Nivellement (topographie)

Nivellement (topographie)

Le nivellement en topographie est l'ensemble des opérations consistant à mesurer des différences de niveaux, pour déterminer des altitudes. En d'autres termes, le nivellement permet de mesurer des dénivelées puis de déduire l'altitude de repères ou de points caractéristiques du sol ou d'ouvrages. Les altitudes peuvent être rapportées à une référence locale (qu'il est d'usage de choisir plus basse que le point le plus bas de la zone étudiée pour ne pas avoir d'altitudes négatives, et suffisamment différent du niveau de référence général pour éviter les confusions), ou à un système de référence plus général. Le système utilisé en France rapporte toutes les altitudes à celle du niveau moyen de la mer dans le vieux port de Marseille, qui est l'altitude zéro, généralement dite "niveau de la mer".

Les difficultés du nivellement sont de deux ordres :

Le principal problème à résoudre par le nivellement est celui des écoulements d'eaux. C'est donc un problème physique, et non géométrique. La différence entre une forme théorique de la terre et la forme réelle des surfaces de niveaux est parfois considérable. Les appareils utilisés jusqu'à une époque très récente étaient tous réglés par une mesure physique (utilisation d'une nivelle ou d'un dispositif équivalent). L'utilisation de mesures GPS oblige aujourd'hui à modéliser le géoïde en recherchant une formule d'interpolation locale qui minimise les écarts constatés sur des repères connus à la fois dans un système géométrique (WGS par exemple) et dans le système physique.

Une autre difficulté tient à la propagation de la lumière dans l'atmosphère : l'air ayant un poids, sa densité décroît avec l'altitude, et ce gradient de densité occasionne un gradient d'indice de réfraction : les rayons lumineux, dans une atmosphère calme et à l'équilibre, sont incurvés vers la terre, d'une quantité qui dépend de la température et de l'altitude. Pour calculer les dénivelées, on va devoir appliquer une correction aux mesures, et cette correction est intégrée à celle due à la rotondité de la terre qui est de la forme c = qD², avec q de l'ordre de 60.10-9 m-1

Les techniques

Nivellement direct ou géométrique
Nivellement indirect ou trigonométrique
  • le nivellement direct ou géométrique :

Le principe du nivellement géométrique est la mesure d’une différence d’altitude, ou d’une succession de différences, par rapport à un point d'altitude connue. L'altitude du point connu et ces différences d'altitude mesurées, permettent par simple soustraction de déterminer l'altitude des points.

Il est réalisé au niveau de chantier, au niveau optique ou au niveau numérique, et à l'aide d'une mire graduée. Le principe est en fait assez simple, le niveau faisant toujours une lecture à l'horizontale, chaque dénivelée est simplement lue sur la mire qui est tenue à la verticale.

La correction qD² est nulle si le niveau est à égale distance des deux positions de la mire. Ces distances sont mesurées avec une précision suffisante par lecture directe sur la mire, les réticules de tous les niveaux intégrant des repères matérialisant un angle d'un centiradian, les longueurs des portées variant de trente à quatre vingt mètres selon la précision recherchée.

La précision des mesures peut aller de 1/10e de mm à quelques mm, selon les matériels et protocoles mis en œuvre.

  • le nivellement indirect ou trigonométrique :

Le nivellement trigonométrique est réalisé par calcul du dénivelé et non plus sa mesure directe. On ne mesure plus la dénivelée entre 2 points pour déduire une altitude, mais on calcule tout d'abord cette dénivelée grâce à des mesures d'angles et de distances réalisés à l'aide d'un théodolite ou d'un tachéomètre. Selon le matériel et le mode opératoire, on atteint des précisions centimétriques ou décimétriques.

  • Le nivellement hydrostatique :

Cette méthode est peu employée, mais permet des mesures de hautes précisions. Elle est basée sur le principe des vases communicants et permet le calcul de dénivelées par différence de niveau d'un liquide. Elle est principalement utilisée pour le suivi d'ouvrage d'art, comme des barrages par exemple. Elle ne peut s'utiliser qu'en terrain plat, la pression du liquide atteindrait des valeurs élevées si le tuyau venait à se trouver beaucoup plus bas que les ampoules, et de plus elle pourrait donner des résultats erronés si la dilatation de liquide est trop hétérogène, la densité de l'eau variant de 0,6 % entre vingt et quarante degrés Celsius. En revanche elle permet de suivre le cours des fleuves avec une grande précision. C'est le procédé le plus simple, souvent utilisé en maçonnerie.

  • Le nivellement barométrique :

Très peu utilisée, cette méthode permet le calcul de dénivelées en s'appuyant sur des différences de pressions atmosphériques.

  • Le nivellement par positionnement satellitaire :

Il consiste à déterminer l'altitude d'un point à l'aide des signaux émis par des satellites de positionnement (exemple systèmes GPS, Glonass, Galileo pour le futur). La précision dépend du mode opératoire utilisé lors des mesures, selon que l'on soit en système de positionnement relatif (précision env. ± 0.5 - 2 cm) ou absolu (précision ± 5 - 100 m).

  • Le nivellement photogrammétrique :

Grâce à l'observation sous un stéréorestituteur d'un couple de photographies aériennes figurant la même portion de territoire vue sous deux angles de vue différents, il est possible de déterminer l'altitude d'un point au sol avec une précision variable selon l'altitude de vol, l'objectif utilisé, le type de restituteur, la qualité du film, les aptitudes de l'opérateur en photogrammétrie; elle peut atteindre ± 10 cm dans de bonnes conditions.

Voir aussi


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Nivellement (topographie) de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Nivellement par le bas — Nivellement Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Le nivellement est : une notion utilisée en linguistique : voir Analogie, une méthode utilisée en topographie pour mesurer une… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Le nivellement est : une notion utilisée en linguistique : voir Analogie, une méthode utilisée en topographie pour mesurer une différence de… …   Wikipédia en Français

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

  • nivellement — [ nivɛlmɑ̃ ] n. m. • 1538; de niveler 1 ♦ Action de niveler, de mesurer les hauteurs comparatives (de différents points d un terrain) par rapport à un plan horizontal donné (de la surface terrestre) ou par rapport au niveau de la mer. Planimétrie …   Encyclopédie Universelle

  • Nivellement Général De La France — Un repère du réseau NGF flambant neuf. Désormais l altitude indiquée sur le repère est arrondie au mètre. Le nivellement général de la France (NGF) constitue un réseau de repères altimétriques disséminés sur le territoire français métropolitain,… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement Général de la France — Un repère du réseau NGF flambant neuf. Désormais l altitude indiquée sur le repère est arrondie au mètre. Le nivellement général de la France (NGF) constitue un réseau de repères altimétriques disséminés sur le territoire français métropolitain,… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement general de la France — Nivellement général de la France Un repère du réseau NGF flambant neuf. Désormais l altitude indiquée sur le repère est arrondie au mètre. Le nivellement général de la France (NGF) constitue un réseau de repères altimétriques disséminés sur le… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement général de la france — Un repère du réseau NGF flambant neuf. Désormais l altitude indiquée sur le repère est arrondie au mètre. Le nivellement général de la France (NGF) constitue un réseau de repères altimétriques disséminés sur le territoire français métropolitain,… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement barométrique — Formule du nivellement barométrique La formule du nivellement barométrique décrit la répartition verticale des molécules de gaz dans l atmosphère de la Terre, et donc la variation de la pression en fonction de l altitude. On parle ainsi d un… …   Wikipédia en Français

  • Nivellement général de la France — 43° 16′ 42″ N 5° 21′ 12″ E / 43.2783, 5.35333 …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”