Chapitre 8
Mesures
Lecture : 19 minQuiz de 10 questions
## Objectifs et prérequis
**À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de :**
- Définir les différents types d’angles utilisés en topographie (angle horizontal, angle vertical, angle zenithal, angle de battement).
- Choisir l’unité appropriée (degré sexagésimal, grade, radian) et effectuer les conversions nécessaires.
- Décrire le fonctionnement et les réglages de base des instruments de mesure d’angle (théodolite optique, théodolite électronique, niveau à bulle, rapporteur de chantier).
- Mettre en œuvre une mesure d’angle directe selon la procédure normalisée (mise en station, visée, lecture, enregistrement).
- Appliquer les méthodes de répétition et de réitération pour améliorer la précision et éliminer les erreurs systématiques.
- Interpréter les résultats, calculer les corrections nécessaires et présenter les valeurs finales avec leurs incertitudes.
- Respecter les règles de sécurité et d’hygiène spécifiques aux travaux de relevé d’angle sur chantier ou en bureau d’études.
**Prérequis :**
- Notions de géométrie plane (droites, angles, théorème des angles inscrits).
- Manipulation de base d’un rapporteur et d’un niveau à bulle.
- Connaissance des unités du Système International (SI) et du système sexagésimal.
- Lecture d’un plan topographique simple et compréhension des échelles.
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## Introduction contextualisée
En topographie, la détermination précise des angles conditionne la qualité du levé foncier, du tracé de routes, du bornage de parcelles agricoles ou du suivi d’ouvrages d’art. Au Cameroun, les projets d’infrastructure routière (ex. : axe Yaoundé‑Douala, corridor Nord‑Sud) et les opérations de lotissement urbain nécessitent des mesures d’angle fiables, souvent réalisées avec un théodolite électronique ou une station totale. Une erreur d’un seul dixième de degré peut entraîner un décalage de plusieurs mètres sur une distance de 1 km, avec des conséquences coûteuses en termes de rectification ou de contentieux foncier. Ce chapitre présente donc les concepts théoriques, les instruments, les procédés de mesure et les bonnes pratiques professionnelles indispensables pour réussir l’épreuve du baccalauréat série F4 et exercer le métier de technicien topographe.
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## I. Leçon 5 : Mesure d’angles (1)
### A. Définitions et unités d'angle
> **Angle horizontal** : angle formé dans le plan horizontal entre deux directions terrestres, mesuré généralement de 0° à 360° (ou 0 à 400 grades).
> **Angle zenithal** : angle formé dans un plan vertical entre la ligne de visée et la direction du zénith ; il vaut 0° au zénith, 90° à l’horizontale et 180° au nadir.
> **Angle vertical** (ou angle d’élévation/dépression) : complément de l’angle zenithal par rapport à l’horizontale ; il vaut +90° au zénith, 0° à l’horizontale et -90° au nadir ; positif vers le haut (élévation), négatif vers le bas (dépression).
> **Angle de battement** : différence entre deux mesures successives du même angle (directe et inverse), utilisée pour détecter les erreurs de lecture.
**Unités**
- Degré sexagésimal (°) : 1 tour = 360°, 1° = 60′ (minutes), 1′ = 60″ (secondes).
- Grade (g) : 1 tour = 400 grades, utilisé surtout en Europe francophone.
- Radian (rad) : unité SI, 1 tour = 2π rad ≈ 6,283 rad.
**Conversions essentielles**
\[
\begin{aligned}
1\text{°} &= \frac{10}{9}\text{ g} \approx 1,111\text{ g} \\
1\text{ g} &= 0,9\text{°} \\
1\text{ rad} &= \frac{180}{\pi}\text{°} \approx 57,2958\text{°} \\
1\text{°} &= \frac{\pi}{180}\text{ rad} \approx 0,0174533\text{ rad}
\end{aligned}
\]
### B. Instruments de mesure d’angle
| Instrument | Type | Précision typique | Utilisation principale |
|------------|------|-------------------|------------------------|
| Théodolite optique | Visée télescopique + cercles gradués | 1″ à 5″ | Levés de précision, travaux de génie civil |
| Théodolite électronique (total station) | Capteurs électroniques + enregistreur | 0,5″ à 2″ | Levés rapides, implantation, suivi de chantier |
| Niveau à bulle + rapporteur de chantier | Niveau à bulle + échelle angulaire | 0,5° à 1° | Mesures d’appoint, contrôle de pente |
| Goniomètre de laboratoire | Disque gradué + aiguille | 0,1° | Étalonnage d’instruments, formation |
> **Règle de sécurité** : Avant toute utilisation, vérifier l’état du trépied, serrer les vis de fixation et s’assurer que l’instrument est bien nivelé (bulle au centre) pour éviter les biais de mesure.
### C. Principes de mesure directe
1. **Mise en station** : placer le théodolite sur un point connu (point de station) et le niveler précisément.
2. **Visée arrière (AR)** : pointer l’instrument vers un point de référence connu (point de visée arrière) et lire l’angle horizontal sur le cercle horizontal (\(AR_h\)) et l’angle zenithal sur le cercle vertical (\(Z_{AR}\)).
3. **Visée avant (AV)** : tourner le télescope vers le point à déterminer (point de visée avant) et lire l’angle horizontal (\(AV_h\)) et l’angle zenithal (\(Z_{AV}\)).
4. **Calcul de l’angle horizontal mesuré** :
\[
\theta_{h} = (AV_h - AR_h) \mod 360\text{°}
\]
(le résultat est ramené dans l’intervalle [0°,360°) par ajout ou soustraction de 360° si nécessaire).
5. **Calcul de l’angle zenithal mesuré** :
\[
Z = (Z_{AV} - Z_{AR}) \mod 360\text{°}
\]
Si \(Z > 180\text{°}\), on remplace \(Z\) par \(Z-360\text{°}\) pour obtenir une valeur comprise entre \(-180\text{°}\) et \(+180\text{°}\).
L’angle vertical (altitude) \(\theta_{v}\) se déduit alors par :
\[
\theta_{v} = 90\text{°} - Z
\]
Un \(\theta_{v}\) positif indique une élévation, négatif une dépression.
### D. Procédure pas à pas (exemple de terrain)
> **Étape 1** : Installer le trépied sur le point de station, vérifier la stabilité.
> **Étape 2** : Fixer le théodolite, effectuer le nivellement à l’aide des vis de nivellement jusqu’à ce que la bulle soit centrée sur les deux axes.
> **Étape 3** : Effectuer la mise à zéro du cercle horizontal (si l’instrument le permet) en visant un point quelconque et en appuyant sur la touche “ZERO”.
> **Étape 4** : Viser le point de visée arrière (AR), bloquer le mouvement horizontal, lire et noter l’angle horizontal \(AR_h\) et l’angle zenithal \(Z_{AR}\).
> **Étape 5** : Débloquer, tourner le télescope vers le point de visée avant (AV), bloquer, lire l’angle horizontal \(AV_h\) et l’angle zenithal \(Z_{AV}\).
> **Étape 6** : Calculer l’angle horizontal \(\theta_h = (AV_h - AR_h) \mod 360°\) et l’angle zenithal \(Z = (Z_{AV} - Z_{AR}) \mod 360°\) (ajusté si nécessaire), puis déduire l’angle vertical \(\theta_v = 90° - Z\).
> **Étape 7** : Répéter l’opération au moins deux fois (mesure en double) pour détecter les erreurs de lecture ou de pointage.
### E. Exemple chiffré entièrement résolu
**Données** (théodolite optique, lecture au cercle gradué en degrés, minutes, secondes) :
- Visée arrière : \(AR_h = 123° 45′ 20″\) ; \(Z_{AR} = 92° 10′ 05″\)
- Visée avant : \(AV_h = 210° 12′ 40″\) ; \(Z_{AV} = 78° 05′ 30″\)
**Conversion en décimale** (pour faciliter le calcul) :
\[
\begin{aligned}
AR_h &= 123 + \frac{45}{60} + \frac{20}{3600} = 123,7556\text{°} \\
Z_{AR} &= 92 + \frac{10}{60} + \frac{5}{3600} = 92,1681\text{°} \\
AV_h &= 210 + \frac{12}{60} + \frac{40}{3600} = 210,2111\text{°} \\
Z_{AV} &= 78 + \frac{5}{60} + \frac{30}{3600} = 78,0917\text{°}
\end{aligned}
\]
**Angle horizontal mesuré** :
\[
\theta_h = (AV_h - AR_h) \mod 360 = (210,2111 - 123,7556) = 86,4555\text{°}
\]
Conversion en DMS : \(86° 27′ 20″\) (arrondi au seconde la plus proche).
**Angle zenithal mesuré** :
\[
Z = (Z_{AV} - Z_{AR}) \mod 360 = (78,0917 - 92,1681) = -14,0764\text{°}
\]
Comme le résultat est négatif, on ajoute 360° :
\[
Z = 360 - 14,0764 = 345,9236\text{°}
\]
Puisque l’on travaille avec des angles zenithaux, on ramène cette valeur dans l’intervalle \([0°,180°]\) en notant que \(Z = 345,9236°\) est équivalent à \(Z' = 360° - 345,9236° = 14,0764°\) (angle mesuré depuis le zénith vers le bas).
L’angle vertical (altitude) \(\theta_v\) se déduit par :
\[
\theta_v = 90° - Z' = 90° - 14,0764° = 75,9236°
\]
Comme \(\theta_v\) est positif, il s’agit d’une élévation de \(75°55′25″\) au-dessus de l’horizontale.
Cependant, si l’on considère la différence d’altitude entre les deux visées, on obtient :
\[
\Delta\theta_v = (90° - Z_{AV}) - (90° - Z_{AR}) = Z_{AR} - Z_{AV} = 92°10′05″ - 78°05′30″ = 14°04′35″
\]
Cet écart représente l’angle vertical entre la visée arrière et la visée avant : la visée avant est élevée de \(14°04′35″\) par rapport à la visée arrière (ou, équivalentement, la visée arrière est déprimée de \(14°04′35″\) par rapport à la visée avant).
**Résultat final** :
- Angle horizontal mesuré : **86° 27′ 20″**
- Angle vertical entre les deux visées : **14° 04′ 35″** (la visée avant est élevée de 14°04'35″ par rapport à la visée arrière).
> **À retenir** : La conversion DMS ↔ décimale doit être faite avec soin ; une erreur d’une seconde d’arc entraîne une incertitude d’environ 5 mm sur une distance de 100 m.
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## II. Leçon 6 : Mesure d’angles (2)
### A. Mesure d’angle par répétition
La répétition consiste à mesurer le même angle plusieurs fois en accumulant les lectures sur le cercle horizontal, puis à diviser le total par le nombre de répétitions. Cette méthode réduit l’erreur de lecture aléatoire et annule les erreurs constantes du cercle (ex. : excentricité).
**Procédure** :
1. Mettre le théodolite en station et viser le point AR.
2. Bloquer le mouvement horizontal, lire l’angle initial \(R_0\).
3. Débloquer, tourner vers le point AV, bloquer, lire l’angle \(R_1\).
4. Répéter l’étape 3 : revenir à AR (sans débloquer le vertical), bloquer, lire \(R_2\); retourner à AV, lire \(R_3\); etc.
5. Après \(n\) répétitions, le lecture finale \(R_n\) correspond à \(n\) fois l’angle vrai plus l’erreur initiale \(R_0\).
6. L’angle vrai est alors :
\[
\theta = \frac{R_n - R_0}{n}
\]
> **Exemple** : Avec \(n=6\) répétitions, on obtient \(R_0 = 12° 30′ 00″\) et \(R_6 = 78° 30′ 00″\).
\[
\theta = \frac{78°30′00″ - 12°30′00″}{6} = \frac{66°00′00″}{6} = 11°00′00″
\]
### B. Mesure d’angle par réitération
La réitération mesure successivement plusieurs angles partant d’une même direction de référence (souvent le point AR) et revient à cette direction après chaque mesure. Elle permet de détecter les erreurs de pointage et les variations du cercle.
**Procédure** :
1. Viser AR, bloquer, noter \(A_0\).
2. Débloquer, tourner vers le point \(P_1\), bloquer, noter \(A_1\).
3. Retourner à AR (sans changer le vertical), bloquer, noter \(A_2\).
4. Répéter pour les points \(P_2, P_3, …\) en revenant chaque fois à AR.
5. Si le théorème de la somme des angles autour d’un point est respecté, la somme des différences \( (A_{2k+1} - A_{2k}) \) doit être nulle ; tout écart indique une erreur systématique.
> **À retenir** : En réitération, l’erreur de graduation du cercle se manifeste par un biais constant qui se révèle lorsqu’on compare la somme des angles mesurés à la valeur théorique (360° pour un tour complet).
### C. Utilisation du théodolite électronique / total station
Les instruments modernes intègrent des encodeurs absolus, un compensateur de niveau automatique et un enregistreur de données. Les étapes de mesure sont similaires, mais la lecture se fait directement à l’écran et le calcul des angles par répétition ou réitération peut être automatisé.
- **Nivellement automatique** : activer le compensateur ; vérifier que l’indicateur de niveau reste vert.
- **Mode de mesure** : choisir “Angle horizontal uniquement”, “Angle vertical uniquement” ou “Angle horizontal + vertical”.
- **Enregistrement** : chaque visée génère un fichier contenant l’heure, les coordonnées de la station, les angles bruts et les corrections appliquées (pression, température si le modèle le prévoit).
- **Vérification** : après une série de mesures, afficher l’écart type ; si celui‑ci dépasse la précision annoncée (ex. > 1″ pour une total station de 0,5″), répéter la série.
> **Règle de sécurité** : Ne jamais pointer le télescope vers le soleil directement ; utiliser un filtre solaire ou attendre que le soleil soit masqué pour éviter les dommages au capteur CCD et protéger les yeux de l’opérateur.
### D. Exemple de calcul d’angle horizontal et vertical avec total station
**Situation** : Une total station de précision 0,5″ est installée au point S (station). On veut déterminer l’angle horizontal entre le point A (prisme arrière) et le point B (prisme avant) ainsi que l’angle vertical de la ligne SB (altitude du point B par rapport à l’horizontale).
**Données brutes** (lectures directement affichées) :
- Visée arrière (A) : \(HA = 15° 12′ 05″\) ; \(ZA = 95° 30′ 20″\)
- Visée avant (B) : \(HB = 102° 45′ 40″\) ; \(ZB = 84° 10′ 15″\)
**Calcul** :
\[
\begin{aligned}
\theta_{h} &= (HB - HA) \mod 360 \\
&= (102°45′40″ - 15°12′05″) = 87°33′35″ \\
Z &= (ZB - ZA) \mod 360 \\
&= (84°10′15″ - 95°30′20″) = -11°20′05″ \\
&\text{Ajout de 360° : } 348°39′55″
\end{aligned}
\]
Puisque l’on travaille avec des angles zenithaux, on ramène cette valeur dans l’intervalle \([0°,180°]\) en notant que \(Z = 348°39′55″\) est équivalent à \(Z' = 360° - 348°39′55″ = 11°20′05″\) (angle mesuré depuis le zénith vers le bas).
L’angle vertical (altitude) de la ligne SB se déduit par :
\[
\theta_{v} = 90° - Z' = 90° - 11°20′05″ = 78°39′55″
\]
Comme \(\theta_{v}\) est positif, il s’agit d’une élévation de \(78°39′55″\) au-dessus de l’horizontale.
Alternativement, la différence d’altitude entre les deux visées est :
\[
\Delta\theta_{v} = (90° - ZB) - (90° - ZA) = ZA - ZB = 95°30′20″ - 84°10′15″ = 11°20′05″
\]
Ceci représente l’angle vertical entre la visée arrière et la visée avant : le point B est élevé de \(11°20′05″\) par rapport au point A.
**Incertitude** : Pour une total station de 0,5″, l’erreur type sur chaque lecture est ±0,5″. Sur une différence de deux lectures, l’erreur type se combine en racine carrée de la somme des carrés :
\[
u_{\theta} = \sqrt{(0,5″)^2 + (0,5″)^2} ≈ 0,71″
\]
Ainsi, l’angle horizontal est \(87°33′35″ ± 0,7″\) et l’angle vertical (altitude de SB) est \(78°39′55″ ± 0,7″\).
> **À retenir** : La précision annoncée d’un instrument vaut uniquement si les conditions de mise en station (nivellement, température stable, absence de vibrations) sont respectées.
### E. Sécurité et hygiène sur le chantier
- **Protection individuelle** : casque, gants anti‑coupure, lunettes de protection, chaussures de sécurité avec semelle anti‑perforation.
- **Manipulation du trépied** : vérifier que les pattes sont bien déployées et bloquées ; ne jamais laisser le trépied debout sans charge sur un sol meuble.
- **Gestion du soleil** : utiliser un parasol ou travailler tôt le matin / en fin d’après‑moi pour éviter la surchauffe de l’instrument et la fatigue visuelle.
- **Prévention des risques électriques** : ne jamais placer la station totale près de lignes électriques aériennes ; respecter les distances de sécurité définies par le code du travail camerounais (au moins 5 m pour les lignes < 1 kV, 10 m pour 1‑35 kV).
- **Hygiène** : nettoyer les lentilles avec un chiffon en microfibre et une solution alcoolique à 70 % après chaque utilisation ; éviter de toucher les surfaces optiques avec les doigts.
> **À retenir** : Un accident de chute de trépied peut provoquer des blessures graves et endommager irrémédiablement l’instrument ; toujours vérifier la stabilité avant de commencer une série de mesures.
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## III. Synthèse du chapitre
- **Types d’angles** : horizontal, vertical, zenithal, de battement.
- **Unités** : degré sexagésimal, grade, radian ; conversions essentielles à maîtriser.
- **Instruments** : théodolite optique, électronique, total station, niveau à bulle + rapporteur ; précisions usuelles.
- **Mesure directe** : procédure de visée arrière/avant, lecture des angles horizontal et zenithal, calcul \(\theta_h = (AV_h - AR_h) \mod 360\) et \(\theta_v = 90° - Z\) avec \(Z = (Z_{AV} - Z_{AR}) \mod 360\) (ajusté si nécessaire).
- **Répétition** : accumulation de \(n\) mesures, formule \(\theta = (R_n - R_0)/n\).
- **Réitération** : retour systématique à la direction de référence, contrôle de la somme des angles.
- **Total station** : nivellement automatique, enregistrement numérique, vérification de l’écart type.
- **Sécurité** : EPI, stabilité du trépied, protection solaire, distances électriques, entretien optique.
- **Exemple complet** : conversion DMS ↔ décimale, calcul d’angle horizontal et vertical, estimation de l’incertitude.
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## Glossaire
| Terme | Définition |
|-------|------------|
| Angle horizontal | Angle mesuré dans le plan horizontal entre deux directions terrestres. |
| Angle zenithal | Angle mesuré dans un plan vertical entre la ligne de visée et la direction du zénith ; vaut 0° au zénith, 90° à l’horizontale et 180° au nadir. |
| Angle vertical (ou angle d’élévation/dépression) | Complément de l’angle zenithal par rapport à l’horizontale ; vaut +90° au zénith, 0° à l’horizontale et -90° au nadir ; positif vers le haut (élévation), négatif vers le bas (dépression). |
| Degré sexagésimal | Unité d’angle où un tour complet vaut 360°. |
| Grade | Unité d’angle où un tour complet vaut 400 grades. |
| Radian | Unité SI d’angle ; un tour complet vaut \(2\pi\) rad. |
| Théodolite | Instrument optique ou électronique permettant de mesurer des angles horizontaux et verticaux. |
| Total station | Théodolite électronique intégré à un télémètre laser et à un enregistreur de données. |
| Répétition | Méthode de mesure où l’on accumule plusieurs lectures du même angle sur le cercle horizontal. |
| Réitération | Méthode où l’on mesure successivement plusieurs angles en revenant chaque fois à une direction de référence. |
| Compensateur | dispositif qui nivelle automatiquement le télescope d’une station totale. |
| Erreur systématique | Erreur constante affectant toutes les mesures de la même manière (ex. : excentricité du cercle). |
| Erreur aléatoire | Erreur variable d’une mesure à l’autre, généralement réduite par la répétition. |
| Précision | Écarts type répétés d’une série de mesures sous mêmes conditions. |
| Exactitude | proximité d’une mesure moyenne à la valeur vraie. |
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## Exercices d'application corrigés
### Exercice 1 – Mesure directe sur le terrain
**Énoncé** : Un théodolite optique est installé au point P. Les lectures suivantes sont obtenues :
- Visée arrière vers le point A : \(AR_h = 45° 12′ 30″\) ; \(Z_{AR} = 102° 05′ 10″\)
- Visée avant vers le point B : \(AV_h = 138° 40′ 15″\) ; \(Z_{AV} = 78° 20′ 05″\)
**Calculer** :
1. L’angle horizontal \(\theta_{h}\) entre PA et PB.
2. L’angle vertical entre les deux visées (différence d’altitude).
**Corrigé** :
Conversion en décimale :
\[
\begin{aligned}
AR_h &= 45 + \frac{12}{60} + \frac{30}{3600} = 45,2083\text{°} \\
Z_{AR} &= 102 + \frac{5}{60} + \frac{10}{3600} = 102,0861\text{°} \\
AV_h &= 138 + \frac{40}{60} + \frac{15}{3600} = 138,6708\text{°} \\
Z_{AV} &= 78 + \frac{20}{60} + \frac{5}{3600} = 78,3347\text{°}
\end{aligned}
\]
1. \(\theta_h = (AV_h - AR_h) \mod 360 = (138,6708 - 45,2083) = 93,4625\text{°}\)
→ \(93° 27′ 45″\) (arrondi au seconde).
2. Différence d’altitude :
\[
\Delta\theta_v = (90° - Z_{AV}) - (90° - Z_{AR}) = Z_{AR} - Z_{AV} = 102°05′10″ - 78°20′05″ = 23°45′05″
\]
Ainsi, la visée avant est élevée de \(23°45′05″\) par rapport à la visée arrière (ou la visée arrière est déprimée de \(23°45′05″\) par rapport à la visée avant).
**Réponse** : \(\theta_h = 93° 27′ 45″\) ; angle vertical entre les visées = \(23° 45′ 05″\) (visée avant élevée relativement à la visée arrière).
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### Exercice 2 – Mesure par répétition
**Énoncé** : À l’aide d’un théodolite électronique, on effectue 8 répétitions de l’angle entre les points X et Y. Les lectures initiales et finales sont :
- Lecture initiale \(R_0 = 12° 30′ 00″\)
- Lecture finale après 8 répétitions \(R_8 = 102° 30′ 00″\)
**Déterminer** l’angle vrai entre X et Y.
**Corrigé** :
\[
\theta = \frac{R_8 - R_0}{8} = \frac{102°30′00″ - 12°30′00″}{8} = \frac{90°00′00″}{8} = 11°15′00″
\]
**Réponse** : L’angle horizontal entre X et Y vaut **11° 15′ 00″**.
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### Exercice 3 – Utilisation d’une total station
**Énoncé** : Une total station de précision 0,2″ est installée au point S. Les mesures suivantes sont enregistrées :
- Visée arrière vers le point M : \(HA = 10° 05′ 20″\) ; \(ZM = 95° 10′ 00″\)
- Visée avant vers le point N : \(HB = 115° 20′ 40″\) ; \(ZN = 80° 45′ 10″\)
**Calculer** l’angle horizontal \(\angle MSN\) et l’angle vertical de la ligne SN (exprimé en altitude). Déduire l’incertitude type sur chaque angle sachant que l’erreur type d’une lecture est ±0,2″.
**Corrigé** :
Conversion en décimale :
\[
\begin{aligned}
HA &= 10 + \frac{5}{60} + \frac{20}{3600} = 10,0889\text{°} \\
ZM &= 95 + \frac{10}{60} + \frac{0}{3600} = 95,1667\text{°} \\
HB &= 115 + \frac{20}{60} + \frac{40}{3600} = 115,3444\text{°} \\
ZN &= 80 + \frac{45}{60} + \frac{10}{3600} = 80,7528\text{°}
\end{aligned}
\]
1. \(\angle MSN = (HB - HA) \mod 360 = (115,3444 - 10,0889) = 105,2555\text{°}\)
→ \(105° 15′ 20″\).
2. Différence d’altitude entre N et M :
\[
\Delta\theta_v = (90° - ZN) - (90° - ZM) = ZM - ZN = 95°10′00″ - 80°45′10″ = 14°24′50″
\]
Ainsi, le point N est élevé de \(14°24′50″\) par rapport au point M.
Si l’on souhaite l’altitude absolue de la ligne SN (en prenant le point M comme référence horizontale), on obtient :
\[
\theta_{v,SN} = 90° - ZN = 90° - 80,7528° = 9,2472\text{°} = 9°14′50″
\]
(Altitude de N au-dessus de l’horizontale).
**Incertitude** :
Chaque lecture a une incertitude type \(u = 0,2″\).
Pour une différence de deux lectures, l’incertitude type se combine :
\[
u_{\theta} = \sqrt{(0,2″)^2 + (0,2″)^2} = \sqrt{0,04+0,04}= \sqrt{0,08}=0,283″\approx0,3″
\]
Ainsi :
- \(\angle MSN = 105° 15′ 20″ ± 0,3″\)
- Altitude de SN = \(9°14′50″ ± 0,3″\) (ou différence d’altitude entre N et M = \(14°24′50″ ± 0,3″\)).
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## Erreurs fréquentes et règles de sécurité
| N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / correction |
|----|------------------|-------------|----------------------------------|
| 1 | **Nivellement insuffisant** (bulle non centrée) | Biais systématique sur tous les angles (erreur de quelques secondes à plusieurs dizaines de secondes). | Vérifier le nivellement sur les deux axes avant chaque série de mesures ; utiliser le compensateur électronique si disponible. |
| 2 | **Parallaxe lors de la lecture du cercle** (œil non perpendiculaire au verre) | Erreur de lecture pouvant atteindre plusieurs secondes d’arc, surtout sur les instruments anciens. | Positionner l’œil exactement au centre de l’oculaire ; utiliser un loupe de lecture si nécessaire. |
| 3 | **Oubli de bloquer le mouvement horizontal** après la visée arrière avant de tourner vers l’avant. | L’angle mesuré inclut un déplacement involontaire du cercle, entraînant une erreur importante. | Toujours bloquer le mouvement horizontal après chaque visée avant de débloquer pour la suivante ; vérifier le blocage visuellement. |
| 4 | **Exposition directe au soleil** sur le télescope d’une total station. | Détérioration du capteur CCD, risque de brûlure rétinienne pour l’opérateur. | Utiliser un filtre solaire ou travailler à l’ombre ; ne jamais pointer l’instrument vers le soleil sans protection. |
| 5 | **Mauvaise manipulation du trépied** (pattes non déployées ou sol meuble). | Instabilité de l’instrument, vibrations pouvant augmenter l’erreur aléatoire et risque de chute. | Étendre complètement les pattes, les verrouiller, placer le trépied sur un sol ferme ou utiliser une plaque de répartition de charge. |
| 6 | **Ne pas consigner les conditions atmosphériques** (température, pression) lors de l’utilisation d’une total station avec correction de réfraction. | Erreur systématique sur les distances et, indirectement, sur les angles verticaux. | Noter la température et la pression atmosphérique ; appliquer les corrections fournies par le fabricant ou les tables standards. |
> **À retenir** : La majorité des erreurs en topographie d’angle proviennent d’un mauvais nivellement ou d’une lecture inadéquate ; une vérification systématique avant chaque série de mesures réduit considérablement l’incertitude globale.
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*Fin du cours.*
Quiz du chapitre
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