meilleure géométrie des prises de vue. La caméra numérique permet également un enregistrement simultané des données noir-blanc, couleur et infrarouge.

Figure 10 : Pan / RGB / NIR / FCIR

Swisstopo octobre 2006 Ce procédé a l’avantage d’éviter le choix d’un film spécifique avant le vol. Chaque bande scannée (tapis de pixels) a une largeur réelle de 6000 mètres . La résolution nominale de la prise de vue est, en solution de base, 50 cm, en fonction de



l'altitude car la focale est fixe (Focale : f=63mm).

2.2. Les autres éléments de l'ADS 40

2.2.1. La plateforme PAV30 gyrostabilisée La caméra est montée sur une plateforme PAV30 gyrostabilisée afin de corriger les incidences des mouvements de l’avion sur la prise de vue.

2.2.2. Le système inertiel Le fonctionnement de cette caméra ADS 40 exige de compléter l’équipement de l’avion par un système inertiel destiné à fournir les indications relatives aux mouvements de l’avion pendant le vol. Ce système servira au redressement des images par la suite.

Figure 11 : Trajectographie

G. TOTH - Géophenix. Ce système est composé d'une centrale inertielle ainsi que d'un système de positionnement qui enregistrent avec une grande précision la position et les mouvements de l'avion pour chaque ligne en temps réel. Ce système fournit : - la position XYZ de l’antenne GPS de l’avion ; - les angles de lacet, roulis, tangage des mouvements de l’avion.

2.2.3. Mémoire de Masse MM40 Toutes les données de la prise vue, c'est-à dire de chaque capteur de la caméra sont enregistrées sur des disques durs de grande capacité (Mémoire de Masse MM40)

2.2.4. Le système d'aide au pilotage par GPS

Figure 12 : Le système et logiciel Leica Géosystems Ascot/FCMS G. TOTH - Géophenix.

GI40 aide au pilotage



3. REALISATION DU VOL ET CONTROLES

L'intégralité de la prise de vue aérienne a été réalisée en 2 jours consécutifs de météorologie favorable, en suivant la route nationale n°7 de Fianarantsoa à Tuléar. Pendant le vol, la trajectographie est calculée par le logiciel Flykin afin d'augmenter la précision du centre des clichés. A l’issue du vol, les contrôles suivant sont effectués par les techniciens : - Vérification de la radiométrie des images : présence d’artéfacts, présence de zones

saturées ; - Vérification du bon enregistrement de toutes les traces de vol ; - Absence de nuages ; - Exhaustivité et validité des données de la caméra et des données de trajectographie

fournies par le vol, c'est-à-dire : •••• Les traces acquises par la caméra, simultanément en panchromatique (canaux NB

stéréo), en 3 canaux couleurs et en IRC •••• Les données de trajectographie grâce au GPS qui fournit très précisément la position de

l’avion, et grâce à la centrale inertielle qui fournit les variations angulaires (roulis, lacet, tangage) en continu lors du vol.

A l'issue de cette phase d'acquisition, les données brutes sont ensuite extraites pour être traitées dans l'atelier de photogrammétrie de Sintégra. La manipulation des données, que ce soit au niveau de leur transfert ou du traitement des images numériques, est assez réduite et simplifiée, grâce aux équipements ultramodernes de l'atelier.



IIII.. TTRRAAIITTEEMMEENNTT DDEESS DDOONNNNEEEESS NNUUMMEERRIIQQUUEESS DDEE PPRRIISSEE DDEE VVUUEE AAEERRIIEENNNNEE

A. TRAITEMENT DES DONNEES NUMERIQUES A SINTEGRA

Toutes les données issues de la prise de vue (données images de la caméra ADS 40 et paramètres du vol) sont transmises pour traitement à l'atelier de Sintégra. Cet atelier dispose des dernières technologies pour réaliser l’ensemble des phases photogrammétriques.

1. LA CHAINE DE TRAITEMENT ADS 40

Avec la technologie ADS40, les opérations propres au traitement des images numériques aériennes diminuent considérablement. La chaîne complète de traitement GPro et LPS-Leica assure automatiquement toutes les opérations de traitement, des données brutes jusqu'à la réalisation des restitutions. Ces opérations automatisées sont des transferts de données, des contrôles, des calculs, des rectifications/compensations de données numériques...

Figure 13 : Chaîne de traitement des données de la caméra numérique ADS 40

G. TOTH – Géophenix



La chaîne de production numérique comprend 4 unités principales : - Une unité chargée de recevoir les données brutes du MM40 (mémoire de masse) ; - Une unité chargée du transfert de ces données ; - Un centre de calcul distribué, qui permet de traiter en lot, par des processus automatisés,

les données ADS40 selon la trame suivante : •••• Déchargement de données brutes avion ; •••• Calcul de la trajectographie ; •••• Géoréférencement initial des images ; •••• Rectification planaire des images pour mesures photogrammétriques ; •••• Mesures automatiques de l’aérotriangulation ; •••• Orthorectification.

- Une unité avec plusieurs stations pour la restitution.(la restitution sera réalisée à SARY TANY avec 3 stations).

Les logiciels utilisés sont : - Microstation pour les plans de vol ; - Flykin, Graphnav pour les calculs de trajectographie ; - GNSS Studio pour les calculs de stéréopréparation ; - Pack Office pour les diverses tâches bureautiques. Trois types de calculs nous intéressent particulièrement : les calculs de trajectographie, d'aérotriangulation et d'orthorectification.

2. LES CALCULS AUTOMATIQUES (TRAJECTOGRAPHIE, GEO-REFERENCEMENT, AEROTRIANGULATION)

À partir de toutes les coordonnées obtenues par les observations de GPS pendant la phase de stéréopréparation, la trajectographie est réalisée automatiquement avec le logiciel IPAS Les images sont ensuite orientées (géoréférencées). Par bloc de plusieurs centaines, les images sont liées entre elles par des milliers de mesures de points de passage, et rattachées au sol par des points de stéréopréparation. Pour cette opération, les points de stéréopréparation (prébalisage) mesurés par GPS sur le terrain doivent être visibles dans les images numériques. Puis l'aérotriangulation est réalisée en utilisant le logiciel GNSS Studio. Ce logiciel utilise les meilleurs algorithmes pour traiter en statique et/ou cinématique les données GPS au format RINEX, aux formats des stations RGP et des récepteurs Magellan Navigation (anciennement Thalès).

Figure 14 : Interface graphique intuitive du logici el GNSS Studio.

Swisstopo octobre 2006



3. ORTHORECTIFICATION

Dès que l’opération d’aérotriangulation est terminée, les prises de vue aériennes sont projetées sur le MNT-MO, modèle numérique de terrain de haute qualité. L'orthorectification consiste à redresser les images et supprimer les distorsions engendrées par l’inclinaison de la caméra et la topographie du terrain. Résolution Grâce à l’utilisation de l’ADS40, la résolution originale des images a pu être abaissée de 50 à 25 cm Précision planimétrique L’utilisation de l’ADS40, avec MNT-MO, la précision planimétrique est égale à ± 1-2 m (en terrain accidenté ± 3-5 m) Format de données Les images numériques sont livrées sous la forme de deux fichiers : - Un fichier TIFF contenant l’image, en RGB 8 bits. - Un fichier TFW (TIFF World File) contenant la géoréférence de l’image.

Le fichier TFW est un fichier texte. Exemple : 0.500000 (taille au sol d’un pixel, en mètres, ici 0,50m) 620000.250000 (coordonnée Y du centre du premier pixel en haut à gauche de l’image) 151999.750000(coordonnée X du centre du premier pixel en haut à gauche de l’image)

Figure 15 : Les tailles du pixel et les coordonnées de son centre

Swisstopo octobre 2006 Le volume des données est influencé par la taille du pixel au sol. Ainsi, pour des images dont la résolution est : - 25 cm , la taille du fichier TIFF vaut 46 Mo/km² - 50 cm, la taille du fichier TIFF vaut 11.4 Mo/km² Après le traitement par Sintégra, les données sont transmises à SARY TANY par CD, et le produit reçu est en format images (*.TIF) et texte TFW. SARY TANY possède les matériels et les logiciels nécessaires à la réception et l'exploitation de ces données (Erdas et Microstation).



B. RÉALISATION DU PLAN FINAL À SARY TANY

A cette étape, SARY TANY possède toutes les données du traitement photogrammétrique pour réaliser le plan. Il reste alors 3 phases de travail que nous allons détailler : - la restitution ; - le complément ; - la finalisation par DAO.

1. LA PHASE DE RESTITUTION

La restitution a pour objectif d'identifier, de caractériser les détails topographiques restitués sur les images numériques pour arriver au plan. La restitution numérique consiste tout d'abord à examiner tous les éléments visibles en trois dimensions, à les identifier puis à les digitaliser. Les techniciens-restituteurs procèdent à un examen stéréoscopique des couples d'images (images adjacentes). Ils visionnent ces images sur un écran, avec des lunettes polarisées qui permettent de percevoir la tridimensionnalité du couple photographique affiché.1 Le restituteur dessine ce qu'il voit en trois dimensions et aussi, dans une certaine mesure, interprète la signification de certains contours. Ce travail demande beaucoup de rigueur et aussi une bonne connaissance du logiciel utilisé (ici Erdas). Les détails à identifier sont par exemple les bords de routes, les bâtiments, talus, points d’eau, arbres, haies, limites de cultures, broussailles, la voirie, les bornes kilométriques, les caniveaux, les panneaux... Ces différents éléments sont ensuite vectorisés selon une grille de codification qui constitue la légende topographique du fichier de restitution et du plan final. Ici la légende utilisée est de type 1 :1000. Elle comporte les éléments habituels et des éléments particuliers demandés par le client (voir annexe 1 : Spécifications SAGEM). A la fin de cette phase de restitution, on obtient des fichiers appelés restitution brute 1 èresortie (Figure 20) Il faudra ensuite aller sur le terrain pour contrôler tous les détails de ces fichiers restitution brute 1ère sortie et apporter les corrections éventuelles. C'est le travail de complément.

1 C'est à cette étape de l'étude que les restituteurs ont détecté un défaut sur 3 couples d'images, dont un sur le tronçon Ihosy – Ranohira. Ces défauts sont des zones opaques, encore appelées "blancs". Je traiterai ce problème particulier dans la 3ème partie.



Figure 19 : Fichiers restitution brute 1 ère sortie. Vue générale

Document SARY TANY

2. LA PHASE DE COMPLEMENT (POST COMPLEMENT)

Cette phase est parfois appelée post-complément (pour la distinguer du complément avant restitution). Le résultat de la restitution doit être contrôlé et complété par un examen sur terrain, où on va notamment : - Ajouter les détails topographiques non identifiés ou invisibles sur les images aériennes

(détails cachés, détails de petites dimensions, limites administratives...) et la toponymie - Éliminer les détails topographiques superflus à l'échelle choisie - Préciser d'autres éléments du cahier des charges -

2.1. But du post-complément dans l'étude de tracé SARY TANY a sa propre organisation pour assurer le complément. Pour cette étude, la mission du Service Complément est de fournir un document qui contient un fond de plan complété des éléments particuliers demandés par le client.

2.1.1. Compléter le fond de plan Le fond de plan est un agrandissement à 1 :10 000 du cliché original, tiré sur papier spécial, que l'on va compléter par des détails qui seront introduits dans le plan à 1 :1 000 sur DAO. Ces détails sont représentes sous forme de dessins et de signes conventionnels

2.1.2. Ajouter les éléments particuliers demandés p ar le client Rappelons qu'au final, l'étude doit indiquer clairement au client un tracé qui soit le meilleur compromis technico – économique en fonction de l'environnement. Le client a besoin de connaître les coûts et les moyens à mettre en œuvre pour les travaux de pose : Caractéristiques du sous sol, son encombrement, la méthode de pose la mieux adaptée



pour assurer "la continuité et, la sécurité des liaisons, la pérennité du câble dans le temps"1... Aussi, des méthodes de pose ont été définies et classées de la manière suivante (en ordre décroissant, de la plus économique à la moins économique) :

•••• La tranchée traditionnelle en accotement, pose du câble en pleine terre ; •••• La tranchée en accotement, pose du câble dans un fourreau sablé ; •••• La tranchée en accotement, pose du câble dans un fourreau bétonné ; •••• La tranchée en zone rocheuse en accotement, pose du câble dans un fourreau sablé ; •••• La tranchée sous chaussée (traversée de route), pose du câble dans un fourreau

bétonné ; •••• La pose d'un tube acier sur un ouvrage d'art ou mur de soutènement.

Les critères pour choisir la méthode appropriée sont déterminés par la nature du terrain et de la largeur disponible de l'accotement entre le bord de la chaussée et le début de la pente de la zone de remblai, du talus, du mur de soutènement, etc. Sary Tany a donc défini, détaillé et codifié les différents types de pose qui seront à reporter sur les fonds de plans :

Nature de pose Type Caractéristiques pose en pleine terre A une tranchée de 0,85 m de profondeur et pour compacter

convenablement les matériaux extraits sa longueur doit être >= 0,25 m

traversée de route nationale B profondeur 1,20m, 3 tubes PVC de diamètre de 0,45m sont installés sur un radier de 0,05 m enrobé d'un béton de 0,20 m dosé à 250kg/m3

traversée de piste sans trafic lourd

C profondeur 0,85 m, PVC 0,45 m

traversée de piste trafic lourd D profondeur 0,85 m, PVC 0,45 m zone rocheuse dure affleurant E la tranchée est <= 0,40m PVC 0,45 m installé sur un radier

et enrobé d'un béton 0,20*0,20 m dosé à 350 kg/m3 zone rocheuse dure rencontrée entre 0,40 et 0,60 m

F PVC de 45 m installé en fond de fouille sur un lit de sable de 0,05 cm enrobé par 0,15 m de sable

zone rocheuse dure rencontrée entre 0,60 et 0,80 m

G le câble est installé en fond de fouille sur un lit de sable de 0,05 cm, enrobé 0,15m de sable

traversée des villages et hameaux

H profondeur 0,85 m, PVC 0,45 m

pose en zone humide ou marécageuse

I profondeur 1,60 m, un tube PEHD de diamètre 0,40 m, installé en fond de fouille, maintenu par des blocs béton dosé à 250 kg/m3 tous les 4m

franchissement des ouvrages d'art, hydrauliques, murs de soutènement

J tube acier galvanisé de diamètre 100/114 fixé par des brides soudées sur des supports en "L" ou "Droit" selon les possibilités offertes pour la fixation

Tableau 2 : Nature, types et caractéristiques de po se du câble

2.2. Le mode opératoire du complément Pour chaque ouvrage (dalot, buse...) qui traverse la route nationale, il faut mesurer le passage de la conduite à l'extérieur de l'ouvrage et la charge au dessus de l'ouvrage. Toutes les chambres (symbole CH) de Telma (L2m x l1m x p1m) doivent être ouvertes dans la phase de complément afin de situer l’entrée et la sortie du câble de fibre optique et de définir le masque. 1 Voir annexe 1 : Spécifications techniques de SAGEM



Figure 16 : l'entrée et la sortie du câble FO dans la chambre 3 Document SARY TANY

Les techniciens doivent faire des enquêtes auprès des habitants afin de déterminer la petite toponymie et contrôler la grande toponymie. On doit aussi noter les obstacles de parcours afin de connaître les types de protection supplémentaire à prévoir (tube acier, fer profilé demi – cylindrique, PVC, béton, etc.). Après le complément, il faut refaire la restitution. Cette deuxième restitution a pour but d'éliminer les éléments qui n'existent pas sur terrain et d'ajouter les éléments décrits au dessus du fond de plan obtenu par le complément. Après cette correction, les fichiers de restitution sont enregistrés (en *.dwg) et sont appelés "fichiers de restitution brute deuxième sortie".

Figure 17 : Fichier restitution brute 2ème sortie - Vue de détails, après restitution

Document SARY TANY Après la phase de complément, il reste à réaliser les habillages des éléments existants, et la finalisation des plans par DAO. C'est la troisième phase.

3. LA PHASE DE TRAITEMENT PAR DAO

DAO : Dessin Assisté par Ordinateur. SARY TANY fait tout le traitement sous le Logiciel "COVADIS Version 2000 – 5". Les fichiers restitution brute 2ème sortie vont être décomposés en planches, et traités sur 6 stations (postes) DAO.

Entrée du câble de FO dans la chambre 3

Sortie du câble de FO dans la chambre

Masque d'entrée

Masque de sortie



3.1. L'habillage Le but du traitement par DAO est de faire l'habillage de tous les objets existant sur le plan comme les bâtiments (durs, légers, industriels), les bois, broussailles, rizières, les ponts bétons, cours d'eau, plan d'eau, avec les différents calques correspondants. Tous les habillages se terminent par l'habillage automatique en orientant les blocs, les bornes kilométriques, poteaux et les panneaux.

3.2. Le tracé du câble sur plan Il faut tracer l'itinéraire du câble Fibre Optique en se référant aux fonds de plan après complément terrain. Pour cela les techniciens suivent une procédure mise au point en interne. Il est très important de reporter la cotation du passage du câble, la toponymie, le PK (point kilométrique), l'Église...et la nature des ouvrages tels que dalots, buses (avec leur diamètre) pour visualiser précisément où sont les obstacles.

3.3. Finalisation des plans Les plans obtenus sont à l'échelle de 1:1000, Rappelons que SARY TANY a effectué le relevé topographique en longueur réelle sur le terrain : - levé sur toute la largeur de la voie quels que soient les aménagements de celle-ci (parc de

stationnement, terre – plein, chaussées multiples, etc.). - lorsque le levé concerne une bande de terrain quelconque, la largeur relevée est de 15

mètres de chaque côté. Les échelles suivantes ont été utilisées :

•••• E = 1/500 en agglomération ; •••• E = 1/1000 hors agglomération ; •••• E = 1/500 ou 1/100 pour les coupes transversales de détail.

3.4. Normes de présentation des plans livrés au cli ent

Les plans sont livrés par tronçon, au fur et à mesure de leur réalisation. Chaque plan de tronçon ou planche doit être présenté selon des normes précises, spécifiées par SAGEM. Chaque planche doit être numérotée, et présenter : - une page de garde ; - une page comportant les légendes utilisées ; - les coupes types modifiées ; - le plan final.



3.4.1. Page de garde du plan

Figure 18 : Page de garde du plan

Document SARY TANY

3.4.2. La page de légende du plan La deuxième page présente la légende utilisée dans le plan. Les éléments de légende sont les suivants : - une ligne rouge continue, pour le tracé du câble Fibre Optique, qui indique l'accotement à

gauche ou à droite de la route ; - 3 lignes rouges pour la conduite enrobée ; Cela signifie qu'il faut couvrir le câble pour éviter

l'humidité de la zone traversée (présence de cours d'eau, de surcharge, etc.) - Les limites de chaussée bitumée, et route en terre pour mesurer la longueur du passage ; - Les lignes électriques à éviter au moment de la pose du câble ; - Les chambres de TELMA (constructions-relais en dur) et les épissures (jonctions de câble

qui doivent être protégées par une gaine spéciale), pour signaler les entrées et sorties de câble ;

- Différents symboles qui représentent les haies, clôtures, talus,, murs de soutènement, caniveaux, canalisations, poteaux, bâtiments, ponts,. bois, rizières, eau, zones rocheuses...

Figure 19 : Légende de plan

Document SARY TANY



3.4.3. Détail des coupes-type Une autre catégorie d'éléments doit apparaître également sur les plans, sous forme de lettres : les coupes-type définies plus haut (point 2.1.2 Tableau 2). Les détails de ces coupes-type sont présentés en troisième page, à la suite de la légende. Ce sont des vues en coupe qui donnent les détails d'exécution pour la pose du câble, selon le type de la zone traversée (pose en pleine terre, traversée de route, traversée de villages...), Rappelons que 10 coupes-type ont été définies (de A à J)1

Figure 20 : Détail d'une coupe-type H

Document SARY TANY

3.4.4. Le plan final Le plan final de la planche est intégré à la suite des coupes type. L'échantillon suivant donne une idée du résultat présenté :

Figure 21 : Extrait de plan final

Document SARY TANY

1 Voir annexe 5 : Détails des 10 coupes-type (A à J)



Sur le plan apparaissent tous les détails conventionnels et les détails spécifiques demandés par le client : - Le tracé du câble (la ligne rouge continue qui longe la route et traverse la place) - Les chambres de TELMA avec entrées et sorties du câble - La dénomination des voies ; - Les alignements, les limites apparentes d’immeubles ou de propriétés et aux angles de

voies, leurs numéros ou dénominations ; - Les bâtiments de télécommunication concernés par le projet avec coupe de détail

permettant l’implantation du câble à l’intérieur du bâtiment ; - Les amorces des voies adjacentes sur 10 mètres au moins avec leur nom ; - Les bordures de trottoirs ou limites de chaussées ; - Les talus et fossés ; - Les bouches d’égout et regards d’accès divers ; - Les alignements d’arbres et de lampadaires ; - Les ouvrages importants en élévation ; - Le matériel de signalisation routière fixe ; - Les câbles et canalisations enterrés ; - Les buses, les dalots, les descentes d’eau ; - Les caniveaux et les cunettes ; - Les lignes électriques ou téléphoniques aériennes (avec les poteaux ou les pylônes) Les plans sont effectués sous AUTOCAD au format 297 x n 210. Voici un aperçu de la présentation finale du plan, après traitement DAO :

Figure 22 : Extrait de plan livré au client (en cou rs de finition)

Document SARY TANY Dans cet extrait de plan, on reconnaît, à gauche, les 3 pages (page de garde, légende, coupes-type) et le plan à la suite (d'une longueur de 6 mètres, plié en accordéon)

3.4.5. Livraison du plan final au client SARY TANY fait la livraison des planches en un exemplaire, pour approbation par l'organisme de contrôle SOCOTEC, avant le tirage définitif en 7 exemplaires. Tous les documents sont transmis au client sous forme de documents papier et informatique au format AUTOCAD version 12.

3.4.6. Recollement C'est la phase finale de l'étude. Dans cette phase, SARY TANY finalise les plans en y intégrant les modifications ou dernières remarques du client qui ont été annotées durant les travaux de pose. Les documents définitifs obtenus après travaux sont ensuite archivés.



P R I S E

D E V U E A E R I E N N E

Complément

Acquisition des données

RECAPITULATIF DES ETAPES DE L 'ETUDE DU TRACE DU CABLE FO PAR AEROPHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE

Plan de vol

Préparation

Traitement des données numériques

Plan final

Vol

Traitement à Sintégra

Traitement à SARY TANY

Impression

Pliage

Livraison

Calculs Trajectographies

Calculs Aérotriangulation

Orthorectification

Restitution

Complément

Dao

Stéréopréparation

F I N A L I S A T I O N

D E S

P L A N S

Complètement

Contrôle de vol

Observation avec GPS



En conclusion, dans le contexte de cette étude, la photogrammétrie aérienne numérique montre sa suprématie sur les techniques du levé topographique classique, par sa rapidité d'exécution et de traitement, son aspect pratique et la qualité des résultats obtenus ; bref, par sa très grande efficacité globale. Toutefois, même si on pense s'approcher du "zéro défaut" avec ces équipements de haute technologie associés à des systèmes de traitement d'image complétement automatisés, des anomalies peuvent survenir de façon inattendue. Il m'a donc semblé intéressant de consacrer la 3ème partie de ce travail à la résolution d'un problème apparu en cours d'étude : l'existence de 3 zones opaques sur des images du tronçon III. Et nous allons voir que dans ce cas-là, le levé topographique direct reste finalement "une valeur sûre", loin d'être dépassée....


TTRROOIISSIIEEMMEE PPAARRTTIIEE

AAPPPPLLIICCAATTIIOONNSS

II :: TTRRAAIITTEEMMEENNTT DD''UUNN DDEEFFAAUUTT DDEE PPRRIISSEE DDEE VVUUEE PPAARR LLEEVVEE

TTOOPPOOGGRRAAPPHHIIQQUUEE DDIIRREECCTT IIII :: CCOOMMPPLLEETTEEMMEENNTT EETT FFIINNAALLIISSAATTIIOONN DDEE PPLLAANN

Applications : complètement et Finalisation de plan --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


II.. AAPPPPLLIICCAATTIIOONN NN°°11 :: TTRRAAIITTEEMMEENNTT DD''UUNN DDEEFFAAUUTT DDEE PPVVAA PPAARR LLEEVVEE TTOOPPOOGGRRAAPPHHIIQQUUEE DDIIRREECCTT

A. PROBLEME DE DISCONTINUITE ET COMPLETEMENT DE PLAN

J'utiliserai ici le terme de "complétement" , pour distinguer cette opération du "complément ", terme utilisé pour le traitement des images après restitution.

1. NATURE DU PROBLEME

Le même défaut sur certaines images du tronçon Ihosy – Toliara a été détecté durant la phase de la restitution. Il y avait 3 zones opaques, sans données, ce que certains photogrammètres appellent des blancs : un blanc assez important portant sur une partie "irrégulière" (figure 28) et deux autres affectant 2 petites zones plutôt rectilignes.

Figure 23 : Localisation de la zone "blanche" sur l e tronçon III

Document SARY TANY Vue de détails de la zone :



Figure 24 : Vue de détails de la zone "blanche"

Document SARY TANY

2. CAUSES PROBABLES

Le problème semble lié à une coupure intempestive de bande le long d'un axe de vol. Ceci est probablement causé par un défaut du plan de vol.

3. CONSEQUENCES

Les techniciens DAO ne peuvent absolument rien faire sur cette zone, ce qui entraîne pour SARY TANY un arrêt de production sur le tronçon III.

B. TRAITEMENT DES ZONES MANQUANTES : LE COMPLETEMENT PAR LEVE TOPOGRAPHIQUE DIRECT

Pour compléter les 3 zones manquantes, il est nécessaire de "récupérer" les portions par un levé topographique classique, car leurs dimensions ne justifient pas économiquement de nouvelle PVA. Nous avons donc choisi d'effectuer ce "complétement" , par levé direct avec une station totale Wild Leica TCS 1100.

1. DEROULEMENT DU LEVE

Une équipe a été envoyée sur le terrain pour une mission qui a duré 10 jours. L'équipe était composée de 5 personnes : 1 opérateur, 2 porte-prisme, 1 géomètre et moi même. J'ai eu l'occasion de faire un levé avec la station totale Wild Leica TCS 1100 et de réaliser les croquis (schémas de contrôle du levé). Pour rappel, les détails à lever étaient : - Les bords de route ; - Les limites de bois, broussailles, haies, rizières ...;



- Les panneaux de signalisation ; - Les bornes kilométriques ; - Les bâtiments... L'échelle était de 1:1000.

2. LEVE DIRECT AVEC STATION TOTALE

La station totale est un instrument idéal pour le lever précis d’un grand nombre de points. La station est équipée d’un distancemètre, qui permet de mesurer et d’enregistrer distances et les angles en une seule manipulation. Nous avons utilisé une Station totale Wild Leica TCS 1100 sur trépied, avec 2 prismes. Cette Station totale est à codification automatique : l'habillage des détails levés se fait automatiquement, ce qui élimine cette étape dans le traitement ultérieur en DAO.

Figure 29 : Station totale Wild Leica TCS 1100 Topocenter

Station Totale Wild Leica TCS 1100 - 1 clavier

Caractéristiques Valeurs grossissement 30 X

visée minimum 1.7m

mesure d'angle absolue ; continue

résolution de l'affichage 1"/0.5 mgon/0.01 mil

écart type ISO 17123-3

mesure d'angle 3" (1 mgon) 1.4mm à 100m

tachéomètre de précision 5" (1.5 mgon 2.4mm à 100m

mémoire interne un enregistrement de 10 000 mesures

avantages produits efficace et économique pour les relevés topographiques

Tableau 3 : Caractéristiques et valeurs de la Stati on Totale Wild Leica TCS 1100

Source LEICA Nous avons suivi la procédure du levé classique : - Reconnaissance du terrain afin de disposer les 4 stations (points de stationnement) ; - Lors de la mise en station, les références sont à prendre avec le support de canne. - On vise si possible la pointe de la canne puis on remonte sur le prisme sans déplacer

l’angle horizontal. - On note pour chaque station son numéro, la hauteur d’appareil, la référence angulaire

et les données des références visées.



- On contrôle en fin de station la hauteur d’appareil et la référence angulaire et les note. - Avec une station totale à codification automatique, le croquis sert juste à faire la

vérification du travail.

3. TRAITEMENT DES DONNEES DE COMPLETEMENT

Les données acquises sur station totale doivent ensuite être traitées pour obtenir les coordonnées XYZ des points levés. J'ai réalisé ce traitement avec les logiciels Covadis et Autocad. Le traitement se fait en 3 étapes :

1) le transfert des données de la station totale sur Covadis ; 2) l'exploitation des données transformées ; 3) le traitement de la codification.

Remarques générales au niveau des calculs topographiques, "mode d'emploi simplifié" de Covadis. - Les calculs se font à partir du menu COV_CALCUL, sous Autocad ; - Il faut vider le carnet de terrain de la Station Totale Wild Leica TCS 1100 - Pour le vidage des "modules Rec", se référer à la nouvelle notice d'utilisation du

programme Gif10 ; - Après vidage du fichier du terrain, copier le fichier GSI en question sur l'ordinateur où

va être traité le dossier (dans le répertoire client/n° dossier/calculs). Les fichiers qui seront crées par Covadis pendant les calculs se trouveront, par défaut, dans ce même répertoire ;

- La géobase n'est pas liée au fichier de dessin Covadis. On peut accéder à toutes les Géobases à partir de tous les fichiers de dessin (dans Cov_calcul, "Edition Géobase", puis "Fichier" "Ouvrir".

3.1. Mode opératoire du traitement des données de l a station totale sur

Covadis

3.1.1. Les données brutes de type (*.GSI) Le carnet terrain est importé sous Covadis grâce au menu Lecture Carnet \ Wild – Leica. Le logiciel interprète alors les données du carnet et intègre les informations sous la Géobase, en créant automatiquement le fichier d’extension « .géo » correspondant.

3.1.2. Lecture des carnets de terrain - Fichiers issus de la Station Total Wild Leica TCS 1100 ou de modules REC Menu " lecture carnets", Lecture Wild Leica TCS 1100 �boite de dialogue de lecture carnet. - Fichier carnet à traiter : cliquer sur parcourir pour sélectionner le fichier GSI à lire ; - Choisir la table de code SLEC.cod ou REMEMBREMENT. Cod ; - Valider par OK ; - La géobase porte le même nom que le fichier GSI, avec l'extension GEO.

3.1.3. Modification des paramètres de lecture Dans la boite de dialogue de lecture de carnet, choisir modifier. Le fichier de paramètre à utiliser dépend du fichier à traiter (données codées sur 8 ou 16 caractères, ce qui correspond aux fichiers issus du TCS 1100 ou des modules). Ces deux fichiers, correspondant à notre codification s'appellent Wild 8 Sintegra.ini et wildGIF.ini. Ils se trouvent dans le répertoire/géomédia/covadis/confg/. Une copie se trouve dans /permanents/DAO – prototypes – VRD/Covsechlec2000/. Le marche à suivre : lecture – carnet (Wild Leica) - Carnet brut : *.GSI ouvrir



- Wild 8 Sintegra.ini ouvrir •••• Table de code : table 25. code OK

Figure 25 : La fenêtre pendant le transfert

Document SARY TANY Pour traiter un fichier GSI choisir Wild 8 Sintegra.ini et pour un fichier GIF choisir wildgif.ini C’est à partir de celle-ci que peuvent être effectuées toutes les opérations de traitement nécessaires : - Concaténation d’autres fichiers ; - Modifications des données ; - Calculs d’intersection, de relèvement, de recoupement, de Vo, de cheminement, calculs

en blocs et calcul des points rayonnés ; - Choix de tolérances à appliquer ; - Choix de la projection et corrections associées.

3.2. Visualisation et modification de la géobase - Menu Edition Géobase �fenêtre de la géobase. - Si le préfixe S n'a pas été saisi sur le terrain pour les matricules de stations, choisir

"outil", "Réimmatriculer". Dans la fenêtre, cocher 'stations' et 'Références" et 'saisir' S, puis valider par OK

- Supprimer tous les points créés, qui ont les coordonnées 0, 0,0 sous les lignes des stations.

•••• Pour saisir les coordonnées des stations connues : sélectionner une des lignes du carnet de terrain, puis clic droit et choisir ‘ajouter’, puis ‘Point’. Dans la boite de dialogue, saisir le matricule et les coordonnées puis valider.

•••• Pour insérer toute une liste de points connus en coordonnées et éviter de les saisir à la main, un par un, il faut les insérer dans une géobase nouvelle (faire ‘lecture’, ‘carnet Topojis’). Enregistrer la géobase puis retourner dans la géobase du carnet de terrain. Faire alors ‘Fichier’, Concaténer et sélectionner la géobase contenant les points.

•••• Pour modifier une ligne du carnet de terrain, cliquer 2 fois dessus. •••• Pour qu’une station soit calculée sans nivellement , modifier les coordonnées du

point correspondant (ou le créer) en laissant la valeur Z vide et cocher la case ‘invariant’. La validation entraîne un message de confirmation.

•••• Pour saisir un V0 de départ sur une station, modifier la ligne de station correspondante, sélectionner V0 (en bas de la fenêtre), et saisir la valeur. Valider.



3.3. Exploitation des données transformées

3.3.1. Calculs topographiques L’ordre des chapitres correspond à l’ordre de manipulation à suivre lors des calculs s'ils ne sont pas réalisés en bloc.

3.3.2. Choix des tolérances - Menu Cov_calculs, Tolérances et corrections ; - Par défaut, les calculs sont effectués avec les tolérances de 1980 pour des

cheminements type ordinaire ; - Les corrections de réduction à l'ellipsoïde et d'altération linéaire dues à la projection

peuvent être calculées à partir des coordonnées et de l'altitude moyenne du chantier.

3.3.3. Détermination des stations Le menu Cov_calculs offre la possibilité de déterminer les coordonnées des stations inconnues selon les principaux types de configurations : - Intersection : si la station à été visée depuis au moins 2 points connus en

coordonnées ; - Relèvement : si au moins trois points connus ont été visés depuis la station à

déterminer ; - Recoupement : à partir de deux visées de relèvement et une d'intersection ; Tous ces modules offrent une option graphique qui permet de visualiser la configuration du levé, et permettent d'éditer et d'enregistrer le listing des calculs. Un calcul par la méthode des moindres carrés est effectué si les données sont surabondantes par rapport à la configuration minimale requise.

3.3.4. Calculs des V0 - menu Cov_calculs, Calcul des V0.

Figure 26 : Fenêtre de calcul des Vo de stations

Document SARY TANY Remarques - Les calculs se font station par station. Les stations qui n’apparaissent pas dans la liste

ne peuvent être calculées par Covadis soit parce que la station n’a pas de coordonnées soit parce qu’il n’y a pas dans le carnet de visée de référence ou encore parce que la référence n’est pas encore connue en coordonnées ;



- Les visées sur références connues utilisables pour les calculs de V0 apparaissent à droite.

Utilisation - Sélectionner la station à calculer en V0 ; - Choisir ‘Calculer’ ; - La valeur du V0 s’affiche ; - Presser la touche F2 du clavier pour visualiser les écarts ; - Presser à nouveau F2 pour revenir à l’affichage précédent ; - Si le calcul est valide (écarts tolérables), enregistré. Puis valider par ‘OK’. Le

programme propose d’écrire un fichier de résultat. Accepter. Le fichier s’ouvre. L’imprimer et le mettre dans la chemise ‘Terrain’ du dossier. Le fichier est enregistré dans le même répertoire que le fichier terrain, avec le même nom suivi de ‘_cv0’ et l’extension .rtf;

- Lorsque qu’une visée de référence est hors tolérance, Covadis l’élimine automatiquement du calcul. Il est malgré tout possible d’imposer l’utilisation des références en les cochant et en cochant l’option ‘Forcer l’utilisation des réf. Choisies’. Choisir à nouveau ‘Calculer’ pour relancer le calcul, puis ‘enregistrer’ ;

- Alors on a la valeur du Vo maintenant qui est Vo= 67.96751gones ; - Normalement toutes les stations ont du gisement de Vo.

3.3.5. Calculs des cheminements

3.3.5.1. Saisie des cheminements

Figure 27 : Fenêtre de calcul de cheminement

Document SARY TANY - Onglet cheminements; - Saisir un matricule ; - Choisir la forme du chemin : encadré (fermé ou non) ou en antenne ; - Choisir les stations une par une dans l’ordre du cheminement, en les sélectionnant et

choisissant ‘Ajouter’. Pour les chemins fermés, ne pas ressaisir le premier matricule ; - La description du chemin apparaît dans la fenêtre de droite. Pour la valider, choisir

Ajouter� passage automatique à l’onglet ‘Calculs’ ; - Recommencer l’opération depuis le début si le chantier comporte plusieurs

cheminements ; - Pour modifier un cheminement, revenir à l’onglet ‘Cheminements’. Sélectionner le

chemin à modifier, puis valider par ‘Enregistrer’.



3.3.5.2. Calculs des cheminements - Plusieurs cheminements peuvent être calculés par une même opération ; - Sélectionner un par un les cheminements (sélection + ‘Ajouter’), en respectant l’ordre

permettant leurs calculs, les uns à la suite des autres. Le cheminement qui est le plus haut dans la fenêtre de droite est calculé en premier ;

- Choisir ‘Calculer’ ; - Presser la touche F2 du clavier pour visualiser les écarts ; - Repressez F2 pour revenir à l’affichage précédent ; - Choisir ‘Enreg+List’. Le programme propose de créer un fichier de résultat. Accepter.

Le fichier s’ouvre. L’imprimer et le joindre à la chemise ‘Terrain’ du dossier. Le fichier est enregistré dans le même répertoire que le fichier GSI, avec le même nom suivi de ‘_ccp’ et l’extension .rtf.

Figure 28 : Fenêtre de calcul des points rayonnés

Document SARY TANY

3.3.6. Calcul des points rayonnés - Les stations calculables sont celles qui sont connues en coordonnées et dont le V0 est

connu ; - Sélectionner les stations à calculer (sélection + ‘Ajouter’, ou ‘Ajouter Tout’ directement); - Choisir ‘Calculer’ ; - Passage à l’onglet ‘Points rayonnés’ automatiquement = tableau avec les coordonnées

des points ; - Possibilité de supprimer des points ou de supprimer leurs altitudes, en les sélectionnant

avant ; - Valider par OK ; Le programme propose de créer un fichier de résultat. Refuser (un autre fichier de point serra Imprimé plus tard).



3.3.7. Calculs en bloc Ce mode de calcul se base sur la méthode des moindres carrés pour ajuster un réseau d'observations surabondantes. (Typiquement : cheminement de tout type comprenant en plus des visées de relèvement). Seuls les points surdéterminés (au moins deux visées depuis ou à partir de ce point) ainsi que les points d'appui fixes (connus en coordonnées) sont utilisés pour l'ajustement du réseau.

Figure 29 : Fenêtre de calcul de compensation en bl oc

Document SARY TANY Ce mode de calcul peut aussi s'appliquer à un cheminement lancé simple : il suffit alors de connaître les coordonnées et l'orientation d'une station pour effectuer le calcul. Préférer cependant le calcul par cheminement. Choix de la Géobase - Traiter la planimétrie uniquement ou ; - Calcul "indépendant" de la planimétrie et de l'altimétrie* ou ; - Calcul simultané en planimétrie et altimétrie. Pour calculer les points rayonnés après la compensa tion en bloc. Les précisions des instruments sont détaillées dans le mode opératoire M 300 017. Le % correspond à la probabilité pour que le point calculé se trouve dans l'ellipse Lance le calcul de la compensation. Pour enregistrer le listing des calculs Pour visionner les informations sur Excel ou Word, il faut exporter les points : - Menu Cov_Calculs, ‘Écritures carnets’, ‘Écriture Topojis_PC’. À boite de dialogue ; - Dans le paragraphe ‘Format d’écriture’, cocher seulement ‘Exporter les points’ ; - Choisir ‘Tous les éléments de la géobase courante’ ; - Choisir ‘Afficher le fichier créé’ ; - Dans le paragraphe ‘Fichier à créer’, corriger l’extension du fichier en remplaçant ‘Txt’

par ‘pnt’ ; - Valider par OK ; - Le fichier de point créé s’affiche dans le bloc - note. L’imprimer et le joindre à la

chemise ‘Terrain’ du dossier.



3.3.8. Traitement de la codification A présent, le traitement de la codification à partir des données de la Géobase est automatique, y compris en cas de codes multiples. Les fichiers n'ont pas à être traités par un programme quelconque du moment qu'ils sont issus du TCS 1100 ou d'un module Rec. Pour les fichiers de points Topojis ou GPS, les nouveaux programmes Mofip et Dblcodes permettent l’interprétation des doubles codes sans création de nouveaux points. Il n’est donc plus nécessaire d’effacer le semis pour le remplacer.

Figure 30 : Fenêtre de Traitement de la codificatio n Document SARY TANY

Deux menus permettent de générer le dessin une fois les calculs effectués : - dans Covadis : Menu Cov.Calculs \ Génération du dessin ; - dans la boîte de dialogue de la Géobase : Menu Codification \ Génération du dessin.

Ces 2 menus conduisent à des boîtes de dialogue similaires ; - Utiliser la table de codes SLEC.cod ou REMEMBREMENT.cod ; - Étendue du traitement : choisir toute la Géobase ; - Entités à traiter : traiter les observations et les points.



4. RESULTAT APRES COMPLETEMENT

Une fois les calculs effectués, le dessin est généré automatiquement et on obtient la zone complétée.

Figure 31 : Planche de la zone après complètement

Document SARY TANY Sur la planche complétée, j'ai noté un léger décalage au niveau de la jonction du plan initial et du plan de la zone complétée. A l'échelle 1: 1000, ce décalage est tolérable dans le cadre des spécifications client. En revanche, sur une échelle de 1:500, cela ne serait plus tolérable. Le décalage provient du fait qu'on a fusionné deux méthodes différentes (photogrammétrie et topographie classique). Heureusement, la suite du travail s'est déroulée sans imprévus et le complément a pu être réalisé aussitôt par les techniciens-terrain. Pour conclure, le levé topographique peut compléter avantageusement les techniques d'aérophotogrammétrie, lorsque celles-ci montrent des "défaillances" pour des raisons parfois difficiles à expliquer.



IIII.. AAPPPPLLIICCAATTIIOONN NN°°22 :: CCOOMMPPLLEEMMEENNTT EETT FFIINNAALLIISSAATTIIOONN DDUU PPLLAANN DDUU TTRROONNÇÇOONN IIIIII

Nous avons vu précédemment que la 2ème tranche du chantier (liaison Fianarantsoa-Toliara) est divisée en 5 tronçons. SARY TANY a réalisé 4 de ces 5 tronçons, dans les délais et sans difficultés particulières jusqu'à la livraison des plans finaux. Pour la seconde application, j'ai participé au travail de finalisation des plans du tronçon III. Dans cette partie, je vais donc présenter le travail réalisé à partir du post-complément sur terrain, dans la phase de traitement DAO, jusqu'à la réalisation du plan final.

A. LE COMPLEMENT SUR TERRAIN DU TRONÇON III

1. RAPPEL DES BUTS DU COMPLEMENT SUR TERRAIN

Le tronçon III débute à IHOSY et va jusqu’à RANOHIRA, ce qui représente une distance de 86,89 Km. Ce tronçon III a été divisé en 19 planches numérotées de 1 à 19. Les phases de la PVA et de la restitution sont terminées pour ce tronçon. Il reste à faire le complément et le traitement par DAO pour finaliser les plans du tronçon. Comme nous l'avons expliqué en 2ème partie, le complément sur terrain consiste à vérifier et compléter les restitutions brutes 1ères sorties du tronçon étudié. Concrètement, dans la situation, il s'agissait donc de parcourir les 86,89 km et de compléter 19 planches "brutes" qui se présentaient comme suit :

Figure 32 : Restitution brute 1 ère sortie de la planche n°1 avant complément sur terr ain

Document SARY TANY En plus des éléments habituels, toutes les chambres TELMA doivent être positionnées et leur plan intérieur détaillé (entrée et sortie prévues du câble à l'intérieur de chaque chambre), ce qui suppose de les ouvrir, une à une.



2. LE TRAVAIL DE L'EQUIPE DE COMPLEMENT

Pour réaliser le travail de complément, une équipe de 3 techniciens a été envoyée sur le terrain pour une mission qui a duré 10 jours. Pour ses observations, l'équipe avançait le long de la route nationale, et parcourait en moyenne 10 km par jour. Le travail était organisé comme suit : - Un technicien fait les mesures (accotement, passage de dalot, charge, longueur

pont...), avec un mètre ruban ; - le croquiseur dessine le schéma de contrôle et les détails sur le fond de plan - le troisième technicien prend les photos avec un appareil numérique pour garder des

repères du lieu. Pendant les vérifications du complément, l'équipe ne doit rien oublier car ses fiches seront transmises directement en DAO, et il n'y aura plus d'autre vérification par la suite. Elle doit porter une attention particulière aux plans des chambres de TELMA, aux ouvrages, et aux mesures des passages du tracé afin d'éviter l'endommagement des routes et des ouvrages dans les travaux de pose ultérieurs. La planche après complément se présente comme suit :

Figure 33 : Extrait de la planche n°1 après complém ent terrain

Document SARY TANY Ici, on a noté en rouge, l'existence d'un pont de 121m de long et le type de conduite avant le pont (TA). En noir apparaissent les distances du bord-route pour les passages du câble (P1.90...), 2 croquis de la conduite le long du pont, et les numéros des 3 photos-repères prises sur le lieu (NP101.0147...). Toutes les annotations de complément portées sur le fond de plan seront prises en compte par les techniciens DAO lorsqu'ils feront apparaître le tracé du câble sur le plan final.



3. EXEMPLE D'ELEMENTS DIFFICILES A TRAITER LORS DU COMPLEMENT TERRAIN

Une difficulté est apparue au PK 615, près de la petite ville IKALAMAINTY. Suite à la reconnaissance initiale avec Sagem et SARY TANY, le plan Restitution brute 1ère sortie prévoyait, sur les planches 1 à 4, un tracé du coté gauche de la RN7, avec coupe-type H (traversée des villages et hameaux, tranchée de profondeur 0,85 m, gaine PVC de diamètre O.45 m). Or, sur le terrain, l'équipe constate qu'il y a une menace d’érosion de l'accotement gauche sur une portion de la planche 4.

Figure 39 : Extrait de la planche n°4 après complém ent terrain et DAO

Passage d'accotement gauche à accotement droit dans dalot Document SARY TANY

Il est donc nécessaire de faire passer le câble de l’accotement gauche à l'accotement droit. Cela signifie qu'il faut trouver un dalot pour faire traverser le câble en dessous de la RN7 et que la coupe-type à prévoir est non plus de type H mais de type J (franchissement des ouvrages d'art, avec tube acier galvanisé de diamètre 100/114 fixé par des brides soudées sur des supports en "L" ou "Droit" selon les possibilités offertes pour la fixation) Par ailleurs, le choix de la coupe-type la plus appropriée n’est pas toujours aisé.



B. EXPLOITATION DES DONNEES DU COMPLEMENT PAR DAO

J'ai étudié plusieurs des planches après le complément terrain effectué par l'équipe et je les ai traitées à titre d'application et d'entraînement aux logiciels et aux méthodes. Les équipes DAO m'ont apporté leur aide dans ce travail qui était nouveau pour moi. Mon objectif dans cette finalisation du plan du tronçon III était de connaître toutes les informations et caractéristiques concernant le tronçon et de m'entraîner à certains modes de calcul (Longueur Géographique du câble, nombre de caniveau...), à l'habillage et au montage du tracé du câble.

1. HABILLAGE

Après avoir réalisé, avec Covadis, les habillages des bâtiments (dur, léger, industriel), des bois, broussailles, rizières, des ponts bétons, des cours et plans d'eau, j'ai fait l'habillage automatique en utilisant le menu de Sintegra/Habillage automatique/1000.

Figure 34 : Extrait de planche après habillage avec Covadis (début du tronçon III à Ihosy)

Document SARY TANY Ensuite, avec Covadis, il faut faire l'orientation des blocs (ensemble des bornes kilométriques, des poteaux et des panneaux...) et les mettre à la même échelle On utilise le menu objet � Calque unique.

Figure 35 : Orientation des blocs

Document SARY TANY

2. MONTAGE DE TRACE DU CABLE A FIBRE OPTIQUE

Ensuite, pour rendre bien visibles les ouvrages qui traversent la RN 7 (comme par exemple les dalots, les buses), on élargit leur axe en utilisant le calque FB1B – ST. Il est en effet



important pour SAGEM de savoir où se trouvent ces ouvrages car ils permettent de changer de côté (à gauche ou à droite de la RN7) quand il y a des obstacles.

Figure 36 : Mise en évidence d'un type d'ouvrage qu i traverse la RN7 (ici un dalot)

Document SARY TANY Quand on a fini tous ces traitements, on peut monter et tracer le parcours du câble en se référant aux mesures des accotements sur les planches du complément terrain. Afin de pouvoir dessiner la ligne du tracé, il faut coter, c'est-à-dire reporter les mesures précises sur la planche : calque cotation�cotation alignée�style : cotation en travers_FO

Figure 37 : Cotation du tracé de plan

Document SARY TANY Après il faut placer les lignes de rappel en utilisant le menu copier�valider�point de base (choisir ce point de base) afin de pouvoir reporter les annotations : - la nature des ouvrages, par exemple OH-dalot ou buse ; - les charges sur ouvrages ; - les coupes-types (A ... J) ; - la nature du passage du câble (accotement, marécage …) ; - la toponymie (nom de village, PK N°, Église...avec le calque TEXTE.

Ainsi, après DAO, le plan prend l'apparence suivante :

Figure 38 : Plan après le traitement DAO

Document SARY TANY



3. LES CALCULS A EFFECTUER DANS LA PHASE DE DAO

Dans les plans réalisés, il faut reporter régulièrement les tableaux de fabrication des câbles (8 F0) sur lesquels figurent le n° du touret et la longueur de câble utilisable en tenant compte des critères suivants: - Chute du câble On parle chute du câble parce qu’à chaque jointure des câbles, Telma compte qu'il faut au moins 5m de fibres de réserve de sécurité. Cette réserve de câble permet de raccorder l'épissure à l'intérieur d'un véhicule. Alors, la longueur de chute du câble est égale au Nombre d'épissures fois 5 m. Il faut mettre une borne de repérage parce que l’épissure est dans un caniveau enterré. - Longueur géographique La longueur géographique est égale à la longueur optique de fabrication moins (15,00m à chaque extrémité d'une planche, plus les "love" des ponts, plus une chute de câble avant raccordement de l'ordre de 5,00 m). - Longueur du câble cumulé Longueur du câble cumulé est égale à la Longueur géographique – 5m et un chaînage complet est effectué pour obtenir le total des longueurs du câble cumulées. A chaque point de départ, la longueur du câble cumulé est égale 0.000m. Normalement, le travail de DAO prend en moyenne 2 jours par planche, temps auquel il faut ajouter le temps d'impression et le temps de pliage du plan "en accordéon" avant livraison à SAGEM. D'après les calculs que j'avais faits sur le tronçon III, la longueur géographique est égale à 86,89 km et la longueur du câble cumulé est de 90,90 km. Les plans obtenus sont regroupés et enregistrés avec les planches définitives dans le directory IMPRIMER avec mise en page et après enregistrés dans le directory LIVRER avec date de livraison. Pour conclure sur le contrat et les spécifications, SARY TANY a non seulement réalisé les plans mais a en plus, apporté à son client des données supplémentaires précieuses (calcul des longueurs de câble...) lui permettant de mieux chiffrer certains coûts du chantier de pose. Et les 2 applications m'ont permis d'approfondir mes connaissances du DAO avec le logiciel Covadis.


CONCLUSION

L'objectif de mon stage était de comprendre le déroulement complet d'une étude photogrammétrique complexe, de la phase de lancement jusqu'à la livraison des plans au client, et d'acquérir une expérience technique concrète dans cette étude. Ce travail de fin d'études a été une occasion exceptionnelle de me familiariser avec les matériels, technologies et méthodes de l'aérophotogrammétrie de pointe et d'en apprécier les applications concrètes.

L'étude réalisée nous montre que, dans le contexte existant, l'approche par photogrammétrie numérique offre plus d'avantages que les techniques du levé topographie classique. Le rapport efficacité globale/délais d'exécution est un sérieux atout pour la couverture de zones étendues ou difficiles. Toutefois, malgré la performance des équipements et l'automatisation, certaines anomalies ou défaillances peuvent survenir, notamment dans la phase d'acquisition des images par PVA, qui est l'étape la moins "maitrisable". Dans ce cas, le complément terrain et le recours au levé direct demeurent encore incontournables aujourd'hui. Le complètement sur terrain que j'ai réalisé m'a entraîné au mode opératoire du lever avec un outil moderne : la station totale Wild Leica TCS 1100. Ce type d'outil permet d'optimiser considérablement la production des plans topographiques.

En bref, grâce à ses méthodes, à son matériel, à son dynamisme, SARY TANY a su relevé un vrai défi : livrer en 8 mois tous les plans de tracé de la fibre optique sur les 504,89 km de la liaison Fianarantsoa - Toliara. Son client est satisfait et à ce jour, les travaux de pose du câble à Fibre Optique sur la deuxième tranche Fianarantsoa – Toliara sont en cours d'achèvement.

Enfin, les contacts avec des personnes d'expérience m'ont montré tout au long du stage, ce qu'est une vision professionnelle. Grâce à ces échanges, j'ai pris conscience des responsabilités et des nombreuses contraintes qui pèsent sur une étude aussi importante : contraintes de délais, de qualité, de coûts, qui obligent à faire des choix, à décider et à résoudre tous les problèmes inattendus.

Pour conclure au cours de mes recherches, j'ai aussi constaté que certains matériels et procédés présentés comme innovants il y a 4-5 ans sont déjà dépassés par d’autres toujours plus performants. J'ai pris conscience que l'évolution vers des systèmes "tout numériques" ultra sophistiqués, couplés à des chaînes de traitement entièrement automatisées, changent complétement la nature même du travail de production photogrammétrique, à toutes les étapes. De plus, comme cette évolution technologique ouvre la voie à de nouvelles applications dans divers domaines, cela m'a amené à m'interroger sur les compétences qui seront demandées demain aux géomètres.


LEXIQUE Association Française de Topographie - http://www.aftopo.club.fr ("Lexique topographique") 1) PHOTOGRAMMETRIE Aérotriangulation Méthode photogrammétrique consistant, à partir de mesures effectuées sur des clichés de photographies stéréoscopiques, à déterminer les coordonnées des points nécessaires au basculement des couples d'une couverture aérienne en utilisant un petit nombre de points de coordonnées connues, repérés sur les photographies Une aérotriangulation livre les éléments d'orientation de toutes les photos ainsi que les coordonnées (X, Y, Z) des points mesurés dans un système de coordonnées-terrain (Lambert par exemple). Appareil de restitution photogrammétrique Appareil qui permet, par l'observation binoculaire d'un couple stéréoscopique, la stéréorestitution graphique sur une stéréominute ou numérique (fichier informatique). Balayage Analyse suivant une trame de lignes explorées séquentiellement. Bande de photographies Succession alignée de photographies aériennes. (CILF).L’ALTITUDE de vol est gardée aussi constante que possible, et est fixée en fonction de la HAUTEUR DE VOL moyenne désirée. En vue de leur exploitation stéréoscopique, les photographies successives présentent généralement un RECOUVREMENT de 60%. Canevas de stéréopréparation Canevas photogrammétrique établi par des mesures sur le terrain. Il s'appuie sur un canevas d'ensemble et sur un Canevas altimétrique qu'il peut être nécessaire de densifier ; le canevas de stéréopréparation sert, soit à effectuer directement une restitution, soit à appuyer un aérocanevas, soit à réaliser un survol. Canevas photogrammétrique Canevas établi en vue de travaux photogrammétriques, soit par des mesures au sol, soit par des mesures sur clichés aériens. Les points de ces canevas, toujours repérés sur des photographies, peuvent être matérialisés sur le terrain par prébalisage ; ils seront déterminés en X, Y et/ou Z, suivant les besoins d'équipement des stéréomodèles

Ces points peuvent être :

•••• des points d'appui : points déterminés au sol, pouvant servir de points de calage lors de la restitution

•••• des points de calage : points servant à la mise en place d'un stéréomodèle (ce peut être un point d'appui ou un point de liaison)

•••• des points de liaison : points-images ou marques sur les clichés servant de transfert entre stéréomodèles lors d'un aérocanevas. Ils peuvent être utilisés comme points de calage lors de la restitution

•••• des points de contrôle : points levés par procédé terrestre dont les coordonnées seront comparées à celles du point correspondant issues de l'aérocanevas.

Couple stéréoscopique Ensemble de deux photographies prises chacune d'un point de vue différent, présentant une partie commune et permettant le phénomène physiologique de fusionnement


Hauteur de vol Lors d'une prise de vues aériennes, hauteur moyenne de l'aéronef au-dessus du terrain. Ne pas confondre avec altitude de vol. Images rectifiées Résultat de l'application de traitements à une image, destinés à en réduire les déformations géométriques liées aux conditions de prise de vue. La correction des déformations géométriques d'une image nécessite la modélisation de la géométrie de la prise de vue, de points d'appui et éventuellement du modèle numérique décrivant la surface dans la zone concernée Nadir Point imaginaire de la voûte céleste qui se trouve à la verticale descendante du lieu d'observation dans la direction opposée à celle du ZENITH. La direction du Nadir est de la verticale descendante. (symb : Nad) Numérisation Opération qui consiste à mettre une information graphique sous la forme d'un ensemble de valeurs numériques Orthophotoplan Image photographique complète du terrain, obtenue par transformation d'une perspective conique oblique (photographie aérienne) en une projection cylindrique verticale à une échelle définie. L'orthophotoplan comporte, en surcharge, un quadrillage et un habillage et il peut comporter, éventuellement des courbes de niveau et d'autres renseignements. L'orthophotoplan est une image photographique transformée, rendue superposable à un plan et permettant donc des mesures ; il conserve la richesse d'informations de la photographie aérienne originale, sans solution ni interprétation Photogrammétrie terrestre C'est une science qui restitue avec précision les façades complexes ou des ouvrages d'art par l'exploitation de prises de vues stéréoscopiques géoréférencées (points de calage identifiables et calculés). NB : on peut aussi utiliser la photogrammétrie par prises de vues "convergentes" dans lesquelles la définition tridimensionnelle de l'objet résulte de prises de vues surabondantes Pixel Forme abrégée de "picture element". Plus petite surface homogène constitutive d'une image enregistrée, définie par les dimensions de la maille d'échantillonnage Point de calage En stéréopréparation, point déterminé en position planimétrique et/ou en altimétrie, à partir d’un canevas par des opérations topométriques sur le terrain, et identifié sur les photographies. Pour réaliser cette identification, il est parfois procédé à un prébalisage. Point d'appui Point connu en coordonnées rectangulaires, visé et/ou stationné, servant à la détermination des coordonnées d'un nouveau point du canevas d'ensemble.

Point géodésique Point dont la position a été déterminée avec précision par la GÉODÉSIE.


Prébalisage Opération consistant à équiper, avant la prise de vue, des points du canevas de stéréopréparation et éventuellement des points de détails à l'aide de panneaux ou de marques nettement visibles sur les photographies aériennes. Prise de vues En photogrammétrie, prise de photographies généralement stéréoscopiques avec une chambre métrique. On distingue :

•••• Prise de vues terrestres, exécutée au moyen d'une photo théodolite. Si nécessaire, les photographies d'un couple stéréoscopique peuvent être synchronisées.

•••• Prise de vues aériennes (d'après CILF) : ensemble des techniques (optique, photographique, aéronautique, navigation) concourant à la production de couvertures photographiques aériennes de qualité, à bord d'un aéronef spécialement équipé.

Restitution photogrammétrique Détermination et représentation en trois dimensions d'un objet, à partir de photographies stéréoscopiques, obtenues à l'aide d'une chambre métrique (CILF). Après calage d'un couple stéréoscopique dans un appareil de restitution photogrammétrique, dessin graphique par le restituteur sur la stéréominute ou enregistrement numérique du tracé. Stéréopréparation Détermination sur le terrain des points de calage nécessaires à la restitution photogrammétrique d'une prise de vues aériennes ou terrestres. Stéréoscopie Procédé qui permet d'obtenir la sensation du relief à partir de deux images stéréoscopiques d'un objet, prises de deux points de vue différents. Sensation du relief donnée par la vision binoculaire 2) TOPOGRAPHIE TERRESTRE Altimétrie Partie de la topographie qui a pour finalité la mesure de l'altitude des différents points d'une surface (voir nivellement , relief , Z…). Canevas Ensemble de points matérialisés par des bornes, des repères ou encore des points bien identifiés sur des images, qui servent d'appui aux levés de plans. Cheminement de nivellement en antenne Cheminement de nivellement dont l'altitude de départ est connu. L'altitude d'arrivée ne l'étant pas, on ne met donc pas en évidence un écart de fermeture altimétrique ; l'antenne s'oppose ainsi au cheminement de nivellement encadré. Compléments d'un lever photogrammétrique Opération topographique constituant à :

•••• Contrôler les éléments de la planimétrie et du nivellement d'une stéréominute •••• Identifier les détails topographiques de celle-ci, dont la photo - identification n'a pu être

assurée. •••• Ajouter les détails topographiques invisibles sur les photographies aériennes, en

particulier les détails cachés par les frondaisons des arbres, les détails linéaires ou ponctuels de petites dimensions, les limites administratives.


•••• Éliminer les détails topographiques superflus, non justiciables de l'échelle. •••• Procéder au recueil de la toponymie.

On dit quelquefois post - complétement, pour indiquer que l'opération est effectuée après la restitution photogrammétrique ; on oppose alors post – complétement à pré - complétement. Complétement" prend un accent aigu pour le différencier de l'adverbe "complètement". Compléter Effectuer le complément d'un lever photogrammétrique. Compléteur Opérateur topographe qui effectue le complément d'un lever photogrammétrique. Échelle Rapport entre une longueur réelle et sa représentation sur le plan ou la carte (un report au 1/500e est tel que 1 cm sur le plan correspond à 500 cm ou 5 m sur le terrain. Ou rapport entre une distance figurant sur un levé, un plan ou une carte, et la distance homologue du terrain.

Géodésie Science qui a pour finalité la mesure des dimensions de la terre et la confection de cartes la représentant Gisement (d'un segment orienté) Le gisement de SP (Gsp) est l'angle centré en S, mesuré à partir de l'axe des Y (topo indépendante) ou du Nord Lambert (topo rattachée à la TGF) en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre jusque la rencontre avec le segment orienté SP. Gsp varie de 0 à 400 Grades Gsp = GPS ± 200 gr GPS (Global Positionning System) Système de géoréférencement issu de la technologie militaire américaine. L'envoi de signaux par des satellites géostationnaires est capté par un récepteur au sol. Ce qui permet de déterminer précisément la longitude et la latitude de ce récepteur. Deux modes opératoires avec le GPS :

•••• levé en "temps réel" avec correction immédiate de la ligne de base par la référence (via communication UHF ou GSM) : précision 5 cm

•••• levé avec mesures surabondantes et post-traitement. Les corrections, en s'appuyant sur les références (points IGN ou stations RGP) permettent une résolution x, y, z centimétrique.

Habillage Ensemble des indications d'ordre général et des figures extérieures à la surface d'un lever topographique : titre, cadre, échelle, type de projection, indication des coordonnées du quadrillage, équidistante, légende, etc. Levé Opération de mesure locale d'un ensemble de points permettant de décrire, en s'appuyant sur les points de canevas, des objets géographiques. Lever topographique Ensemble des opérations topographiques destinées à recueillir sur le terrain les éléments nécessaires à l'établissement d'un plan ou d'une carte. Le lever comporte deux phases :

•••• l'établissement du ou des canevas •••• le lever des détails.


Nivellement Opération qui permet de définir l'altitude d'un point à partir de l'altitude connue d'une référence, après avoir calculé le dénivelé entre ces deux points. Le nivellement "direct" nécessite l'utilisation d'un niveau et d'une mire. Le nivellement "indirect" résulte de la mesure de l'angle vertical et de la distance horizontale ou inclinée entre les 2 points. Planimétrie Partie de la topographie qui permet la représentation orthogonale d'un terrain sur une surface de référence. Rattachement Établissement de liens géométriques entre deux réseaux de points dont l'un sert de référence, afin d'exprimer l'autre dans la même référence géométrique que le premier. Station (de lever) Position matérialisée, repérée et calculée (X, Y, Z) du théodolite à partir de laquelle sont levés tous les points nécessaires par rayonnement. Station totale Instrument topographique comportant à la fois les fonctions GONIOMÈTRE et ÉCLIMÈTRE - assorties de lectures électroniques sur les LIMBES horizontal et vertical, et auquel est intègre un DISTANCEMENT assurant ainsi les trois fonctions d'un TACHÉOMÈTRE. Un tel appareil est aussi appelé "Station totale". Toutes les mesures sont affichées et peuvent être mémorisées dans un CARNET ÉLECTRONIQUE D'OBSERVATIONS en vue du calcul et du report graphique des points observés. Tachéomètre Instrument, proche du théodolite mais de moindre précision. Le tachéomètre électronique équipé d'un distancemètre permet d'obtenir la distance inclinée ou horizontale entre la station et le point visé (voir station totale ou théodolite ). Théodolite Instrument de visée qui permet de mesurer les angles horizontaux (azimutaux) et verticaux (zénithaux) (voir station totale ou tachéomètre). Topographie Science de la représentation des terrains sous leurs trois dimensions, à partir de mesures terrestres (tachéomètre, GPS…) ou aériennes (photogrammétrie).


BIBLIOGRAPHIE ET REFERENCES

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AANNNNEEXXEESS


Annexe 1 : Spécifications techniques de SAGEM

RELATIVE A L'ETUDE DE LA POSE DU TIRAGE D'UN CABLE DE TELECOMMUNICATION

1 - DEFINITIONS SAGEM Communication consulte un bureau d’étude pour l’étude du tracé d’un câble à fibres optiques. Le but est de fournir une proposition de parcours pour un câble à fibres optiques utilisé pour les télécommunications. Le parcours doit être défini de la manière la plus judicieuse en tenant compte des aspects techniques et économiques. Les tracés à étudier se décompose en deux Lots : - Phase 2A Tronçon Antsirabe – Fianarantsoa - Phase 2B Tronçon Fianarantsoa Le client : SAGEM Communication Le client final : TELECOM MALAGASY Le fournisseur : Le titulaire de la commande passée par SAGEM Communication 2 - ETUDE DE POSE 2.1 - Reconnaissance Le client donne les grandes lignes de son projet à savoir : - Le point de départ du câble et le point d’arrivée. - Les points de passage désirés. - Le tracé très schématique du câble (voir Annexe 1 ‘’PLAN ITINERAIRE PHASE 2’’). - Tout autre renseignement en sa possession (voir Annexe 2A & 2B ‘’Plans station Phase 2A & 2B et Rapport Survey phase 2A & 2B’’). Le fournisseur est tenu de faire une reconnaissance du parcours du câble afin de définir avec le client le tracé exact souhaité. Le but de cette reconnaissance est de connaître ou de confirmer les exigences du client, et éventuellement de lui faire des propositions. Il faut donc aboutir pour chaque point abordé à un accord écrit. Cette pièce est très importante et deviendra contractuelle pour la réalisation des travaux. Lors de cette reconnaissance, seront définis avec le plus d’exactitude possible tous les points particuliers qui ne sont pas clairement explicites dans le marché passé entre le client et le client final. La liste qui suit (non exhaustive) donne un aperçu des sujets qui devront obtenir une réponse et être consignés sur les plans de projet et/ou le mémento de pose : Bâtiment : Plan des bâtiments. Emplacement des têtes de câble et des équipements à installer. Chemin de câble ou goulotte à poser. Énergie. Prise de terre. Conduites existantes : Plan des conduites, des chambres et fiches d'occupation d'alvéoles. Alvéole à utiliser État de l'alvéole (calibrage, aiguillage) Multi tubage Conduites à construire : Type de conduite (Allégée ou bétonnée, empilage de type A, B ou C)


Nombre et diamètre des tubes à poser Multi tubage Chambres à construire : Type de chambre (selon les types normalisés : exemple Caniveau Enterrable chambre L3T, K2C, etc.) Type de plaques de fermeture : tôle, dalle béton, fonte (250 ou 400 daN) Équipement intérieur désiré : Échelle, puisard, équerres, protection particulière du câble, obturation des alvéoles. Tranchée à réaliser : Profondeur de pose Type de grillage avertisseur Nature du sol et du sous sol (sable, latérite, rocher, etc.) Utilisation d'explosif en cas de rocher (autorisation) Limite de domaine privé ou public (autorisation) Réfection : Compactage et remise en état de la surface Obstacle de parcours : Buse ou dalot : Passage sur l'obstacle : Charge minimum à respecter Protection supplémentaire (tube acier, fer profilé demi-cylindrique, PVC, béton, etc.) en cas de charge insuffisante Passage sous l'obstacle (pour les buses uniquement) Protection supplémentaire (PVC, béton, etc.) Passage à l'extérieur de l'obstacle : Surprofondeur Protection supplémentaire (PVC, béton, etc.) Petits ouvrages bétonnés : Caniveau, cunette, descente d'eau, etc. Rémunération des réfections : béton au m3, mètre linéaire ou surface en m2

Ponts inférieurs (c'est à dire passant sous la route) : Utilisation de tubes existants dans le pont Accrochage du câble sur le pont Protection supplémentaire : Tube acier, PVC (diamètre et nombre) Autorisation de perçage des éléments béton constituant le pont Construction de chambre de part et d'autre pour résorber les phénomènes de dilatation Ponts supérieurs (c'est à dire passant au-dessus de la route) : Encorbellement (Tuyau Acier galvanisé tubé en PVC ou PEHD) Passage au pied de la pile du pont Protection supplémentaire (PVC, béton, etc.) Traversée de route ou de voie ferrée : A ciel ouvert (route uniquement) Protection : PVC (diamètre et nombre), béton Réfection (bétonnage pleine fouille, enrobé à chaud, enrobé à froid, émulsion gravillonnée, etc.) Par forage ou fonçage Diamètre du tube acier, PVC (diamètre et nombre) Traversée sous fluviale : En cas de cours d'eau navigable, une étude particulière doit être faite par une entreprise spécialisée. Cours d'eau de faible importance : Détournement éventuel du cours d'eau pour effectuer les travaux


Profondeur de pose : en tenant compte du curage du lit ou des berges. Protection : Tube acier, PVC, béton Lestage de la protection Massif d'ancrage des extrémités Reconstitution des berges (matériaux extraits ou bétonnage) Terrain à forte pente : Construction de mur de retenue des terres Dispositif d'ancrage du câble Dispositif anti reptation (en conduite) Câble posé le long d'une voie ferrée électrifiée : Autorisation des services ferroviaires Disposition particulière concernant l'isolation (courant continu) ou la mise à la terre (courant alternatif) de l'enveloppe métallique du câble. Câble posé le long d'un pipe-line : Disposition particulière concernant l'isolation de l'enveloppe métallique du câble. Possibilité d'effectuer des liaisons avec la protection cathodique du pipe-line. Divers : Marécage, déboisement, plantation à arracher, racines d'arbre, etc. Jonction aéro-souterraine, prise de terre, etc. Plans : Échelle à utiliser suivant les zones empruntées par le tracé Nombre d'exemplaires à fournir Pour tous ces points, le client peut demander que soient appliquées des normes existantes. Les possibilités sont :

- Le client indique les normes à appliquer. - La présente spécification est appliquée.

2.2 - Fond de plan Rappel : Le fond de plan ne contient aucune information sur le câble à construire et ne concerne que l'existant sur le terrain avant les travaux. Le fournisseur est tenu d'effectuer un relevé topographique en longueur réelle sur le terrain. Sauf prescription contraire, on effectue les levés et utilise les échelles suivantes : - Levé sur toute la largeur de la voie quels que soient les aménagements de celle-ci (parc de stationnement, terre-plein, chaussées multiples, etc.) - Lorsque le levé concerne une bande de terrain quelconque, la largeur à relever est de 15 mètres. - Échelles : 1/500 en agglomération 1/1000 hors agglomération Coupes transversales de détail : 1/500 ou 1/100 Ou autres échelles imposées par le client final ou les autorités locales (ministère des routes). Le levé comporte (en utilisant les symboles normalisés) : • La dénomination des voies, • Les alignements, les limites apparentes d'immeubles ou de propriétés et aux angles de

voies, leurs numéros ou dénominations, • Les bâtiments de télécommunication concernés par le projet avec coupe de détail permettant

l'implantation du câble à l'intérieur du bâtiment, • Les amorces des voies adjacentes sur 10 mètres au moins avec leur nom, • Les bordures de trottoirs ou limites de chaussées, • Les talus et fossés, • Les bouches d'égout et regards d'accès divers, • Les alignements d'arbres et de lampadaires,


• Les ouvrages importants en élévation, • Le matériel de signalisation routière fixe, • Les câbles et canalisations enterrés, • Les buses, les dalots, les descentes d'eau, • Les caniveaux et les cunettes, • Les lignes électriques ou téléphoniques aériennes (avec les poteaux ou les pylônes). Bien entendu, chaque fois que possible, les plans existants seront remis par le client en particulier en ce qui concerne les plans de bâtiment et les parcours en conduites existantes. Dans ce cas le fond de plan devient un assemblage entre les plans existants et les nouveaux levés. Le fond de plan est en principe effectué sous AUTOCAD au format 297 x n.210 Chaque planche est numérotée, possède une page de garde et une page comportant les légendes utilisées. Un certain nombre de tirages papier sera nécessaire pour l'opération piquetage, un contre calque permettra d'obtenir le plan de projet, un autre contre calque sera réservé pour le plan d'achèvement des travaux (P.A.T.). 2.3 - Piquetage A la suite de la reconnaissance du tracé et dans le cadre des instructions qui lui sont données, le fournisseur fait l'étude du tracé. Le but de cette étude est d'implanter sur le terrain les épissures, dérivation, complément de longueur, loves ou autres points particuliers spécifiques au type de câble en projet. Le fournisseur effectue un piquetage en déterminant un certain nombre de points échelonnés tout le long du parcours et les matérialise à l'aide de piquets ou de marques à la peinture. Il tient compte des longueurs des tourets de câble (Longueur de 4200 mètres), des impératifs techniques et des impératifs du terrain (chambres, ponts, buses, dalot, etc.). Il définit les protections, bétonnage, surprofondeurs, passage d'obstacle, etc. (en restant en accord avec la reconnaissance). Un chaînage complet est effectué pour obtenir les cotes cumulées à chaque point et la longueur totale du câble de têtes de câble à têtes de câble. Une attention particulière sera apportée au niveau des longueurs de câble à l'intérieur des bâtiments. Ces longueurs sont dans la plupart des cas déterminantes pour le calcul des pas de régénération et des compléments de longueur. Les règles d'implantation sont les suivantes : - Câble fibre optique La position des épissures est déterminée en fonction de la longueur des tourets (4200m) de la marge nécessaire pour les épissures, des impératifs de terrain (position des chambres existantes, traversées de route ou de pond, conditions de tirage,...). A chaque extrémité (bâtiment), ainsi que de part et d'autre de chaque épissure, une love de 15 mètres (en plus du nécessaire à la réalisation de l'épissure ou de l'extrémité) est constituée. Cette réserve de câble permet de raccorder l'épissure à l'intérieur d'un véhicule. La longueur totale tête de câble à tête de câble est limitée par les performances des émetteurs et récepteurs optiques. Les bilans de liaison sont établis par l'ingénierie du client qui donnera l'information nécessaire. 2.4 - Plan de projet Ce plan est obtenu à partir du report des informations de piquetage sur l'un des contres calque du fond de plan. Éventuellement, un dossier annexe comportant des dessins ou des coupes spécifiques peut être constitué. Ce plan doit contenir toutes les informations nécessaires à l'exécution des travaux. En particulier : Toutes les coupes de détail nécessaires au franchissement d'un obstacle (pont, buse, dalot, etc.). La nature (sable, latérite, rocher, etc.) et l'encombrement (câble, conduite d'eau ou de gaz, etc.) du sous sol. En cas de doute, le plan de projet doit spécifier les endroits où des sondages


seront à faire avant d'exécuter les travaux. Le schéma des chambres et des masques d'alvéoles (l'alvéole à utiliser est repérée) avec les longueurs entre chambre. Les longueurs portées sont les longueurs de masque d'alvéoles à masque d'alvéoles et les longueurs à l'intérieur de chaque chambre. Un seul exemplaire est remis au client pour approbation avant le tirage des autres exemplaires. Le nombre d'exemplaires destiné au client en vue l’exécution du génie civil est définie lors de la reconnaissance. 2.5 - Mémento Général de la pose Le mémento général de la pose est un condensé du plan de projet. Il est réalisé sans échelle et doit permettre la visualisation rapide de tout le tronçon. Il comprend : • Une page de garde (identique à celle du plan de projet) • Une (ou plusieurs) page(s) représentant les légendes utilisées • Une série de funiculaires sur lesquels seront portés : - Les noms et limites des lieux traversés (départements, communes, etc.) - Les routes ou chemins empruntés - Les rivières ou voies ferrées traversées - Les pas entre chambre et distances remarquables - Les numéros des épissures - Les câbles (avec capacité) - Le métrage des longueurs - Les numéros de touret (éventuellement) - Les enveloppes et armures - Le mode de pose (conduite, pleine terre) - Les câbles de dérivation (avec capacité) - Les longueurs de dérivation Il comporte également des annotations diverses telles que les compléments de longueurs, conditions particulières (forte pente par exemple), les prises de terre, etc. 2.6 – Méthode de pose selon la nature de sous sol Il faut dégager les grandes lignes indispensables pour le choix d'implantation du câble par SAGEM. Au cours de nos relevés sur le site, il est bien entendu que notre prestation consiste au SAGEM de proposer un tracé tenant compte des critères " méthode de pose selon la nature du sous sol" : - les changements de côte sont permis et encouragés lorsqu'ils permettent d'obtenir un

rapport technico – économique favorable. En particulier pour éviter les zones rocheuses, les talus présentant des risques d'éboulement.

- Le passage en haut de talus est autorisé sous réserve qu'il soit homogène en planitude, accessible et ne présente pas de signe d'éboulement.

- Lorsque l'accotement est trop étroit, le câble sera installé en fond de fossé, à la limite extérieure par rapport au bord de la chaussée.

- Pour le changement de coté, il faut utiliser au maximum les ouvrages existants lorsqu'ils sont accessibles.

- Dans les traversées de villages et d'agglomérations, il est nécessaire de bien identifier les réseaux existants enterrés et de les reporter sur le projet. Une enquête est indispensable auprès des concessionnaires.

- Les ponts sont des points durs à étudier. Chaque ouvrage doit faire l'objet d'une réflexion singulière et d'un système adapté, reporté sur les plans par une coupe reprenant la constitution sur support et ses dimensions.

- Cartographique et les informations non visibles (reportés sur le plan réseau). 2.7 – Approbation et autorisation Les plans de projet et le mémento général de pose doivent être approuvés par le client avant l'exécution des travaux. Le fournisseur soumet les plans de projet et les mémentos de pose aux autorisations des services compétents (Services techniques des mairies, concessionnaires des conduites existantes...). Le délai accordé au fournisseur pour obtenir l’approbation est limité à


15 jours par section de 3 Km à compter de la date de remise (contre décharge écrite). Bien entendu, dans le cas de câble de grande longueur, il est absolument impératif de procéder par tronçon afin de limiter les délais d'exécution. 2.8 - Documentation Tous les documents seront transmis au client sous la forme de documents papier et informatique au format AUTOCAD version 12.


Annexe 2 : Coupes types modifiées


Annexe 3 : GPS

- le système GPS GPS Globla Positionning System NAVSTAR NAVigation System by Timing and Ranging Conception : 1970 ; le système GPS a été conçu et développé par le département de la Défense des États – Unies pour un usage militaire. Début mise en place 1978 - but Système militaire pour la navigation donner une position et une vitesse : à tout instant ; en tout endroit et dans un système de référence mondial. Précision absolue < 20 m Donner une indication sur le temps avec une précision de la microseconde (10-6). Le système GPS est divisé en trois secteurs :

•••• Le secteur SPATIAL •••• Le secteur de CONTRÔLE •••• Le secteur UTILISATEUR

⇒ Le secteur UTILISATEUR

Utilisateurs civils ou militaires Précision variant de quelques mm à 100m Positionnement absolu ou relatif Positionnement statique (point fixe) ou dynamique (point en mouvement exemple : avion). Positionnement en temps réel ou en temps.


Annexe 4 : L'élément de projection LABORDE

La projection Laborde est une projection de type Oblique Mercator, est une projection conforme Ellipsoïde Hayford Intérnational 1924, a = 6378388 ; f = 1/297 Projection Mercator oblique 21 grades.

•••• Centre de projection ϕ = -21 grades ; λ = 49 grades de Paris.

•••• Coefficient de réduction d'échelle k = 0,9995 afin d'éviter les coordonnées négatives Faux E = 400000m et Faux N = 800000m

Pour le passage WGS 84 en Laborde, il suffit de connaître 3 points connu dans le deux systémes afin de déterminer les 7 paramètres de transformation par moindre carré.


Annexe 5 : Les principes de la PVA avec la caméra m atricielle

Par définition, la hauteur de vol est égale à H = f/e, alors la hauteur de vol est proportionnelle à la focale d'une caméra. Afin de réduire l'hauteur de vol, on aura donc intérêt à utiliser une courte focale, ce qui nécessitera un objectif grand – angulaire. Le format ne doit pas dépasser de 23 x 23cm dans le sens du vol, avec un recouvrement longitudinal de 60 %. Donc, il obligatoire d'utiliser une caméra avec un objectif grand angulaire afin de réduire l'altitude de vol de l'avion et de l'effet de relief à l'échelle constante. Mais l'inconvénient des grands – angles est de la diminution de la luminosité en périphérie des clichés Il en résulte qu'il devient très difficile d'obtenir des clichés uniformément éclairés. l'éclairement, pour une inclinaison B du rayon lumineux par rapport à l'axe de l'objectif, est égal à l'écartement sur l'axe multiplié par cos4 B. ainsi pour B = 45°, cos4 B = 0,25.

Figure 39 : La luminosité

Le principe de la Prise de Vue Aérienne de la caméra matricielle est très différent que celle de l'ADS 40 surtout au niveau de recouvrement : Il est facile d'en déduire, si le terrain est sensiblement horizontal et l'altitude de vol constante, l'intervalle de temps entre 2 photos consécutifs est donné par la formule ci-dessous : Oi Oi+1 = Ni Ni+1 = (45/100) x L x (H/f)

Figure 40 : Capteur avec une caméra matricielle

Origine ACT : Administration du Cadastre et de la Topographie L étant la dimension du cliché parallèle à la ligne de vol.


Annexe 6 : Les images par PVA Les images obtenues peuvent être numériques ou argentiques Ce tableau présente une comparaison des possibilités offertes par les deux technologies : image numérique ou image argentique. Numérique Argentique Qualité Précision limitée à la taille du

pixel Précision inégalée

Acquisition Acquisition directe du fichier Développement et tirage du cliché

Réponse du capteur Réponse linéaire du capteur Réponse logarithmique du film qui entraîne des surexpositions

Le support Support indéformable Support souple et déformable

Le stockage Dans une mémoire informatique, disque dur

Sur film celluloïd, sur verre ou sur papier, diapositives, négatifs, photos.

Qualité et Stockage Aucune altération de la qualité des images lors du stockage

Altération du film avec le temps, notamment des films couleurs

Nombre de niveaux de gris

Grande dynamique: jusqu'à 1000 niveaux de gris

Au maximum 60 niveaux

Travail sur l'image Possibilités illimitées d'amélioration des qualités esthétiques de l'image

tout se joue au développement et au tirage.

Tableau 4 : Comparaison des images numériques et ar gentiques


Annexe 7 : L'ordre de grandeur du capteur

Gamme de matériel Ordre de grandeur du capteur Très haute résolution 3000 pixels x 2000 pixels

Haute résolution 1600 pixels x 1200 pixels

Résolution moyenne 800 pixels x 600 pixels

Basse résolution 300 pixels x 200 pixels

Tableau 5 : l'ordre de grandeur du capteur


RESUME AVEC MOT - CLEF

Après consultation par SAGEM Communication dans le cadre du projet de Backbone

National de Madagascar, SARY TANY SARL a proposé la réalisation des plans pour la pose de câble à fibre optique sur le trajet Toliara-Antsirabe par les techniques photogrammétrique. Cette approche est un enchaînement d'opération allant de l'acquisition des données par prise de vue aérienne, traitement des données brutes à la production de plans répondant à un cahier de charge précis. Mon étude a porté sur ce projet et a montré l’avantage indéniable des techniques de photogrammétrie par rapport à la topographie classique en matière de rapidité et de productivité pour ce type de projet. Elle a toutefois également mis en évidence la nécessaire complémentarité des deux techniques et approches dans le cas de problèmes de discontinuité d’acquisition par prise de vue aérienne.

Photogrammétrie, prise vue aérienne, lever topographique classique ou direct, orthophotoplan, restitution, aérotriangulation, orthorectification, couple stéréoscopique, habillage, canevas photogrammétrique, stéréopréparation, cliché, plans topographiques.

SUMMARY WITH KEY WORD

After consultation by SAGEM Communications on the Madagascar National Backbone Project, SARY TANY has suggested to produce the optical fibre set-up plans on the Toliara-Antsirabe axis based on photogrammetric techniques. This approach comprises a series of operations going from the aerial survey, the raw data processing to the final plans complying with specific terms of reference. My study has been performed within this project and has shown the unquestionable advantage of photogrammetric techniques over classic topographic techniques in terms of efficiency and productivity. It has nevertheless also shown that those techniques and approaches are necessarily complementary in cases of discontinuity of aerial data acquisition.

Photogrammetry, aerial photographic survey, direct or classic topographic survey, orthophoto, photogrammetric restitution, aerotriangulation, orthorectification, stereoscopic couple, dressing, photogrammetric canvass, stéréopréparation, photo shot, topographic plans.

----oo0oo---- Nom et prénoms : RANJATSIRESY Tolojanahary Claris Titre du mémoire : Réalisation des plans pour la pose d’un câble à fibres optiques à

Madagascar. Étude d’une approche par aérophotogrammétrie

numérique.

Nombre de pages : 93 Nombre de tableaux : 5 Nombre de figures : 46 Nombre d'annexes : 7 Encadreur : Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal

Monsieur VAN BIGNOOT Didier Adresse de l'auteur : Lot II G3 A Bis-Ambatomaro

ANTANANARIVO 101

rerreerealisation des plans alisation des plans …

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