De la voile à grande vitesse ! Deux séismes Un défi à la

Technologie
&plus
Numéro 2010-3
Le magazine des professionnels de la topographie
et de la cartographie
De la voile à grande vitesse !
Deux séismes
Un défi à la
hauteur dans la
centrale électrique
Voyage dans le temps
Protection des habitats naturels
Technologie
&plus
Bienvenue dans cette nouvelle
édition de Technologie&plus !
Au sommaire :
Chers lecteurs,
Chaque numéro de Technologie&plus vous donne la possibilité d'en
apprendre toujours davantage sur les passionnants projets auxquels
participent des géomètres, des ingénieurs et des professionnels du
monde entier. Chacun d’eux, et beaucoup d'autres encore, démontrent
l'efficacité et la productivité maximales que procure l'utilisation de la
technologie Trimble ®.
Crète
p. 10
Afrique du Sud
p. 12
Nouvelle-Zélande
p. 14
USA
p. 22
Vous découvrirez dans les pages qui suivent comment la communauté
scientifique et géodésique a rapidement pu intervenir suite aux tremblements
de terre survenus en Haïti et au Chili au début de cette année. Et nous
levons le voile sur quelques-uns des nombreux projets achevés en Afrique
du Sud à l’occasion de la Coupe du Monde 2010 ou en cours de réalisation en
Nouvelle-Zélande dans le cadre de la préparation de la Coupe du Monde de
Rugby 2011.
Au sommaire également, la politique de
conservation des terres dans une belle
région du nord-est des Etats-Unis ainsi qu’un
chantier topographique et archéologique
en Crète.
Chris Gibson: Vice President,
Division Topographique
Sans oublier un autre type d'efficacité : celui
de la vitesse à la voile. Découvrez comment
les meilleures équipes ont, sur toutes les
mers, amélioré leurs records grâce à la
technologie GNSS. Ce n’est peut-être pas un
sujet purement topographique, mais nous
avons pensé que vous apprécieriez de faire
un tour à bord !
Pour la cinquième année, la Conférence
utilisateurs internationale “Trimble Dimensions” s’est tenue du 8 au 10
novembre à l'Hôtel Mirage de Las Vegas aux Etats-Unis. Si vous n'avez pas
pu y participer, nous y reviendrons dans le prochain numéro.
Enfin, comme toujours, si vous avez un projet innovant que vous
aimeriez partager, faites-le nous savoir en envoyant un courriel à
[email protected]
Bonne lecture de ce numéro de Technologie&plus !
Chris Gibson
Publié par :
Trimble Engineering
& Construction
5475 Kellenburger Rd.
Dayton, OH, 45424-1099
Tél: 1-937-233-8921
Fax: 1-937-245-5145
Email: T&[email protected]
www.trimble.com
Rédacteur en chef : Omar Soubra
Equipe éditoriale : Angie Vlasaty;
Lea Ann McNabb; Heather Silvestri;
Eric Harris; Susanne Preiser;
Emmanuelle Tarquis; Grainne Woods;
Christiane Gagel; Lin Lin Ho; Bai Lu;
Echo Wei; Maribel Aguinaldo; Masako
Hirayama; Stephanie Kirtland, Survey
Technical Marketing Team
Directeur artistique : Tom Pipinou
Traduction : Jean-Paul Rey
© 2010, Trimble Navigation Limited. Tous droits réservés.
Trimble, le logo Globe & Triangle, DiNi, GPS Pathfinder, NetRS,
RealWorks, Recon et TSC2 sont des marques commerciales
de Trimble Navigation Limited ou de ses filiales, enregistrées
auprès du Patent and Trademark Office des Etats-Unis. 4D
Control, Access, Autolock, Connected Community, Connected
Site, CU, Geomatics Office, GeoXM, GPSurvey, GX, MATCHAT, MATCH-T, NetR5, OrthoMaster, OrthoVista, PointScape,
SureScan, Survey Controller, TerraModel, TerraSync, VRS, VX
et Zephyr Geodetic sont des marques commerciales de Trimble
Navigation Limited ou de ses filiales. Toutes les autres marques
commerciales appartiennent à leurs propriétaires respectifs.
Photo page 8: ©2010, Glen S. Mattioli, Ph.D., Department
of Earth & Environmental Sciences, Université
duTexas d’Arlington.
Photo de couverture : Helena Darvelid.
Technologie
&plus
Une Coupe du
Monde jouée
sur des terrains
irréprochables
Cet été, une grande partie de la planète a suivi
avec enthousiasme la Coupe du Monde de la FIFA 2010.
Avec 32 équipes jouant 64 matches sur 10 stades dans 9
villes d’Afrique du Sud, cet événement quadriennal a été
vraiment spectaculaire.
P
our cette 19ème Coupe du Monde, la FIFA (Fédération
Internationale de Football Association) a exigé que
tous les terrains soient géométriquement homogènes
de façon à ce que tous les matches soit effectivement joués
sur des terrains rigoureusement identiques.
La ré-section finale a été utilisée pour configurer la surface
de jeu. Chaque terrain étant élevé au-dessus du niveau
du sol pour le drainage de l'eau, les repères de référence
permanents ont été placés dans le mur de soutènement
en béton entourant le terrain. Ces derniers ont ensuite été
utilisés par les responsables du terrain pour re-marquer
tous les futurs terrains de jeu.
HL Wattrus and Associates, entreprise topographique
de Johannesburg, a été chargée d’implanter des repères
permanents sur chaque stade, de sorte que les personnes
en charge du terrain puissent, à l’occasion de chaque
match, procéder à un traçage des lignes qui soit partout
le même. Les poteaux de but à chaque extrémité ont été
logés dans des fourreaux de scellement enfoncés de façon
permanente dans du béton en dessous de la surface de jeu.
Ces fourreaux ne pouvaient pas bouger, de façon à ce que
la surface de jeu soit marquée par rapport à eux. Le terrain
a également dû être centré en fonction des axes du stade,
de sorte que la ligne médiane coïncide avec le centre du
tunnel par lequel les joueurs sortent des vestiaires et que le
rond central soit bien aligné sur le centre du stade.
La Coupe du Monde est toujours l'événement sportif le plus
regardé à la télévision à travers le monde entier. En 2010,
pour la première fois de son histoire, les matches ont été
filmés et diffusés en 3D. Host Broadcast Services (HBS),
le diffuseur attitré de la FIFA a demandé à Wattrus and
Associates d’intervenir à différents niveaux dans le stade
pour procéder à la mise en place précise des caméras 3D
et haute définition le long des délimitations stratégiques
du terrain, telles que les lignes de but, de touche et la
ligne médiane.
Donc, si vous avez eu la chance de voir tout ou partie des
matches sur place, à la télévision chez vous ou dans un pub,
vous aurez bénéficié grâce à Wattrus and Associates et
Trimble d’une vision parfaite du terrain. Et ce quel qu’aura
été le parcours de l’équipe que vous souteniez.
Avec une mise en place située approximativement au
centre du terrain, Wattrus and Associates a utilisé une
Station Totale Trimble S6 avec un contrôleur Trimble
TSC2® fonctionnant avec le logiciel Trimble Survey
Controller™ pour calculer un relevement issu de points
definis à partir de caractéristiques pertinentes du stade.
Il s'agit notamment du centre des fourreaux des poteaux
de buts, de l'axe médian du stade et du centre du tunnel
des joueurs, ainsi que d'autres points pris autour du stade
pour s’assurer d’une solution qui ne soit pas biaisée, en
s’orientant davantage vers un côté du stade.
-1-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
A la Une
Trois bateaux, trois designs,
un même objectif !
Photo de Guilain Grenier
L’Hydroptère, le Macquarie Innovation et le
Vestas SailRocket utilisent tous le GPS pour
s’attaquer au record de vitesse à la voile.
P
as une journée ne se passe sans que Tim Daddo, chef de l’équipe qui bat tous les records à bord du Macquarie Innovation
ne pense à la vitesse… à la vitesse à la voile. Ce marin qui vit en Australie prend en effet part à des courses pour tenter
de battre des records du monde de vitesse à voile. L'année dernière, son équipe a créé l’évènement avec le premier voilier
à dépasser 50 nœuds sur une distance de 500 m (soit l'équivalent en navigation d’une vitesse de 4 minutes au mile en course
à pied).
Daddo sait bien que la précision est essentielle au chronométrage d’une course. Lorsque quelques centièmes de seconde
peuvent faire la différence entre le succès et l'échec, il devient indispensable d'utiliser le système de chronométrage le plus
précis possible. Jusqu'en 2002, l'équipe du Macquarie Innovation avait installé une caméra vidéo synchronisée et calibrée à
bord du bateau pour mesurer sa position, le temps écoulé et sa vitesse. Celle-ci étant lourde et envahissante, il fallait deux
géomètres pour l’installer. C’est pourquoi lorsque le Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) et le distributeur
australien Ultimate Positioning ont approché Daddo en 2002 afin d'essayer le système GPS Trimble 5700 pour enregistrer les
Technologie+ 2010-3
-2-
chronos, les avantages sont immédiatement apparus : augmenter la
précision et se séparer d’un équipement vidéo encombrant.
RMIT a constitué une équipe de recherche afin de tester l’utilisation
du Trimble 5700 en tandem avec celle du système de caméra vidéo.
Le Trimble 5700 et la camera ont tous deux été installés sur le
voilier pour enregistrer 73 courses de 500 m chacune. Le test a été
fait à la fois sur l'eau et sur terre (la plupart des embarcations de
course ayant vu leurs opportunités de navigation réduites en raison
d’un changement des conditions opérationnelles en mer). RMIT a
ensuite analysé les données des courses et les a intégrées dans une
analyse technique pour identifier la marge d'erreur de chacun des
appareil. “Et les résultats ont confirmé la supériorité du GPS sur la
caméra”, confie Daddo.
L'équipe du Macquarie a rassemblé les informations et les a
présentées en 2003 au World Sailing Speed Record Council
(WSSRC), instance internationale chargée de valider les records sur
l’eau, lequel a immédiatement agréé l'utilisation du Trimble 5700.
Celui-ci reste à ce jour le seul équipement GPS au monde agréé pour
chronométrer les courses de vitesse à la voile sur courtes distances.
"L'un des principes ayant guidé notre démarche vis-à-vis du
système Trimble a consisté à trouver un produit qui non seulement
répondrait aux exigences techniques du WSSRC, mais aussi
un système qui soit disponible dans le commerce, robuste et
suffisamment fiable pour résister aux contraintes de la vitesse à la
voile”, explique Daddo. "Je ne suis pas sûr que le cahier des charges
qui a servi à la conception du Trimble 5700 prévoyait de l’arrimer à
un bateau à voile expérimental, de résister à des projections d'eau
salée et de sable à plus de 100 km/h, mais je suis heureux d'annoncer
que pas une seule fois, au cours des huit années durant lesquelles
nous l’avons utilisé, nous n'avons rencontré de problèmes avec les
données acquises par le système Trimble. "
L’installation du GPS s'est avérée très simple. L'équipage a d'abord
déterminé un emplacement sur la rive pour la station de base avant
de monter l'unité de base sur une attache protégée des intempéries
fi xée sur un mât de 90 mm de diamètre. L'antenne a ensuite été
montée au sommet d'une rallonge de mât de 750 mm de long, la
canne mobile et son antenne étant montées à bord du bateau dans
un boîtier en fibre de carbone fabriqué sur mesure. Ce logement
a été scellé par le WSSRC dans la traverse qui relie la capsule de
l’équipage au reste du bateau.
L’enregistrement est activé et désactivé au moyen de boutonspoussoirs sur le boîtier en fibre de carbone qui activent
mécaniquement les boutons de commande et de mise sous tension
en façade du Trimble 5700. Un câble de données partant du port
de données sur le système se connecte au contrôleur Trimble
Recon®, qui monté à l'intérieur de la capsule de l'équipage fournit
un affichage de la vitesse en temps réel. Les données de vitesse
provenant du Trimble 5700 sont interprétées par un logiciel
personnalisé, qui produit une alarme lorsque le seuil de vitesse
(fi xé par l'équipe de concepteurs du bateau) est dépassé. Cette
information est également fournie en temps réel au cockpit de
l'équipage. Le record du monde de voile de vitesse est établi en
prenant, dans les données enregistrées, la vitesse moyenne d'un
bateau entre deux points quelconques, séparés par une distance
supérieure à 500 m.
Selon le règlement 2010 de l’International Sailing Federation World
Sailing Speed Record Council (organe de gouvernance du WSSRC),
le taux d’enregistrement du récepteur GPS de l’équipement
topographique doit être fi xé à 10 hertz, ce qui correspond à
-3-
Photo d’Helena Darvelid
Photo de Guilain Grenier
Photo de Steb Fisher - www.steb.com.au
Page opposée : l’Hydroptère
Ci-dessus : le Vestas SailRocket, l’équipage de l’Hydroptère et du
Macquarie Innovation à la conquête de nouveaux records de vitesse.
Technologie+ 2010-3
Photo de Steb Fisher - www.steb.com.au
Photo d’Helena Darvelid
Un Trimble Recon positionné à l'intérieur de cockpit du
Macquarie Innovation pour l'envoi d'informations sur la vitesse
en temps réel à l'équipage.
L'équipage du Vestas SailRocket en position assise au ras de
l'eau.
GPS dans les courses de vitesse de courte durée, il a ouvert la
porte de la compétition à de plus grands voiliers, qui, en raison
de leur taille se voyaient jusqu’alors interdits de “canaux de
chronométrage”.
En 2007, l'Hydroptère a décidé de tenter de battre le record
du monde de vitesse. Recherchant alors le meilleur appareil
répondant aux normes de l’industrie pour mesurer la vitesse,
son choix s’est porté sur le Trimble 5700. "C’est le seul GPS offrant
la précision et la robustesse reconnues par le WSSRC", rappelle
Damien Colegrave qui supervise les solutions de mesure pour
l'équipe de l'Hydroptère.
Alors que l'Hydroptère original était un trimaran (trois
coques), “l'Hydroptère.ch” lancé cette année sur le lac Léman
est un catamaran (deux coques). Ce nouveau bateau servira de
bateau-laboratoire pour tester des géométries et des systèmes
nouveaux. Les données issues des deux bateaux pourraient
ainsi conduire à la conception de “l’Hydroptère maxi”. L'équipe
du Vestas SailRocket se prépare également à dévoiler une
évolution de son bateau original, “plus rapide et mieux adaptée
aux défis à venir”, confie Larsen, qui faisait partie de l'équipage
qui a battu le record du monde des 24 heures en 2002. Le
Vestas SailRocket utilise le Trimble 5700 pour obtenir une
capture précise de données. Larsen affirme que le système s’est
révélé essentiel pour interpréter des séries de tests permettant
d’affiner et de modifier le design du bateau en vue d’optimiser
sa vitesse et son comportement en conditions réelles. Bien que le
Macquarie Innovation ait déjà dépassé son objectif de 50 nœuds,
les concepteurs sont actuellement en train d’évaluer si ce sera
toujours le meilleur engin pour atteindre leurs prochains
objectifs. “Des objectifs actuellement en cours d’identification et
de développement”, précise Daddo.
Quand ces trois bateaux seront achevés, l'industrie de la voile
détiendra une flotte de classe mondiale, d’attaque pour faire
tomber les records de vitesse durant les années à venir.
une position GPS toutes les 1/10ème de seconde. Le GPS doit
également fournir un horodatage de chaque position avec une
précision de l’ordre de 0,001 seconde. Les données doivent être si
précises qu'une erreur de position horizontale (EHP) supérieure
à 0,10 ne sera pas acceptée.
Depuis son homologation par le WSSRC, deux autres bateaux
détenteurs de records de vitesse ont eu recours au Trimble
5700 : l'Hydroptère, bateau français de 60 pieds de classe D, qui a
repris le titre de bateau le plus rapide au Macquarie Innovation
à l'automne dernier en atteignant une vitesse moyenne de
51,36 nœuds (59,1 km / h), ainsi que le Vestas Sailrocket, basé en
Namibie, qui s’est fait connaître en 2008 comme le bateau le plus
rapide au monde et qui détient maintenant le record en classe "B"
dans sa catégorie.
"L'avantage d'utiliser le système Trimble est qu'il nous permet de
prendre en compte la bordée de 500 mètres la plus rapide durant
n’importe quelle course de grande vitesse, au lieu de prendre
simplement un chrono entre deux points fi xes”, explique Paul
Larsen, chef de l'équipe du Vestas SailRocket. “Grâce au Trimble
5700, il nous suffit simplement de consulter les données GPS de
la journée et de choisir les 500 mètres les plus rapides où qu’ils se
soient produits."
Bien que les trois bateaux soient en concurrence, ils concourent
dans différentes catégories. D’un strict point de vue de
navigation à voile, tous sont cependant conçus pour aller vite.
L'Hydroptère utilise des hydrofoils pour soulever ses coques hors
de l'eau, minimiser la résistance et augmenter sa vitesse, tandis
que le Vestas SailRocket et le Macquarie Innovation sont des
variations d’engins dits “planants” (la coque centrale effleure la
surface de l'eau, plutôt que de pousser à travers elle, comme un
voilier classique).
L'Hydroptère est le plus grand des trois bateaux. Il a été
initialement construit pour naviguer sur de longues distances,
pas pour battre des records de vitesse. Mais lorsque le WSSRC
a autorisé l'utilisation de matériel topographique à base de
Technologie+ 2010-3
-4-
Technologie
&plus
Le projet I-94 tient ses délais grâce aux modèles 3D
A
u Wisconsin, le projet d’autoroute inter-états
Nord-Sud “Interstate 94 (I-94) correspond presque
parfaitement à la définition de "stimulus". A
l’origine, divisé en de nombreux tronçons distincts, ce
projet d'infrastructure de 56 km devait démarrer en 2011.
L'American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) a
changé la donne. Pour assurer la sécurité financière de ce
projet de reconstruction de 60 millions de dollars avec des
fonds de soutien, le ministère des transports du Wisconsin
(WisDOT) a fusionné les projets indépendants et avancé la
date de début des travaux à la mi-2009. Cette restructuration
a ainsi diminué de près de moitié les délais de construction
de certaines parties. Mais elle a également rendu plus
difficile l’interprétation précise des plans de construction
et la vision globale de l'ensemble du projet.
données topographiques existantes. Une fois sur le terrain,
les équipes ont mis en place un contrôle au sol à l'aide des
stations mobiles Trimble R8 GNSS et du réseau WISCORS
RTK de WisDOT composé de 35 stations GNSS de référence
permanentes Trimble NetR5™ et de la technologie Trimble
VRS™, fournissant aux équipes des données GPS RTK en
temps réel avec une précision de 2 cm. En utilisant un
niveau Trimble Digital DiNi®, l'équipe de Kapur a déployé un
circuit de 13 km afin d'établir un étalonnage vertical d’une
précision de 0,6 cm pour le réseau de contrôle et pour les
profils de niveau et de sol.
Grâce à la combinaison des technologies VRS et GPS Trimble
avec des modèles 3D disponibles dans les contrôleurs
Trimble TSC2 et également les systèmes Trimble GCS900
Grade Control, les équipes de travaux de terrassement ont
enlevé environ 3 000 m3 de remblais par jour pour préparer
le tracé de la construction dans les délais prévus. La haute
précision des Trimble S6 et Trimble 5600 a permis aux
géomètres de jalonner plus de 45 km de voies en revêtement
de béton avec une précision verticale de l’ordre de 0,6 cm
par rapport à l’empierrement.
Les gestionnaires de projet ont toutefois élaboré un plan
pour traiter ces questions avec le groupe Walsh, le principal
entrepreneur et Collins Engineers, bureau d'ingénierie
représentant WisDOT sur le projet I-94. Ils ont chargé Kapur
& Associates de transformer les différents jeux de plans
de l’ensemble en deux modèles 3D précis, appliqués aux
travaux de terrassement, de conception et de construction
pour au final, fournir aux équipes une bonne vision de ce
qui les attendait.
Grâce à la solution Connected Site™ de Trimble, les données
de terrain ont été continuellement intégrées dans les
contrôleurs portables TSC2, reliant le "back office" aux
premières lignes et aidant les gestionnaires à maintenir
une ligne d'assemblage de mini-projets cohérente. Cela les
a aussi aidé à surveiller le travail en temps réel et à s'adapter
aux changements nécessaires. Grâce au plan de base de
construction 3D qui met tout le monde sur un même chemin
et la technologie topographique de pointe qui maintient
les équipes sur le bon cap, ces dernières ont achevé avec
succès et dans les délais la première phase du projet I-94,
ouvrant ainsi un nouveau couloir de circulation vers le sud
en décembre 2009.
Kapur a utilisé le logiciel Terramodel™ de Trimble pour
construire des modèles numériques du projet avant de
commencer la construction. Cela afin que les gestionnaires
puissent "pré-planifier” les opérations et corriger toute
divergence par rapport au plan afin d’éviter l'accumulation
d’erreurs sur le terrain”, a déclaré Daniel Kucza, responsable
du département topographique. "Cela supprime toutes
hypothèses ou interprétations erronées sur le terrain
tant au niveau que de la précision et de la qualité des
données topographiques, ce qui permet de construire plus
rapidement et en pleine confiance dès le premier jour. "
La construction du tronçon nord a débuté en mars et devrait
être achevée d'ici la fin 2010.
Une fois les deux modèles 3D du sol et du sous-sol créés, une
équipe topographique a utilisé des stations mobiles Trimble
R8 GNSS et des stations totales Trimble S6 et Trimble
5600 pour réaliser des coupes transversales du couloir de
l’ensemble du projet garantissant ainsi l'exactitude des
Voir l’article sur ce dans le numéro de juillet de POB Juillet :
www.pobonline.com
-5-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Interventions
d’urgence en
Haïti et au Chili
Les grands tremblements de terre
représentent des défis et des opportunités
pour les scientifiques et les géomètres. Et tout
cela prend une nouvelle dimension quand
deux séismes se produisent en même temps…
L
e 12 Janvier 2010, un séisme majeur a frappé la ville de
Port-au-Prince en Haïti. Cette secousse de magnitude 7
a provoqué des destructions massives dans la capitale
et ses environs. Des centaines de bâtiments se sont effondrés,
occasionnant plus de 200 000 victimes. Cinq semaines plus
tard, le 27 février, un tremblement de terre encore plus fort
(de magnitude 8,8) frappait la côte de la région de Maule au
Chili. Près de 500 personnes ont été tuées lors de ce séisme, la
plupart victimes du tsunami géant qu'il a généré. Chacun de
ces tremblements de terre a déclenché d’énormes efforts de
secours et de restauration.
le plus besoin, les réseaux de référence géodésique en Haïti et
au Chili étaient inutilisables. "Cette situation ne concerne pas
seulement la communauté scientifique”, a déclaré le docteur
Mike Bevis, géophysicien à l'Université de l'État de l'Ohio, "Elle
s'est avérée être une catastrophe géodésique ou topographique
parce qu’au Chili la plupart des géomètres s’en remettaient
aux marqueurs topographiques et pas aux stations CGPS,
pour mettre sur pied le cadre de référence national. Or ils ne
savaient plus où ces derniers se trouvaient... "
Travaillant de façon autonome et séparés par plus de 5500 km,
Calais et Bevis avaient cependant des objectifs communs :
tous deux avaient besoin de mesurer les effets et les séquelles
des deux tremblements de terre géants le plus rapidement
et le plus précisément possible. Et pour ce faire, il fallait
d'abord reconstruire les systèmes de référence géodésique des
zones touchées.
En plus de considérables besoins humains, ces séismes ont
nécessité une intervention immédiate des scientifiques
et des géomètres. Eric Calais, professeur de géophysique
à l'Université de Purdue, avait conduit des recherches
géophysiques en Haïti en 2003. "Je connaissais beaucoup de
gens rencontrés lors de mes précédentes visites et je voulais
les aider”, confie-t-il. "Du point de vue scientifique, il est
important de capturer les mouvements co-sismiques, tels
que l’ampleur du déplacement du sol pendant le tremblement
de terre." Calais a également décrit la nécessité de mesurer le
mouvement post-sismique, par lequel la surface de la terre se
remet du séisme et retrouve un état de stabilité.
Comment déplacer une montagne d’équipement…
Calais et Bevis ont eu besoin d'une véritable petite montagne
d'équipement GPS. Peu de temps après chacun des séismes,
les chercheurs ont contacté Jim Normandeau, chef de
projet d'ingénierie à l’UNAVCO, consortium qui fournit de
l'équipement et de l'expertise GPS et GNSS aux universités
et les organismes de recherche. Normandeau a rapidement
accepté de livrer du matériel provenant du stock de l’UNAVCO
en même temps qu’un soutien technique et logistique. En
complément de ce matériel, Trimble a fourni des équipements
aux deux pays. Six stations de référence GPS Trimble NetRS®
avec des antennes Trimble Zephyr Geodetic™ ont été fournies
à Calais en Haïti ainsi que neuf systèmes Trimble NetRS pour
le travail réalisé au Chili. D'autres sociétés ont également
livré du matériel GPS. Les deux projets ont été financés par
des subventions "RAPID" de la National Science Foundation
des Etats-Unis qui fournit des fonds de recherche lorsque une
réponse scientifique urgente devient primordiale.
Le dispositif en place pour les opérations de mesure
Les deux pays disposaient d’infrastructures de mesure avant
que ne se produisent les tremblements de terre. Le travail
effectué par Calais en 2003 en Haïti avait établi plus de
30 marqueurs de positionnement géophysique. Au Chili, des
chercheurs américains, allemands et français avaient déployé
des réseaux de stations topographiques et GPS permanentes
(CGPS) afin de contrôler les plaques tectoniques. L’Institut
géographique militaire chilien (Instituto Geografico Militar
ou IGM) les avait intégré avec ses propres stations au sein
d’un réseau géodésique national qui contenait environ
500 marqueurs topographiques ainsi qu’un petit nombre de
stations CGPS.
L’une des missions de l’UNAVCO a été de tester et de configurer
des récepteurs GPS, puis de les mettre en kits avec les câbles,
batteries, appareils et équipements de communication
adéquats. "La principale difficulté a été d'apporter les
équipements dans le pays et de les y déplacer", explique
Normandeau. "C’est pourquoi vous avez besoin de systèmes
Dans les deux pays, la plupart des marqueurs topographiques
avaient survécu aux tremblements de terre, mais le terrain et
les bâtiments sur lesquels ils s’appuyaient s’étaient déplacés.
Et cela posait un gros problème : au moment où l’on en avait
Technologie+ 2010-3
-6-
petits et compacts." Les kits de cannes mobiles standards
comprenaient des systèmes GPS Trimble R7 ou Trimble 5700
et contenaient des panneaux solaires afin de permettre, sur le
long terme, un fonctionnement sans surveillance.
récepteurs pour télécharger les données. En moins de deux
semaines, ils avaient effectué des observations sur 35 sites à
travers le pays. Peu de temps après que le groupe de Calais ait
quitté Haïti, Sarah Doelger ingénieur de terrain à l’ UNAVCO
est arrivée à Port-au-Prince. Elle a alors travaillé avec le
Bureau des Mines et de l'Energie et l'Université d'Etat pour
mettre en place cinq autres stations CGPS Trimble NetRS.
Pour les équipes, dans les deux pays, le simple fait de se rendre
sur les zones touchées était devenu très difficile. Calais s’est
rendu en Haïti en voyageant dans le cockpit d’un avion de fret
reliant Miami à Port-au-Prince. Ses collègues ont du rallier
Saint-Domingue en République dominicaine et voyager en
camion jusqu’à la frontière haïtienne. Bevis, qui se trouvait
au Pérou lors du séisme chilien, a pris de nombreux vols ainsi
qu’un bus de nuit pour arriver à Santiago où il a retrouvé des
collègues chiliens.
Le travail au Chili a porté sur l'installation de stations CGPS
afin de recueillir des données immédiates et à long terme
pour l'analyse géophysique. Avec Bevis en charge de la
coordination des travaux, les chercheurs (dont Jeff Genrich
de l'Institut de Technologie de Californie, Eric C. Kendrick et
Dana J. Caccamise II de l'Université d’Ohio) et le personnel de
l’IGM ont installé 25 stations CGPS en moins d'un mois. Le
travail a ensuite porté sur les calculs.
Alors que Calais a pu se rendre à Haïti avec ses récepteurs
GPS, le matériel à destination du Chili a rencontré plus de
problèmes. "Il n’y avait aucune place disponible pour du
fret aérien de marchandises non-humanitaires”, explique
Normandeau. "Nous avons donc envoyé deux personnes à
Santiago avec 25 systèmes, chacun pesant environ 18 kg. Ils
ont appelé la compagnie aérienne et pris des dispositions
pour enregistrer le matériel en tant qu'excédents de bagages.
Ce qui représentait littéralement une tonne d’équipement. "
En utilisant les données GPS en provenance d'Haïti, Calais a
développé des vecteurs de déplacement en trois dimensions
pour les 35 emplacements. Près de l'épicentre, son équipe a
mesuré un déplacement d'environ 1 m. Sur des sites à 200 km
de l'épicentre, les vecteurs de déplacement ont été inférieurs
à 1 cm. Lors de l’analyse des vecteurs, les géophysiciens
ont constaté que le tremblement de terre comprenait un
mouvement à la fois latéral et vertical. C'était là un résultat
inattendu, vu que le tremblement de terre haïtien s'était
produit à proximité d'une faille de décrochement connue.
Sans le GPS, il n'y aurait eu aucun moyen de découvrir ce
mouvement complexe.
Récupérer, mesurer, analyser les résultats
Une fois arrivé en Haïti, le groupe de Calais a installé une
station de référence Trimble NetRS à Port-au-Prince dans
la plate-forme centrale de Voilà, un important fournisseur
de services en téléphonie mobile de l’île. Le groupe s’est
ensuite divisé en trois équipes, dirigées respectivement
par les professeurs Andy Freed (Purdue University), Glen
Mattioli (Université d’Arkansas) et Calais, chacune d’elles
étant chargée de récupérer et de mesurer un sous-ensemble
de points établis en 2003. À chaque station, ils ont mis en
place l'équipement GPS Trimble et recueilli des données à des
intervalles de 15 secondes. Ils sont restés sur chaque point
pendant au moins trois jours, en visitant quotidiennement les
Les données GPS du Chili ont été remises à Ben Brooks de
l'Université de Hawaï, qui a calculé les positions et vecteurs
de base. A Concepción, les résultats de Brooks ont montré que
la croûte terrestre s'était déplacée de plus de 3 m en quelques
secondes. Près de la ville de Lebu, à environ 100 km au sud
de Concepción, la croûte s’est soulevée de 1,5 à 2 m, faisant
s’échouer les bateaux loin du nouveau littoral.
A gauche : Andy Freed de l’Université de Purdue installe une station de référence GPS sur un toit en Haïti.
A droite : (de gauche à droite) : Jean-Robert Altidor (Bureau des Mines et de l'Energie), Roberte Momplaisir (Université d'Etat
d'Haïti), Calais et Mattioli discutent des plans de campagne GPS en Haïti.
Photos Andy Freed de l’Université de Purdue (http://web.ics.purdue.edu/~ecalais/haiti/).
-7-
Technologie+ 2010-3
Photo de Eric C. Kendrick
Photo de Glen S. Mattioli
L’étudiante doctorante Estelle Chaussard de l’Université de Miami
et les chercheurs du Bureau des Mines et de l'énergie d’Haïti
installent un récepteur GPS sur un bâtiment en bon état.
Photo de Leonardo Perez (IGM)
Un jeune chilien constate les dégâts subis par la route P-22 à
l'ouest d’Arauco.
Dans les mois à venir, les chercheurs utiliseront les récepteurs
GPS nouvellement installés pour étudier la déformation postsismique. Calais a travaillé avec l'US Geological Survey pour
créer des cartes des zones à risques pour Haïti, qui aideront
à la planification et la reconstruction. Les résultats en
provenance du Chili ont été remis à des groupes de recherche
aux États-Unis et au Canada, où ils ont été utilisés pour établir
des prévisions concernant une future déformation postsismique. Les analyses ont également aidé à l'implantation de
nouvelles stations de référence géodésique.
Après le tremblement de terre du Chili, les
géomètres locaux ont récupérés des bornes
de l’IGM, documenté les dommages et
participé à l’effort de reconstruction.
point les besoins du pays et de la communauté des ingénieurs
et topographes vont de pair avec ceux des scientifiques", a-t-il
précisé. "Le cadre de référence au Chili est maintenant plus
grand et plus dense que ce qu'il était avant le tremblement de
terre. Et face à l'ampleur de la catastrophe, cela aura tout de
même été un résultat positif."
Voir le dossier sur le séisme d'Haïti dans le numéro 6 d’American
Surveyor (www.amerisurv.com) et celui sur le séisme du Chili
dans le numéro de Septembre de POB (www.pobonline.com).
En raison de l'infrastructure GPS mise en place au Chili, Bevis
estime que ce sera le méga-séisme le plus soigneusement
étudié dans l'histoire. "Il est important de comprendre à quel
Technologie+ 2010-3
Eglise en pisé vieille de 200 ans à Curepto,
au Chili. La zone endommagée par la
boue était à l'origine recouverte d’un
badigeon blanc.
-8-
Technologie
&plus
Le "Big Build" sous haute surveillance
C
onnu localement comme "The Big Build », le projet
du Terminal Central B de l’Aéroport du Comté
de Sacramento County est le plus grand projet
d'amélioration d’infrastructure en cours dans la région
nord de la Californie. Devant être achevé en 2012, ce projet
de 1,3 milliard $ comprend un nouveau terminal central,
une nouvelle navette automatique, de nouveaux parkings
et voies d'accès ainsi que des dizaines d'améliorations
significatives sur les pistes, les voies de circulation, un hall
avec 21 entrées et des locaux techniques. Andregg Geomatics
a fourni la topographie et la cartographie du projet dès ses
débuts en 2006, en commençant par effectuer des relevés
topographiques, aériens, de conception et de surveillance
puis en poursuivant par du piquetage et des levés "tel que
construit”. L'entreprise travaille actuellement pour le comté
et trois entrepreneurs principaux ont déjà mis en place ou
enregistré plusieurs milliers de points. Travailler efficacement
dans un environnement hautement sécurisé et gérer
l’organisation d’énormes quantités de données a représenté
un vrai défi, mais l'entreprise affirme que le logiciel Trimble
Access™ et le logiciel Trimble Connected Site ont été les clés
du succès.
Farrauto, "pour obtenir les calculs d’un nouveau point,
les équipes transmettaient, à la demande, les points et les
mesures au bureau. Une fois les calculs achevés, les nouveaux
points étaient téléchargés directement dans le contrôleur
du chef d’équipe sans même toucher à la configuration
de l’instrument. "
Les instruments robotiques avec leur capacité Direct Reflex
(DR), y compris celle de la station Trimble S6 et de la station
spatiale Trimble VX™, ont également contribué à minimiser
les déplacements dans et hors des zones sécurisées. La plus
grande partie du travail topographique étant réalisée avec
des équipes composées d'une seule personne, un nombre
réduit d'employés d’Andregg aura été obligé de passer par les
longues procédures de contrôle de sécurité, qui comprennent
des contrôles d’identité, une orientation rigoureuse et
la délivrance de badges SITA qui doivent être portés à
tout moment.
Mettre en place un réseau de surveillance précis a été le
premier défi sérieux. Il y avait des problèmes d'affaissement
importants à l’intérieur et aux abords de l'aéroport et les
repères existants n'étaient pas fiables. L'équipe d’Andregg a
effectué des observations simultanées depuis trois stations
de contrôle du réseau fédéral de base et à partir de plusieurs
stations dans le réseau aéroportuaire envisagé. En utilisant des
récepteurs bi-fréquence GPS Trimble 4000SSi, les géomètres
d’Andregg ont effectué 20 à 90 minutes d’observations rapides
statiques durant trois jours, en sollicitant chaque station au
moins deux fois. Tous les post-traitements ont été fait à l'aide
du logiciel Trimble GPSurvey™.
Les projets à long terme sont une vraie aubaine en période
économique difficile et Andregg Geomatics aura réalisé la
plus grande partie de ce projet d’aéroport en utilisant une
technologie de pointe qui maintient la qualité à son plus haut
niveau tout en réduisant les délais de livraison.
Une équipe de deux personnes a alors réalisé des boucles de
niveau au moyen d’un niveau numérique Trimble DiNi. Un
total de 37 km de boucles avant et arrière a été effectué sur
plus de trois semaines, avec un nombre identique de visées
arrières et avants et la clôture quotidienne des boucles.
Après davantage de traitements et une compensation par
moindres carrés, Andregg a atteint une précision verticale
moyenne, pour toutes les lignes et sur toutes les stations,
inférieure à 0,991 ppm, une erreur horizontale moyenne de
0,0037 m et une erreur verticale moyenne de 0,0023 m pour
les stations nivelées.
Voir l’article sur ce sujet dans le numéro d’août de POB sur
www.pobonline.com
La sécurité de l'aéroport a représenté un autre défi. “Le
lien entre le terrain et le bureau a été important”, explique
Michael Farrauto, chef de projet chez Andregg "et ce parce
que les procédures de sécurité font prendre beaucoup de
temps pour entrer et sortir du terrain d'aviation". Mais grâce
à la liaison cellulaire avec le bureau via le service web Trimble
Connected Community™ et le logiciel Trimble Business Center,
les équipes d’Andregg ont pu obtenir les données requises
sans avoir à quitter le chantier. "Par exemple", remarque
-9-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Voyage dans le temps en Crète
A
u cours du troisième et deuxième millénaires avant J.-C, l'île méditerranéenne de Crète abritait l'une des plus
remarquables civilisations antiques et la plus ancienne culture européenne qui ait su écrire. En 1900, à partir
de fouilles menées à Cnossos, l'archéologue britannique Sir Arthur Evans l’a nommée “culture des “Minoens”,
d’après le nom de leur légendaire roi Minos.
Les Minoens ont été les premiers à construire des
bâtiments publics monumentaux, traditionnellement
appelés “palais”, et à les décorer de splendides peintures
murales, de sculptures colorées, de puits de lumière
et de portiques. La culture minoenne surprend
souvent les archéologues par sa fraîcheur, sa beauté et
sa sophistication.
de la Crète minoenne. Les Minoens ont élu domicile
sur la colline de Sissi pour des raisons stratégiques.
Avec des pentes abruptes sur trois côtés et la mer sur le
quatrième, la colline pouvait facilement être défendue.
Son emplacement, sur l’unique route reliant Malia, en
Crète centrale, aux régions orientales de l'île lui conférait
également des atouts pour le commerce. Trois campagnes
de fouilles ont mis à jour un grand cimetière, utilisé entre
2600 BC et 1750 avant JC ainsi qu’un village habité entre
2600 avant JC et 1250 avant JC.
Pour autant, les nombreuses fouilles réalisées au cours
des 110 dernières années n'ont pas réussi à faire la
lumière sur qui étaient vraiment ces mystérieux Minoens
et comment leur société était organisée. Bon nombre
d’anciens fouilleurs ne s’intéressaient en fait qu’aux jolis
objets et ne prêtaient pas suffisamment d'attention aux
associations contextuelles.
L’association contextuelle est essentielle en archéologie.
Dans les temps anciens, les archéologues cartographiaient
tout à la main, généralement avec un ruban de mesure
qui flottait souvent au vent ou que l’on tendait à travers
un terrain irrégulier. Les erreurs étaient fréquentes et
les plans s’assemblaient rarement entre eux. En outre,
l'utilisation d'un niveau ou de tout autre moyen encore
plus rudimentaire pour mesurer la hauteur absolue était
une source constante d’erreurs et de frustrations.
C'est pourquoi un nouveau projet archéologique a été
lancé en 2007, à un endroit appelé Sissi, un village sur la
côte nord de la Crète. Le projet s’appele “SArPedon (Sissi
Archaeological Project : www.sarpedon.be) d’après le
nom du roi qui aurait régné sur cette partie de l'île avant
d’être exilé par son frère Minos.
Le topographe de l'équipe, Nicolas Kress a utilisé une
station spatiale Trimble VX, fournie par Couderé Geo
Services en Belgique. La Trimble VX est bien adaptée
aux besoins des projets archéologiques. Grâce à son
interface Windows, elle est simple à utiliser et peut servir
de station totale pour fournir les coordonnées (Nord, Est
et d'élévation) permettant l'enregistrement rapide des
caractéristiques topographiques et archéologiques ainsi
que le géoréférencement des plans et des photographies
aériennes qui seront ensuite corrigés et redessinés.
Au cours des trois dernières années, les fouilles ont été
conduites par une équipe interdisciplinaire dirigée par
Jan Driessen, professeur d'archéologie à l'Université
Catholique de Louvain (UCL) en Belgique. L'équipe
comprenait des archéologues, des anthropologues, des
topographes, des paléo-botanistes, des géo-archéologues
et d'autres spécialistes de l'UCL qui ont collaboré avec des
chercheurs de France, de Grèce et de Grande-Bretagne.
Le site concerné était la colline de Kefali (3,5 hectares),
haute de 20 m et située sur la côte, à environ une heure
de marche de Malia, ou l’on trouve de nombreux palais
Technologie+ 2010-3
“La Trimble VX nous permet de photographier très
rapidement, avec précision, un grand nombre de points
et de préparer un plan de pré-contour des points de
-10-
fouilles”, indique le professeur Driessen. Il est facile
de changer les codes couleur pour chaque élément
rencontré. L’archéologue peut imprimer le pré-plan et
ensuite le compléter facilement à la main en reliant les
points. Ces derniers sont ensuite numérisés et importés
dans un environnement SIG et associés aux objets et aux
caractéristiques mis à jour lors des fouilles. "
Le travail effectif de creusement s’est accompagné d’une
abondante prise de notes, de photographies numériques,
de films et de dessins. En outre, les caractéristiques
rencontrées lors de la reconnaissance de surface qui
précède les fouilles au cours de la topographie par
radar géologique (Ground Penetrating Radar ou GPR)
ou sur les photographies aériennes, doivent toutes être
intégrées dans un même environnement SIG.
L'équipe a également commencé à utiliser la fonction
de numérisation 3D de la Trimble VX pour couvrir
toute la colline ainsi que des salles particulières dans
lesquelles les phases architecturales et la stratigraphie
archéologique sont extrêmement complexes. "Une
visualisation en 3D nous permet de reconstituer la
séquence des travaux de fouilles et de proposer des
hypothèses plus convaincantes par rapport à des
événements complexes”, explique Driessen. “Nous
expérimentons également les numérisations 3D de
certains objets complexes. Vu que tout le matériel
trouvé restera dans les musées grecs, les scans 3D nous
permettent par la suite de revisiter un objet pour mieux
le comprendre".
Le lien entre toutes ces données est leur association
topographique. Cela permet à l'équipe de créer des plans
et de les interpréter, de même que les données. Derrière
chaque point se trouve une caractéristique ou un objet
avec des photographies, des dessins, des descriptions,
des dates… toute une vie, en somme. Il suffit d'entrer un
repère chronologique au sein de la fonction de recherche
pour reconstruire toutes les caractéristiques et objets
datant d'une période donnée. Cela autorise l'équipe
à identifier les concentrations de caractéristiques
spécifiques et, partant, de proposer des spécialisations
ou des fonctions particulières (telles que des ateliers
où des objets spécifiques ont été fabriqués). Ce travail
revêt un intérêt capital pour réaliser une reconstruction
fonctionnelle du site.
La quantité de données récupérées lors d'une fouille
est énorme : non seulement la composition et la nature
des couches de terre rencontrées sont notées, mais
aussi tous les éléments caractéristiques, les objets
et leurs associations. “En utilisant la Trimble VX, on
peut facilement lier les travaux topographiques à un
environnement SIG dans lequel toutes les données sont
intégrées par Piraye Hacigüzeller, notre gestionnaire de
données spatiales", poursuit Driessen. " Tous ces éléments
de données sont saisis dans une base de données sur nos
ordinateurs de terrain."
L'assimilation de ces données et leurs relations fournit
une vision diachronique et dynamique, de ce qu’était
la vie sur cette colline balayée par le vent il y a quelque
4 500 ans. Peu à peu, un paysage minoen se construit,
dans lequel les caractéristiques naturelles ou créées
par l'homme sont intégrées grâce à des méthodes qui
n'étaient auparavant pas possibles.
-11-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Un défi à la hauteur dans la centrale !
S’assurer que des structures sont édifiées correctement est une partie essentielle de tout projet de
construction. Un défi de taille parfaitement relevée par la technologie Trimble sur une nouvelle
centrale électrique en Afrique du Sud.
D
ans le cadre de la préparation de la Coupe du
Monde FIFA 2010, l'A frique du Sud a lancé de
nombreux grands projets de construction à travers
le pays. Si les projets de nouveaux stades, d'infrastructures
et de transport ont retenu le plus d'attention, il en est un,
conduit dans la province de Limpopo, qui a joué un rôle
important dans la croissance à long terme du pays.
La société Trail Surveys de Pretoria a été choisie pour
intervenir en tant qu’équipe de contrôle de qualité du projet
et représenter Eskom pour toutes questions concernant
la topographie du site. "Nous procédons à des relevés de
vérification sur le travail effectué par les géomètres des
différents sous-traitants chargés de la construction sur le
projet”, précise Philip Schalekamp, PDG de Trail Surveys.
“Nous effectuons aussi des relevés de contours et de
détails, la vérification du volume, l'analyse de hauteur sur
les travaux de terrassement et de dynamitage, des relevés
“comme construit” ainsi que des rapports et d’autres
activités topographiques “ad hoc".
La centrale électrique de Medupi, détenue et exploitée
par l’opérateur sud-africain Eskom, fournira une énergie
électrique fiable à ses clients dans le nord du pays. Cette
centrale au charbon utilise la technologie de la chaudière
supercritique pour fonctionner à des températures et à
des pressions plus élevées que les chaudières classiques.
Medupi aura six unités de production et des capacités
globales pouvant fournir 4788 millions de watts (MW)
d'électricité au réseau sud-africain. Afin de réduire sa
consommation d’eau, Medupi utilisera une technologie
de refroidissement à sec dans le cadre de son cycle de
production. Lorsqu'elle sera achevée en 2015, Medupi sera la
plus grande usine à refroidissement sec au monde et offrira
une plus grande efficacité et une meilleure utilisation du
charbon et de l'eau que des centrales du même type qui ont
recours à des technologies plus traditionnelles.
L’une des tâches de Trail Surveys a consisté à vérifier la
construction de la cage d'ascenseur pour la chaudière de
l’unité 6 de Medupi. Les cages d'ascenseur de chaudières,
qui sont des structures clés dans une unité de production,
sont bâties au tout début de la construction de chaque
unité. Non seulement chaque gaine doit être correctement
positionnée, mais elle doit également être édifiée en
fonction de tolérances dimensionnelles et verticales
spécifiées. Construite en béton à l'aide d’un système de
coffrage glissant, la gaine de l'unité 6 mesure environ 7,6 m
de chaque côté sur une hauteur de 120 m. Afin de s'assurer
qu'elle était construite conformément au plan, Trail
Surveys a combiné des relevés précis à du balayage laser.
D’une superficie de 883 hectares, la taille et la complexité
de Medupi nécessitait l’intervention de géomètres-experts.
Technologie+ 2010-3
-12-
La première étape consistait à établir un contrôle pour la numérisation. L'équipe de Trail Surveys a utilisé une station totale Trimble
S8 et un contrôleur Trimble CU™ pour établir quatre nouvelles stations d’instruments autour de la gaine d'ascenseur de l'unité 6. Ils
ont effectué de nombreuses mesures avec chaque nouvelle station, à partir du réseau de piliers géodésiques de Medupi. Le travail de
contrôle sur le terrain a pris moins d'une demi-journée. L'équipe a téléchargé les mesures dans le logiciel Trimble Geomatics Office™ et
effectué les calculs afin de produire des coordonnées pour les nouvelles stations. Une fois le contrôle en place, le travail de numérisation
a commencé.
En utilisant le workflow du système Trimble, les géomètres ont installé leur scanner 3D Trimble GX™ sur les nouveaux points et l’ont
orienté dans le réseau de contrôle du projet. A partir de chaque point, ils ont scanné toute une face de la gaine d'ascenseur. “Le logiciel
Trimble PointScape ™ a été largement sollicité", confie Danie Roelvert, géomètre chez Trails Survey. “Nous avons été en mesure de
limiter les scans aux zones qui nous intéressaient, ce qui accélère le travail au bureau." La technologie Trimble SureScan™ a permis à
l'équipe "de finaliser une grille plus régulière de points" ce qui a été une aide précieuse pour le nettoyage et le traitement des données. "
Chaque installation prenait environ une heure et tout le travail de numérisation a été achevé en environ quatre heures. Pour éviter
toute bousculade (Medupi emploie plus de 8 000 ouvriers du bâtiment) ainsi que la poussière et les brouillards de chaleur, l'équipe a
effectué le balayage laser très tôt, entre 3 heures et 7 heures du matin.
Au bureau, il a fallu environ quatre heures pour traiter les scans à l'aide du logiciel Trimble RealWorks ®. L'enregistrement de ces
derniers s’est déroulé rapidement, avec des erreurs résiduelles n’excédant pas 8 mm. Les techniciens ont filtré le nuage de points afin
de produire une grille spatiale de 10 cm sur chaque face de la gaine.
Une fois les résultats de la numérisation en place, les géomètres ont utilisé les outils avancés de surface-modèle et d'inspection 3D
de Trimble RealWorks pour comparer les données mesurées à la conception de la gaine d'ascenseur. Chaque face de la gaine a été
analysée de façon indépendante comme une surface complète de 120 m et également divisée en sections de 15 m. En assignant un
code couleur aux différences entre la conception et la gaine “telle que construite”, il était facile d'identifier tout écart par rapport à son
design original.
L'équipe de Trail Surveys a livré les données à Eskom au format Trimble RealWorks. En utilisant Trimble RealWorks Viewer, les
ingénieurs Eskom ont pu examiner les résultats et accéder aux données pour une analyse approfondie. Trail Surveys a également
fourni des cartes couleur d'inspection de chaque face, ainsi que des coupes et des vues en 3D de la gaine. Schalekamp a déclaré que ses
clients étaient satisfaits des livrables. “La numérisation est très utile pour analyser chaque côté de la gaine sur n’importe quel point
donné”, confie-t-il," et aussi pour visualiser la gaine en général”. La “carte thermique” a rendu les données conviviales, de sorte que tout
le monde pouvait comprendre le rapport".
Selon Roelvert, le projet n'aurait jamais pu réussir sans les technologies combinées de Trimble. La station totale Trimble S8 a fourni un
contrôle précis et le Trimble GX a pris la relève. "Si nous n’avions utilisé qu’une station totale, nous aurions seulement pu déterminer
si le sommet se situait dans la tolérance, ce qui aurait exigé l’intervention d’un géomètre pour accéder au sommet de la gaine et y
placer un prisme. Le scanner nous a permis d'analyser les quatre côtés de la structure, de bas en haut. Il n'y avait plus de problèmes
d'accès, la gaine étant topographiée à distance. En termes de positionnement, vous pouvez voir exactement ce qui s'est passé pendant
la construction."
-13-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Essai transformé à Auckland
A
lors que les équipes de rugby du monde entier se préparent pour la Coupe du Monde de Rugby
2011 en Nouvelle-Zélande, des ingénieurs d’ Auckland, la plus grande ville de l’Ile, préparent
de leur côté les autoroutes pour accueillir les 70 000 visiteurs de tous pays qui devraient
déferler en ville pour assister à cet événement. Se déroulant sur sept week-ends consécutifs à partir
de septembre 2011, la Coupe du monde atteindra son point d’orgue en octobre dans le mythique
stade de l'Eden Park d’ Auckland.
Pour se préparer à l'augmentation du trafic routier, les ingénieurs néo-zélandais analysent les charges
supportées par l'une des artères principales de la ville, le viaduc de Newmarket, afin d’anticiper tout
problème pendant que la structure est démontée et remplacée par un nouveau viaduc. L’élément-clef
de cette analyse est la surveillance des mouvements de la structure lors de l'évolution des conditions
de charge qui se produit alors qu’elle supporte encore la circulation des véhicules.
Construit en 1966 et long de 700 m, le viaduc de Newmarket est un pont cantilever jumeau, à poutres
coulées sur place. Ce tronçon d’autoroute surélevé rencontre aujourd’hui beaucoup de difficultés
pour absorber le trafic routier sans cesse croissant d'Auckland, ce qui a décidé l’Office des Transports
néo-zélandais (NZ Transport Agency ou NZTA) à le démolir et à le remplacer progressivement
par une structure plus large et plus solide. Cette tâche, à effectuer tout en maintenant l'autoroute
ouverte à la circulation (160 000 véhicules par jour), a été confiée à Newmarket-NGA, une alliance
dans laquelle la NZTA travaille en collaboration avec sept entreprises privées.
La Nouvelle-Zélande se situe à la jonction des plaques tectoniques du Pacifique et de l'Australie,
et presque tous les deux jours un tremblement de terre secoue légèrement une partie du pays. En
raison de l'âge du viaduc de Newmarket, et de l’éventualité que ses fondations aient bougé suite à
ces tremblements de terre, les ingénieurs ont tenu compte de la résistance sismique de la structure
au fur et à mesure qu’elle était démantelée.
Technologie+ 2010-3
-14-
Dans le cadre de l’étude technique, les géomètres
du projet ont installé près de 100 cibles-prismes sur
les piliers de l'autoroute de façon à surveiller les
mouvements lors des changements de charges du trafic
et de la température de l'air. Ces cibles fournissent des
données précieuses sur lesquelles les ingénieurs peuvent
baser leurs calculs.
Des nacelles élévatrices ont été utilisées pour installer
les prismes qui sont montés sur un support boulonné au
viaduc et orientés de manière à être visibles à partir d'au
moins deux des six mises en stations topographiques
effectuées le long de la route. Les géomètres ont utilisé
une station totale Trimble S8 pour enregistrer les
positions des cibles en 3-D et stocker les données. À
chaque station, celle-ci était réglée pour fonctionner
automatiquement pendant environ 3h30, en passant
environ 100 fois par la séquence programmée des
positions des prismes, avec à chaque fois une visée avant
et arrière de chaque prisme.
Avant de commencer le balayage des cibles, la station
totale s’initialise en vérifiant que les angles et les
distances, qu'elle mesure en fonction de plusieurs repères
topographiques permanents, correspondent bien à ceux
mesurés précédemment. La Trimble S8 pivote alors en
silence, de 115 degrés par seconde, sur l'emplacement
programmé de chaque cible. À chaque position, elle
cherche la cible, s’y verrouille automatiquement et
procède à des lectures avant de s’orienter sur la prochaine
cible. La fonction Autolock™ fonctionne sur des distances
allant d'un peu moins d'un mètre jusqu’à 700 m. Le
balayage des cibles est répété environ 100 fois sur chaque
mise en station, les angles étant mesurés en moins d’une
seconde et les distances en une à deux minutes.
Les géomètres intervenant sur le projet surveilleront
jusqu’au bout les travaux de démolition pour s'assurer
que le mouvement de la structure lors du démantèlement
soit bien conforme aux prévisions des ingénieurs.
La façon dont progresse la préparation et la mise en
œuvre des plans pour accueillir en 2011 la Coupe
du Monde de Rugby, a permis à la Nouvelle-Zélande
d’obtenir la note
A "+" de la part du président de l'International Rugby
Board (IRB), l'organisme international qui gère le rugby.
Et en augmentant la capacité de l'autoroute d’Auckland
bien avant le match d'ouverture, le nouveau viaduc va
représenter une autre victoire pour le pays.
Bien que la station totale ait la capacité d'enregistrer
et de transmettre des données à un bureau en temps
réel, les résultats du viaduc ne seront pas exploitables
avant que ces données soient post-traitées. Une fois
enregistrées avec le contrôleur de données de la
Trimble S8, elles sont, de retour au bureau, exportées
au format de fichier XML dans le logiciel Trimble 4D
Control™. Celui-ci localise les nouveaux fichiers, traite
les données et les ajoute à la base de données existante
pour chaque position de prisme. Plusieurs options sur la
façon d'afficher les données sont en outre proposées aux
géomètres et ingénieurs par le logiciel.
Il faut seulement trois géomètres pour gérer le travail
topographique réalisé sur le site, lequel comprend
la mise en place des dalles en béton précontraint
pour les tronçons de pont (le site de préfabrication se
trouve à 20 km), l’installation sur place du coffrage, la
construction de nouveaux piliers et la mise en place
des tronçons de pont préfabriqués. Une seconde station
Trimble S8 et une station Trimble S6 sont utilisées pour
ce travail.
Le géomètre en chef Arthur Waddell s’est félicité que la
Trimble S8 puisse faire automatiquement la plus grande
partie de la surveillance. “Cela permet de réduire les
coûts liés au temps passé sur la topographie”, confie-t-il.
-15-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Un plancher “zéro défaut”
pour l’équipe de basket !
Quand l’Université passe à la numérisation 3D pour
s’équiper d’un nouveau terrain de basket-ball.
Photo de Gary G. Brown
Photo de Dan Corbin
L
'Université de Northern Iowa (UNI) a récemment installé
un nouveau plancher de bois au McLeod Center, salle de
sports dédiée au basket-ball et au volley-ball. “Nouveau”
pour le Centre s’entend, dans la mesure où ce plancher avait
déjà été utilisé et revêtait une importance historique pour les
fans des “UNI Panthers”, l’équipe masculine de basket-ball de
l’Université. Précédemment installé à Saint-Louis en 2009, il
y avait servi de scène à la première apparition des Panthers
dans la National Collegiate Athletic Association (NCAA),
tournoi de basket des "Sweet 16" (appelé ainsi en référence aux
16 dernières équipes de la Division I présentes chaque année
dans le Championnat NCAA de basket-ball).
"Nous allons nous remémorer cette belle compétition de l'an
dernier à chaque fois que nous foulerons ce plancher”, explique
Troy Dannen, directeur sportif de l’UNI. "Combien d'équipes
peuvent dire qu'elles ont participé au Sweet 16, sans parler de
celles qui en possèdent le plancher dans leurs murs ?"
L'installation du nouveau plancher s’accompagnait toutefois
d’un inconvénient majeur… Le McLeod Center ayant
seulement quatre ans d’existence, cela signifie que le plancher
existant serait remplacé environ cinq ans plus tôt que prévu.
Et vu que les planchers en bois représentent un investissement
pouvant se monter à 140 000 $, les responsables de l'Université
voulaient savoir précisément ce qui s’était passé. "Nous
supposions ainsi qu'il pouvait y avoir certaines zones où
des points trop hauts ou trop bas de la chape en béton armé
forçaient le plancher en bois à compenser les écarts”, explique
Doug Lovejoy ingénieur planificateur de l’UNI. "Ce qui est
dommageable pour deux raisons : en provoquant d’une part
des zones dites “mortes” dans le plancher qui influent sur le
jeu et en accélérant d’autre part son usure."
Mais suspecter et savoir sont deux choses bien différentes.
Pour être sûr qu'il y avait un problème et pour déterminer son
Technologie+ 2010-3
emplacement, Lovejoy avait besoin d'un moyen adéquat pour
déceler les moindres variations de niveau. Les spécifications
du plancher de béton introduisaient une tolérance n’excédant
pas 3,2 mm d’élévation ou d’abaissement par tranche de 3 m.
C’est pourquoi l’utilisation de méthodes manuelles pour
trouver des écarts dans une zone aussi grande que le plancher
d’une salle de sports serait sans doute inappropriées.
Heureusement, et tout à fait par hasard, Lovejoy a reçu la
visite de deux consultants, Dan Corbin, professionnel du
bâtiment et Gary G. Brown, géomètre, juste deux mois avant
le retrait de l'ancien plancher. Ce tandem (respectivement
propriétaires de la société Dan Corbin et GB Consulting et
faisant équipe sur des projets de numérisation) a présenté
les capacités de son nouvel investissement : un scanner 3D
Trimble GX Advanced. Ce qui, au vu de ses fonctionnalités,
a fait dire à Lovejoy : “c’est peut-être exactement ce qu’il
nous faut."
De nombreux défis en perspective
Tous deux qualifiés en photogrammétrie, Corbin et Brown
reconnaissent que l'expérience est un plus en numérisation
3D. “C'est une chose d'avoir beaucoup de données”, dit
Corbin, “mais c'est tout autre chose de disposer de données
intelligentes. Les nuages de points génèrent une grande
quantité de données, mais ce n’est pas pour autant un gage de
qualité. Ce qu’il faut, c’est avoir la bonne quantité de mesures,
espacées convenablement, et sur les zones dignes d’intérêt. "
Le tandem a du faire face à plusieurs défis sur le projet de
plancher du McLeod Center. D'une part, la résolution requise
était exceptionnelle, nos amis souhaitant au final produire
des courbes de niveaux d’une précision de 6,4 mm sur plus de
465 m2 de chape. Et pour ce faire, ils ne pouvaient s’installer
sur le plancher lui-même, car les angles obliques pouvaient
-16-
que nous avions besoin pour ce job, vu la grande surface qu’il
fallait et c'est l’une des fonctionnalités de la Trimble GX que
nous apprécions tout particulièrement."
Avec environ 800 000 points, tous régulièrement placés,
collectés en quelques minutes, Corbin et Brown ont pu
travailler avec suffisamment d’exactitude et de précision
pour répondre aux questions que l'Université s’était posé par
rapport au plancher et ils ont bel et bien décelé un problème.
"Lorsque nous avons produit une carte de courbes de niveaux
de 6,35 mm”, explique Brown, "il est apparu de façon évidente
un endroit surélevé, au centre de l'une des lignes de lancer
franc, ce qui correspondait bien à ce que le responsable des
installations et les joueurs avaient pressenti à propos des
zones mortes. Dans une zone transversale de 9 m de long, se
trouvait une dépression de 50,8 mm, soit plus de quatre fois le
niveau des tolérances appliquées au projet et bien plus qu’il
n’en fallait pour affecter les performances du plancher."
Les livrables pour le projet comprenaient une carte de courbes
de niveaux, un tracé des points utilisés avec des coordonnées
x, y, z ainsi que le nuage de points complet que le personnel
de l’Université a pu voir grâce au lecteur intégré de Trimble
RealWorks Survey. Des informations pertinentes ont ainsi
été transmises aux entrepreneurs chargés de l’installation
du plancher. Elles devraient permettre de prolonger sa durée
de vie, ce qui signifie que le coût de la numérisation sera
largement amorti.
Ci-dessus : recouvrement des nuages de point sur la chape de la
salle de sports
Ci-dessous : carte avec courbes de niveau du terrain de basket-ball
(avec une précision de 6,35 mm)
De nouvelles façons de travailler
alors compliquer l’espacement des visées et créer des
problèmes au niveau des données. Ils disposaient par ailleurs
d’un créneau d’intervention réduit. Le McLeod Center reçoit
370 000 visiteurs par an et son planning est presque plein.
De fait, l'un des événements qu'ils devaient contourner n’était
rien moins que la visite du dalaï-lama.
Une décision intervenant plus tôt que prévu a permis de
résoudre tous ces défis. C’est en effet la veille du jour arrêté
pour leur intervention qu’ils ont pu entrer dans le Centre
pendant quelques heures pour mettre en place le contrôle
topographique. Travaillant sur des coordonnées par
défaut, en utilisant le mode “survey” du Trimble GX pour le
cheminement, ils ont installé seulement deux points de part
et d’autre de la mezzanine de la salle. Cela leur a donné de
bons angles pour la numérisation de tout le plancher. Ils ont
également décidé de balayer toute la surface de plancher
visible depuis chaque point, de sorte que celui-ci a été scanné
en majeure partie à partir de ces deux points. Ils ont ainsi
obtenu beaucoup de données redondantes et en effectuant
un codage-couleur séparé des points dans le logiciel Trimble
RealWorks, puis en utilisant les routines du logiciel pour
comparer les ensembles de points, ils ont été en mesure de
gérer et d'analyser les points en pleine confiance. «Nous avons
finalement obtenu une précision d'environ 3 mm”, confie
Brown.
Le Trimble GX est livré avec un mode de capture optionnel
appelé SureScan, qui fait une grande différence selon
Corbin: “SureScan permet de définir l'espacement que
nous souhaitons entre les visées (5 cm dans ce cas) et de les
étalonner à la volée pour garantir un espacement identique et
précis sur toute la zone de couverture. C'était exactement ce
"Nous pensons que la numérisation 3D est la prochaine
tendance lourde du marché”, déclare Corbin, expliquant
ainsi les investissements dans de nouvelles façon d’aborder
le travail topographique. "D'autant plus que le “Building
Information Modeling” ou BIM (Modèle d’information
unique du bâtiment) devient la norme. Il va ainsi se dégager
un énorme marché pour les données intelligentes servant à
définir l'environnement bâti." Pour profiter de cette tendance,
Corbin et Brown ont choisi le Trimble GX Advanced pour sa
polyvalence et sa capacité à entreprendre une grande variété
de projets. "La combinaison de vitesse et la polyvalence du
Trimble GX Advanced restent inégalées”, précise Brown "et il
sera utilisé pour tout, depuis l’intérieur des usines jusqu’aux
revêtements des carrefours. C'est sans conteste pour nous le
scanner idéal."
Trouver des projets de numérisation est devenu beaucoup plus
facile. "Nous l’avons fait savoir à des amis et à des partenaires
de l'industrie topographique et lorsque nous rencontrions
certains de nos clients, comme l’UNI”, confie Corbin. "Cela
nous a permis de constater que si beaucoup de géomètres
avaient besoin de données numérisées, tous n'avaient pas
encore investi dans un scanner. Nous, nous nous y sommes en
tous cas bien adaptés en tant que sous-traitants."
Le balayage laser continue à être utilisé de bien des manières,
à la fois innovantes et passionnantes, des années après être
devenu une technologie mature. Prouver qu'un plancher
n’est pas tout à fait plat, cela peut paraître négligeable à
beaucoup… Mais pour des responsables d'infrastructures qui
pourront économiser des centaines de milliers de dollars en
obtenant cette information, c'est évidement plus exaltant et
cela couvrira largement les frais engagés.
-17-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Le Guatemala et le Cambodge utilisent les SIG
pour mettre en place leur administration foncière
Imagerie GB de
Guatemala City, prise
au printemps 2006
avec une résolution au
sol de 40 cm et traitée
avec la suite INPHO
de Trimble
Image CIR de
Guatemala City, prise
au printemps 2006
avec une résolution
au sol de 40 cm
avec la technologie
géospatiale Trimble
B
asée à Helsinki, en Finlande, Finnmap (FMInternational) est une société de conseil indépendante
exerçant d’importantes activités dans tous les
domaines liés à la cartographie, la topographie et la
photographie aérienne. Au cours de ses 50 ans d'existence,
Finnmap a mené à bien des projets à travers le monde dans
plus de 25 pays différents, travaillant à la fois dans les secteurs
public et privé.
travaillé en tandem avec le ministère guatémaltèque de
l'Agriculture, de l'élevage et de l'A limentation (MAGA)
et le Centre de coopération internationale pour le préinvestissement et la diversification agricole.
De 2005 à 2008, Finnmap a utilisé le système photogrammétrique INPHO de Trimble pour recueillir des images
aériennes et produire des orthophotos de l’ensemble de la
République du Guatemala, d’une superficie de 108 900 km2 .
L'équipe a utilisé les logiciels Trimble MATCH-AT™ pour
l'aérotriangulation, Trimble MATCH-T™ DSM pour la
production d’un modèle d'élévation numérique (DEM) ainsi
que les logiciels Trimble OrthoMaster™ et OrthoVista™ pour la
production d'orthophotos.
Aujourd'hui propriété du japonais PASCO Corporation,
l’entreprise contribue souvent à des efforts publics de grande
échelle dans le domaine des SIG, au travers de partenariats
avec des organismes tels que les Nations Unies, la Commission
de l'Union Européenne, les banques de développement et
d'autres organisations internationales. Tout au long de la
dernière décennie, les projets des clients de Finnmap ont été
relativement concentrés en Asie et en Asie du Sud-Est, en
Afrique du Nord, en Europe de l'Est et en Amérique latine.
Pour la première phase de ce projet d'envergure, Finnmap
a livré avec succès des photos aériennes numériques en
couleur (échelle 1/20 000) avec une résolution au sol de
40 cm pour toute la surface du Guatemala. L'équipe a
également traité des images numériques et proche infrarouge
(Near InfraRed ou NIR), environ 33 500 de chaque sorte,
directement géoréférencées par un GPS aéroporté doté d'une
technologie inertielle.
Mesurer le Guatemala
La République du Guatemala est l’un des clients avec lequel la
relation aura été la plus longue et la plus réussie. C’est en 2005,
en étroite collaboration avec un vaste groupe de donateurs
publics et privés, que Finnmap a été choisie pour produire et
livrer des photographies aériennes numériques et des cartes à
ce pays d’Amérique centrale.
Des orthophotos numériques avec une résolution au sol de
0,50 m ont aussi été produites. Des Modèles Numériques de
Terrain (MNT) à intervalles de 15 m ont été également créés,
donnant en fin de compte aux responsables gouvernementaux
l'accès à l'information géographique précise nécessaire pour
prendre des décisions documentées et réfléchies portant sur la
politique d'aménagement de la ville et du territoire.
L'objectif global de ce projet était de fournir une photographie
aérienne de haute précision pour le développement de cartes
de base et de cartes des risques, qui seraient intégrées au
développement du SIG dans le pays. L'équipe Finnmap a
Technologie+ 2010-3
-18-
"Grâce à la technologie géospatiale de pointe de Trimble,
notre équipe peut développer efficacement et avec succès des
données SIG précises et fiables dans un format numérique",
explique Timo Sääski, directeur général de Finnmap. "Le
logiciel INPHO de Trimble a ainsi été déterminant pour mener
à bien la première phase de cet important projet."
La deuxième phase du projet a été orchestrée par le MAGA
et l'Institut Géographique National (IGN). Finnmap a été
chargée de fournir du conseil et de l’assistance technique pour
le stockage et la gestion d'images orthophotos et aériennes.
Grâce à l’utilisation du logiciel de photogrammétrie aérienne
de Trimble, associé à d'autres technologies géospatiales,
Finnmap a produit 259 cartes numériques (échelle 1/50 000)
couvrant la superficie totale du Guatemala.
Ces images aériennes et ces MNTs sophistiqués seront
utilisés pour aider à l'élaboration d'un système cadastral
moderne dans le pays. Tous les experts conviennent que
la création d'un système de cartographie numérique et
SIG est l’un des fondements essentiels d'une économie
performante, dans laquelle les droits des propriétaires
fonciers privés sont contrôlés, réglementés et protégés. Ces
cartes numériques participeront aux efforts consentis, au
niveau de l’immatriculation foncière primaire, laquelle jouera
à son tour un rôle central dans le développement économique
du Guatemala.
Finnmap s'emploie également à créer des liens entre les
données légales d’immatriculation et les cartes des parcelles,
qui seront utilisés pour sécuriser les terrains, promouvoir la
propriété foncière, stimuler le développement économique et
communautaire, réduire les litiges fonciers.
Selon Sääski, et d’autres contributeurs du projet, les résultats
de la phase topographique initiale ont été extrêmement
fructueux. En fait, de 2002 à 2008 ce projet a livré
1 012 512 certificats de propriété et affiché publiquement
1 096 242 parcelles. Au total, le groupe a topographié et
juridiquement établi 1 306 487 parcelles. Ses travaux devraient
se poursuivre jusqu’en 2012.
Pendant ce temps, au Cambodge…
Finnmap contribue à la réalisation des objectifs ambitieux du
Projet de Gestion et d'Administration Foncières du Cambodge
(LMAP). Ces derniers incluent notamment :
"La photogrammétrie et les logiciels de balayage laser
de Trimble ont permis à notre équipe de gérer plus
efficacement ces projets complexes et multi-dimensionnels
qui comprennent de nombreux éléments, de la cartographie
numérique et de la modélisation jusqu’à la photographie
aérienne, la délivrance de titres fonciers et la télédétection",
confie Sääski. “Leurs capacités globales de production
d'orthophotos, leur aptitude à collecter efficacement des
données topographique, combinées à notre expertise dans
le traitement de l'information géographique, sont autant
d'éléments qui nous permettent de satisfaire pleinement
nos clients."
• l’élaboration de politiques nationales, un cadre juridique
réglementaire, la mise en place d’institutions de
l'administration foncière,
• l’assurance et l'enregistrement des titres dans les zones
urbaines et rurales,
• la mise en place d'une gestion foncière efficace et
transparente au travers d’une cartographie cadastrale
numérique et d’un enregistrement foncier basé sur la
géodésie et présenté grâce à des outils modernes de SIG.
Dans le cadre de la phase initiale du volet 3 du LMAP,
"Programme de délivrance de titres de propriété et
développement d'un système d'immatriculation foncière,"
Finnmap contribue à faciliter et à gérer la collecte
d'informations GPS précises, de photos aériennes et
d’orthophotos pour 46 villages situés dans 4 des 24
provinces du Cambodge : Kandal, Takeo, Kampong Thom et
Shihanoukville.
Des données sur la propriété foncière ont été recueillies
par l'enregistrement systématique des terres en utilisant
un équipement Trimble en plus d'autres technologies de
cartographie et de SIG. Au cours d’un travail effectué en
tandem avec le personnel de l’agence, des données de terrain
SIG on été recueillies en se déplaçant de village en village.
L'équipe a capturé une imagerie aérienne, parcelle par parcelle,
utilisable pour les décisions de justice, les délimitations et la
topographie effectuée sur les terrains.
L’imagerie foncière du Cambodge a été affichée publiquement.
-19-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
La voie est libre !
L
es systèmes ferroviaires modernes demandent une
inspection régulière pour éviter que ne surviennent
des empiètements le long des voies ferrée (occasionnés
par exemple par des bâtiments ou des lignes électriques). Une
nouvelle technique développée en Allemagne utilise l'imagerie
spatiale pour accélérer ce travail et en réduire les coûts.
long des voies. Comparable à la photogrammétrie, la méthode
utilise la Trimble VX pour capturer des images numériques.
Elle exploite en outre la capacité de positionnement de
l'instrument afin de rationaliser le travail de terrain et de
bureau.
Pour faire la démonstration du nouveau processus, l'équipe de
Möser a effectué un relevé dans une gare à Glashütte. L'équipe
a installé la Trimble VX près des empiétements supposés et
utilisé une mise en station libre orienter l'appareil dans le
système de coordonnées de la DB. Ils ont placé une petite cible
sur un rail, sur deux points distants de quelques mètres, et
mesuré les emplacements en utilisant le mode de mesure DR
de la Trimble VX. Ces points ont défini l'axe X pour la mise en
station locale.
Avec plus de 34 000 km de lignes de chemin de fer, DB Netz
AG (DB), constitue l’une des plus grandes infrastructures
ferroviaires d’Europe. L’un des impératifs concernant sa
sécurité consiste à maintenir l’espace dégagé entre les trains et
les objets adjacents à la voie ferrée. La DB compte ainsi sur les
géomètres pour fournir des données de localisation précises
des structures et des installations du système ferroviaire.
Toutes les mesures doivent satisfaire à ses exigences en termes
de précision, de contrôle qualité et de compatibilité avec les
bases de données existantes
L'équipe a ensuite mesuré directement l’empiétement
présumé. “La capacité DR nous permet de mesurer des objets
qui sont difficiles d'accès” a déclaré Mandy Kolb, qui était l’une
des étudiantes de Möser à la TU de Dresde durant le projet.
"Nous avons utilisé la station et compensé la fonction dans le
logiciel Trimble Survey Controller pour calculer la valeur de
station de l'empiètement par rapport au rail."
Dans les zones les plus encombrées, telles que les couloirs
urbains et les gares, les géomètres utilisent couramment la
photogrammétrie pour créer des coupes transversales le long
de l’alignement de la voie. Pour fournir des informations de
référence, un cadre de mesurage est placé sur la voie tandis
que des photos sont collectées. La méthode donne de bons
résultats, mais ces cadres de mesurage sont lourds, peu
commodes et nécessitent un étalonnage fréquent.
Grâce à la fonction d’implantation par station de Trimble
Survey Controller, l'équipe a ensuite disposé deux points
de référence, un sur chaque rail, en utilisant la même mise
en station que pour l'empiètement. La fonction de calque
du logiciel a accélèré le travail en fournissant une référence
visuelle du point dans l'affichage vidéo de la Trimble VX.
L'équipe a placé la cible sur les nouveaux points et mesuré leur
position. De retour au bureau, les cibles de référence ont servi
à définir le plan de référence vertical pour corriger les photos.
Dirigée par le professeur Michael Möser, une équipe de
l'Institut géodésique de l'Université technologique de Dresde
(TU-DD) a développé une nouvelle méthode pour mesurer
les empiétements. L'équipe utilise une station spatiale
Trimble VX avec un contrôleur Trimble CU pour capturer
des informations sur les empiétements et les dégagements le
Technologie+ 2010-3
-20-
Enfin, l'équipe en charge de la topographie a utilisé l'imagerie
vidéo de la Trimble VX pour capturer des images numériques
des empiétements ainsi que des deux points de référence. Il n'a
fallu que quelques minutes pour capturer des images de toute
la scène, avec toutes les photos et mesures liées au système de
coordonnées de la DB.
dégagement sur l'image pour déterminer l’espace de passage
du train et les autres dimensions.
Möser a déclaré que la Station Spatiale Trimble VX était
parfaitement adaptée à ces travaux complètes. "La démarche
est rapide et fournit des données complète, concises, sans
équipement spécialisé”, explique-t-il. "Et la vitesse du
processus réduit le temps que les équipes topographiques
doivent passer sur la voie ou dans des zones dangereuses."
Au bureau, l'équipe a utilisé le logiciel Trimble RealWorks
pour corriger les photos et corréler les objets de référence aux
images. Ils ont utilisé les données d'images pour calculer les
coordonnées des objets à l’origine de l’empiètement. Puis ils
ont créé une vue hybride de la scène et superposé le gabarit de
Voir l’article sur ce sujet dans le N° d’octobre de POB sur :
www.pobonline.com
Donnez-vous votre avis et gagnez un iPad !
Participez à notre enquête de lectorat sur Technologie &plus et vous serez
peut-être l’heureux gagnant d’un iPad Apple.
L'équipe de Technologie &plus réfléchit à de nouvelles
options pour toujours mieux vous informer, à la fois
en ligne et sur papier. Nous aimerions donc que vos
commentaires nous aident à faire évoluer Technologie
&plus et, en retour, nous mettons en jeu un iPad Apple.
Prenez une minute pour répondre à notre questionnaire
et vous serez automatiquement inscrit pour prendre part
au tirage. Date limite de participation le 31 janvier 2011.
Rendez-vous sur : www.trimble.com/tellusmore
Aucun achat n'est nécessaire pour participer ou gagner.
Cette offre est nulle dans les pays où elle fait l'objet
d'une interdiction. Les employés de Trimble, affiliés ou
distributeurs ne sont pas admissibles au tirage. Toutes les
inscriptions sont soumises aux règles en vigueur.
-21-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Le GPS et la technologie SIG
au service de la conservation
des milieux naturels et de la faune
Grâce au soutien conjoint de la Norcross Wildlife
Foundation et de Trimble, le CMLT a pu s’équiper
d’un Trimble GeoXM™ ainsi que des logiciels
Trimble TerraSync™ et GPS Pathfinder ® Office afin
de mieux gérer et tenir à jour les données relatives à
ses propriétés.
“Entretenir une base de données SIG dédiée à
l’intendance est désormais un élément clé de notre
travail, et avoir des données précises nous guide
dans nos prises de décisions”, indique Ian Stewart,
directeur de l'intendance au CMLT. "Nous sommes
extrêmement reconnaissants à la Norcross Wildlife
Foundation et à Trimble pour leur soutien qui permet à
notre organisation d'être plus efficace et performante."
“Dès que nous avons reçu l’ordinateur de poche
GeoXM, nous l’avons chargé avec des fichiers de forme
SIG, dont certains figuraient déjà dans notre base de
données SIG et d’autres avaient été acquis auprès de
l'Etat", explique Stewart. "Nous avons ainsi disposé,
“au creux de la main”, d’informations de localisation
détaillées sur les rivières, les ruisseaux, les profils, les
limites des parcelles et d’autres points de repère."
Le GeoXM était déjà équipé du logiciel TerraSync
permettant une collecte de données rapide et facile.
Il était également chargé de photos aériennes de
la région, que le CMLT avait obtenues de l'Etat du
Maine. Désormais, lorsque l'organisation acquiert
de nouveaux terrains, les membres du personnel
l’utilisent pour élaborer les documents de base
nécessaires à la planification de leur future intendance.
D
ans le Maine, la rive orientale de la Baie
de Penobscot est l'une des régions les plus
pittoresques du nord-est des États-Unis et l’une
des destinations favorites durant la saison touristique
estivale. Très boisée, avec des ressources en eau
abondantes, la région constitue un havre naturel pour
de nombreuses espèces animales, dont des aigles, des
phoques, des oiseaux marins nicheurs, des dauphins et
plus encore.
“Dès que nous avons une nouvelle parcelle, nous
prenons des notes détaillées afin de pouvoir surveiller
attentivement l'état du terrain au fil du temps",
poursuit Stewart. “Nous commençons par visiter la
propriété avec le terminal GeoXM pour marquer ses
limites, prendre des photos, géolocaliser les points
photographiques et consigner l’emplacement des cours
d'eau, des mauvaises herbes, des habitats de la faune
ainsi que d'autres caractéristiques du terrain."
Le “Coastal Mountains Land Trust” (CMLT) œuvre
depuis 1986 sans discontinuer à la conservation
de ce territoire, au profit des éco-systèmes et des
communautés humaines des 15 villes de la région.
L’organisation a travaillé en collaboration avec
les propriétaires fonciers pour protéger plus de
3 237 hectares de terrains. Le CMLT gère aujourd'hui
58 accès publics, préserve et surveille 53 servitudes
de passage qui facilitent l’entretien des ressources
agricoles et forestières, des paysages et de la faune. Il
s’occupe en outre de plus de 37 km de sentiers naturels
et panoramiques sur les propriétés qu'il protège.
Technologie+ 2010-3
De retour au bureau, les données sont importées
dans le logiciel GPS Pathfinder Office pour leur
post-traitement. Les puissantes capacités de posttraitement GNSS du logiciel garantissent la fiabilité,
la cohérence et la précision des données (de 1 à 3 m).
Une fois le post-traitement terminé, GPS Pathfinder
Office exporte les exports dans un fichier au format
shapefile de façon à pouvoir les éditer, les analyser et
les maintenir dans le logiciel SIG ESRI ArcView.
-22-
Outre la collecte et la gestion des données relatives
aux terres nouvellement acquises, le GeoXM Trimble
constitue un élément clé du programme d'intendance que
l'organisation applique aux terrains existants. Egalement
utilisé pour des études d'inventaire écologique, il sert
notamment à effectuer les tâches suivantes :
estime que si l'organisation réalise une grande partie de
son travail de terrain en moitié moins de temps, c’est
parce que les équipes peuvent se diriger sans difficulté
vers un emplacement spécifique et, une fois sur le site, la
collecte des données de base et l'orientation deviennent
beaucoup plus faciles.
• Des inventaires détaillés des terrains protégés par le
CMLT, incluant la collecte de données sur les zones
sensibles à restaurer et la création de cartes des
différents types de paysages sur chaque propriété,
comme les zones humides, les forêts de pins ou les
prairies.
"De l'intégration de nouvelles terres dans notre système
à la gestion de notre programme d'intendance pour
les propriétés existantes, la technologie SIG et GPS
de Trimble est pour nous le gage d’une meilleure
organisation", indique Stewart. “Sans cette ressource,
nous n'étions tout simplement pas en mesure de faire la
plupart des choses que nous faisons aujourd'hui, comme
relier des photos à des points géographiques dans une
base de données, cartographier des sentiers ou mettre
en œuvre sur le long terme et de manière spatiale des
plans précis."
• L’élaboration d'un plan de gestion. Le CMLT a crée
un plan de cinq ans pour chacune de ses propriétés,
qui comprend l'aménagement des sentiers, le
développement écologique et la restauration. Selon
Stewart, disposer de tels plans permet de mieux gérer
chaque propriété et la charge de travail afférente. Cela
contribue également à renforcer l’aide public et la
collecte de fonds.
"Nous allons très certainement utiliser la technologie
GPS et SIG à l'avenir”, conclut Stewart. “Notre objectif
est de continuer à trouver de nouvelles façons d'utiliser
cette technologie et d'être plus proactif dans la gestion
de nos terres et de notre base de données SIG”.
• La gestion des accès publics : des informations
précises recueillies sur le terrain et stockées dans
le SIG permettent aux équipes de déterminer où
construire des ponts, faire de l’aménagement paysager
pour prévenir l'érosion ou encore déblayer les routes et
les points d'accès publics.
• Le développement des sentiers : chaque sentier de
randonnée pédestre, de vélo ou sentier panoramique
est cartographié avec le GeoXM, ce qui permet de
repérer facilement où ils se croisent, ou bien s’ils sont
à proximité de limites ou d'habitats naturels. Ces
données sont également exploitées pour l'entretien et
la planification des sentiers.
• L’entretien et la surveillance des limites territoriales :
des photos aériennes et des données sur les parcelles
de la base de données SIG sont chargées sur le terminal
GeoXM pour aider le CMLT à surveiller et à maintenir
les frontières entre leurs terres et les propriétés
voisines.
• La gestion de l'habitat. Gérer les habitats naturels
des espèces végétales et animales est une autre
responsabilité importante. Plus d'un tiers d'une
réserve est ainsi protégé en tant qu'espace ouvert aux
oiseaux des prairies. Les équipes du CMLT utilisent
le GeoXM pour cartographier un cycle de rotation
des tontes qui contribuera à la protection de l'habitat
naturel des oiseaux. Sur un autre site, plus de 25 foyers
de plantes envahissantes ont été cartographiés pour
faciliter la gestion des mauvaises herbes.
D’après Stewart, le CMLT économise de l'argent en
utilisant des solutions Trimble pour accomplir en interne
des tâches qui, autrement, auraient dû être sous-traitées,
comme la topographie et la rédaction des documents
juridiques sur les actes et les limites territoriales. Stewart
-23-
Technologie+ 2010-3
Technologie
&plus
Concours photo
L
es images qui ont remporté le Concours Photo de ce numéro peuvent répondre à ces questions : qui veut jouer au Golf
à Hawaï ? Qui est partant pour visiter un parc de dinosaures dans le Connecticut, observer la faune en Ukraine, ou
contempler la Skyline d’Auckland en Nouvelle-Zélande? La première place est un blouson tous-temps Trimble "4 en
1" qui revient à Grant Reid, qui travaille chez HL Wattrus and Associates à Johannesburg en Afrique du Sud, pour sa photo
prise au stade de Soccer City lors de la Coupe du Monde 2010 (visible en page 1 et en 4ème de couverture).
Les lauréats de la mention honorable recevront chacun une montre Trimble édition limitée :
“Trou en un” à Hawaï !
Doug Flath, géomètre de la Société Korte a envoyé cette
magnifique photo prise lorsqu’il procédait à un levé tel que
construit des allées récemment refaites pour les voiturettes
du terrain de golf de Kaneohe Klipper, sur la base des
Corps des Marines de Hawaii à Kaneohe, dans l’île d’Oahu.
Le Kaneohe Klipper est un parcours de championnat de
18 trous, dont les montagnes de Ko'olau encadrent les 9
premiers trous et le littoral pacifique les 9 autres.
Sur cette photo, le trou 13 se trouve juste sur la droite et
le 14ème trou est à gauche quand on regarde au bas de la
14ème allée. "Mon travail se déroulant sur un terrain de golf
en activité, je devais faire vite”, confie Flath. “Après avoir
esquivé plusieurs balles, je me suis dit pourquoi ne pas
utiliser la fonctionnalité topo continue de Trimble Survey
Controller et parcourir rapidement les allées en voiturette,
entre deux départs de golfeurs. C’est donc en pensant à
ma sécurité que j'ai pu réaliser le projet sans être blessé, et
beaucoup plus vite que prévu grâce à notre station totale
Trimble 5600. "
La Skyline d’Auckland
Mike Fleming, géomètre auprès de Harrison Grierson
Consultants à Auckland, Nouvelle-Zélande, a envoyé cette
image étonnante de la Marina de Westhaven avec la Skyline
d’Auckland City en arrière-plan. Les équipes de Harrison
Grierson ont utilisé 4 récepteurs GNSS Trimble R8 pour
leurs relevés topographiques du projet de tunnel sous le
parc Victoria à Auckland, actuellement en construction.
L'image montre la station GNSS Trimble R8 de base
positionnée sur l'un des points de référence pour les levés
de pré-construction.
Le projet nécessite la topographie détaillée de 2,5 km
d’un autoroute et de ses environs, incluant l'utilisation de
niveaux numériques et de stations totales robotisées pour
les zones exigeant la plus haute précision verticale. En ce
qui concerne la Sky Tower d'Auckland visible tout au fond,
Mike se souvient : “Notre entreprise a été impliquée dans
la construction de cette tour en 1995-1997, qui comprenait
dans le cadre des procédures de mise en chantier l’utilisation
du GPS Trimble 4000 SSI RTK, des capteurs d’inclinaison
et des logiciels personnalisés Trimble pour maintenir la
verticalité de la tour pendant la construction."
Technologie+ 2010-3
-24-
Le serpent qui aimait le jaune
Ces photos ont été prises par Igor Toropa, de Navgeotech
PB, en juillet 2008 dans la région de Kherson en Ukraine.
Igor était en train d'initialiser un récepteur GPS Trimble
R3 pour une séance d'observation quand il s’est aperçu
qu’une couleuvre était tranquillement montée sur le
récepteur pendant cette opération. Et lorsqu’il a posé le
contrôleur Trimble Recon à terre pour saisir le serpent,
celui-ci a aussitôt grimpé dessus. “À notre avis, il aimait la
couleur jaune de l'instrument”, pense Vitaliy Gluschenko
de KMC, le distributeur Trimble en Ukraine, qui nous a
envoyé ces images.
Sur la trace des dinosaures…
Le professeur James (Drew) Hyatt, de l'Eastern
Connecticut State University participe sans doute à un
projet qui laisse rêveur : il vient en effet de commencer la
numérisation des empreintes de dinosaures Eubrontes
au Dinosaur State Park dans le Connecticut. (Eubrontes
est le nom des empreintes fossiles trouvées dans la région
en 1966, la plupart des scientifiques les attribuant à un
dinosaure carnivore d’une taille similaire et d’une forme
comparable à celle du Dilophosaurus) Il y a environ 2 000
empreintes de ce type dans le parc, dont à peu près 600
sont visibles à l'intérieur du musée en forme de dôme, le
reste ayant été recouvert à des fins de conservation.
Les traces font de 25 à 41 cm de long et sont espacées de
1,07 à 1,37 m. "Le plan consiste à utiliser la Station Spatiale
Trimble VX pour caractériser les formes, construire des
calques photo-texturés et des cartes corrigées pour les
groupes scolaires, et, à terme, effectuer des analyses de
forme sur les tirages pour déterminer si il est possible
de distinguer les individus les uns des autres ”, explique
Hyatt. Ce parc unique en son genre, qui attire plus de
50 000 visiteurs par an, est l'un des plus grands sites
possédant des empreintes de dinosaures en Amérique du
Nord. Son musée présente une vue d'ensemble de cette
plaine inondable du Mésozoïque, couverte de pistes, de
dioramas des environnements du Trias et du Jurassique,
des collections de fossiles et des expositions interactives.
Technologie
&plus
Concours Photo
Participez au Concours Photo “Technologie &plus de Trimble !”
Les gagnants du concours photo Trimble reçoivent
des prix Trimble et leurs photos sont publiées dans
“Technologie &plus”. Pour ce numéro, la première
place revient à la photo du World Cup Stadium,
envoyée par Grant Reid qui travaille chez le néozélandais Wattrus and Associates. Les lauréats de
la mention honorable sont publiés en page 24 et 25.
Envoyez votre photo d'une résolution de 300 dpi
(10 x 15 cm) à [email protected]. Sans
oublier d'ajouter votre nom, votre fonction et
vos coordonnées.
Pour vous abonner gratuitement à “Technologie &plus”: www.trimble.com/t&m.
Vous pouvez également envoyer un courriel à : T&[email protected].
Il est aussi possible de consulter “Technologie &plus” en ligne sur : www.trimble.com.
Vous pouvez également copier, remplir et nous
faxer ce formulaire.
Fax (USA.) +937 245 5145
Fax (UE) +49 61 42 2100 140
Fax (Asie) +61 7 3216 0088
Société ___________________________________
 Envoyez-moi SVP plus d’information sur le
produit suivant : __________________________
Ville _____________________________________
 Envoyez-moi SVP plus d’information sur l’article
suivant : ________________________________
 Inscrivez-moi SVP sur la mailing-list de
“Technologie&plus”.
 Appelez-moi.
 Mes remarques sur “Technologie & plus” :
Nom_____________________________________
Rue _____________________________________
Code Postal __________ Département __________
Pays _____________________________________
Téléphone ________________________________
E-mail ___________________________________