7. LEVÉS TOPOGRAPHIQUES - PLANIMÉTRIE

7.0 Introduction

Qu'est-ce qu'un levé topographique?

1 . Le levé topographique du site de votre pisciculture vous facilitera la tâche, aussi bien pour l'établissement d'un plan afin de mieux concevoir le projet que pour l'implantation de repères au sol destinés à guider les travaux.

2. Les levés topographiques vous aideront à établir des plans ou des cartes où figurent:

  • les principales caractéristiques physiques du terrain, telles que cours d'eau, lacs, réservoirs, routes, forêts ou formations rocheuses importantes, ou encore les divers éléments de votre ferme piscicole, tels qu'étangs, barrages, digues, fossés de drainage ou sources d'alimentation en eau;
  • les différences de niveau des divers reliefs, tels que vallées, plaines, collines ou pentes, ou encore celles des ouvrages de votre ferme piscicole. Ces différences de niveau constituent le relief vertical.
 
     

Quelles opérations impliquent les levés topographiques?

3. Le premier type de levé topographique a pour objet de déterminer la position relative d'un ou de plusieurs points sur un plan horizontal. A cet effet, vous mesurerez des distances horizontales et des angles horizontaux ou orientations. Vous utiliserez un procédé appelé planimétrie,décrit ci-dessous dans le présent chapitre.

4. Le second type de levé topographique vise à déterminer la hauteur mesurée à la verticale d'un ou de plusieurs points au-dessus d'un plan horizontal défini. Pour cela, vous mesurerez des distances horizontales et des différences de niveau; en outre, vous aurez peut-être à implanter des courbes de niveau. Vous utiliserez alors un procédé appelé nivellement direct, qui sera décrit au chapitre 8.

5. Au chapitre 9, vous apprendrez comment établir des plans et des cartes d'après les résultats de ces levés de planimétrie et de nivellement direct.

 

Préparation de vos levés topographiques

6. Lorsque vous préparez un levé topographique la principale règle à observer consiste à toujours travailler en passant du niveau global au niveau de détail,sans oublier aucune des opérations nécessaires lors des premières étapes. Les divers types de levés topographiques exigent certes des niveaux de précision différents, mais il vous faut à chaque fois implanter de façon aussi précise que possible les premiers points de chaque levé. Vous adapterez ensuite toutes les opérations ultérieures pour qu'elles concordent avec l'implantation de ces premiers points.

Exemple

Vous devez effectuer le levé planimétrique de l'emplacement d'une ferme piscicole.

a) Premièrement, il vous faut établir un levé du périmètre ABCDEA. En plus des sommets et des côtés, ajoutez plusieurs points et droites principaux, tels que AJ et EO. Ces droites traversent le site de part et d'autre tout en créant des angles droits en M, ce qui vous facilitera les calculs. Le levé ainsi effectué fournit les points topographiques primaires que vous devez déterminer et implanter très soigneusement.

b) Implantez ensuite les droites secondaires telles que FP et TN. Elles sont tracées entre les droites principales de façon à diviser la surface en parcelles. Vous obtenez ainsi les points topographiques secondaires, dont la détermination peut être moins précise.

c) Enfin, faites le levé des détails topographiques situés dans chaque parcelle au moyen de points tertiaires pour lesquels une précision moins importante est également acceptable.

 
     
7. La préparation d'un levé topographique dépendra également de son objectif. Vous adopterez une marche à suivre semblable à celle indiquée pour les prospections pédologiques (voir Collection FAO: Formation, nº 6, Pisciculture continentale: le Sol, section 2.4).
  • En premier lieu, faites une étude topographique préliminaire ou levé de reconnaissance. Vous pouvez à cet effet utiliser des procédés rapides sans trop vous soucier d'obtenir une précision élevée.
  • D'après les résultats de ce levé, vous pouvez alors préparer et exécuter des levés plus détaillés et plus précis, tels que des levés d'implantation et, en dernier lieu, des levés de construction.
 
     
8. La préparation d'un levé topographique dépendra de l'objet même dont vous devez faire le levé, par exemple:
  • une ligne droite définie par deux points au moins, tels que l'axe d'un canal d'alimentation, d'une digue d'étang et d'un barrage de réservoir;
  • une série de lignes droites définies les unes par rapport aux autres par des angles horizontaux et des distances horizontales, tels que les axes des digues d'étangs d'une ferme piscicole;
  • un terrain, tel que l'emplacement choisi pour la construction d'une ferme piscicole (voir également point 6 ci-dessus).
 
     
9. L'utilisation en rase campagne des méthodes décrites dans les sections suivantes ne posera aucun problème de planimétrie, et toutes les méthodes indiquées devraient s'appliquer correctement. Dans les zones de forêt dense, toutefois, vous ne pourrez pas utiliser des méthodes exigeant l'observation simultanée de plusieurs points. Dans ce type de zone, il vous faudra par ailleurs vous référer davantage aux routes et aux chemins existants, et peut- être devrez-vous même défricher le tracé de lignes de visée.  

Quelles sont les principales méthodes utilisées en planimétrie?

10. Quatre méthodes principales sont utilisées en planimétrie. Il est possible de déterminer l'emplacement d'un point sur un plan horizontal:

  • à partir d'un seul point connu, par cheminement, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts le long d'une ligne brisée (voir section 7.1);
  • à partir d'un seul point connu, par rayonnement, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts, ou encore des angles horizontaux (voir section 7.2);
  • à partir d'une ligne droite connue, par offset, méthode consistant à mesurer des distances horizontales et à implanter des perpendiculaires (voir section 7.3);
  • à partir de deux points connus, par triangulation et/ou intersection, méthodes consistant à mesurer des distances horizontales et des azimuts, ou encore des angles horizontaux (voir section 7.4).

Chacune de ces méthodes sera décrite dans les sections suivantes. Avant de choisir l'une d'entre elles, il faut également déterminer lesquelles sont adaptées aux dispositifs de mesure dont vous disposez. Le tableau 9 vous aidera à choisir la méthode de planimétrie la plus indiquée, compte tenu de votre matériel et de vos moyens, de la nature des informations à obtenir et du type de terrain en présence.

 

TABLEAU 9
Méthodes de planimétrie


7.1 Comment effectuer un levé par cheminement

Qu'est-ce qu'un cheminement?

1 . On entend par cheminement une série de lignes droites tracées entre des stations de cheminement, lesquelles sont des points déterminés sur l'itinéraire choisi pour effectuer un levé topographique. Un cheminement suit un parcours en zigzag, ce qui signifie que sa direction change à chaque station de cheminement.

2. Le cheminement est un procédé de topographie très courant dans lequel on parcourt des droites afin d'en faire le levé planimétrique. Il est particulièrement bien adapté aux terrains plats ou boisés.

3. Il existe deux types de cheminement:

  • si le cheminement suivi forme une figure fermée, tel que le périmètre délimitant l'emplacement d'une ferme piscicole, il s'agit d'un cheminement fermé;
  • si le cheminement forme une ligne comportant un point de départ et un point d'arrivée, tel que l'axe d'un canal d'alimentation d'eau, il s'agit d'un cheminement ouvert.
 
     

Quelle méthode de cheminement doit-on utiliser?

4. Pour effectuer un levé par cheminement, il faut réaliser des mesures afin de connaître:

  • la distance entre les stations de cheminement;
  • l'orientation de chaque section de cheminement.
 
     
5. Si vous avez un théodolite, vous pouvez effectuer un cheminement au théodolite. Vous mesurez alors des distances horizontales par le procédé stadimétrique (voir section 2.8) et des angles horizontaux par la méthode décrite à la section 3.5 comportant l'utilisation du théodolite. De façon analogue, mais avec une précision bien moindre, vous pourriez utiliser un clisimètre (voir section 2.7) et un pantomètre (voir section 3.1).  
     

6. Si vous avez une boussole, vous pouvez effectuer un cheminement à la boussole. Vous mesurerez alors les distances horizontales par comptage des pas (voir section 2.2) ou par chaînage (voir section 2.6), la boussole vous permettant de mesurer les azimuts (voir section 3.2). Les cheminements à la boussole sont particulièrement précieux pour obtenir un plan d'ensemble du terrain. Ils servent également à compléter des levés topographiques déjà réalisés.

 
     

7. Si vous disposez d'une planchette (voir section 7.5), vous pouvez effectuer un cheminement à la planchette.Vous mesurerez alors des distances soit par comptage des pas, soit par chaînage, tandis qu'une méthode graphique vous permettra de mesurer les angles horizontaux (voir section 3.3).

8. Si vous devez faire rapidement un levé de reconnaissance, vous pouvez réaliser votre cheminement à l'aide d'une boussole simple (voir section 3.3, points 1 à 9) et du comptage des pas (voir section 2.2).

9. La présente section vous apprendra à réaliser un cheminement à la boussole. Vous pourrez procéder de façon analogue pour les cheminements au théodolite. Des détails complémentaires concernant les cheminements à la planchette figurent à la section 9.2.

 

Choix du parcours d'un cheminement

10. Lors du choix de l'itinéraire d'un cheminement, il faut:

  • allonger autant que possible chaque portion rectiligne du cheminement (de 40 à 100 m);
  • choisir dans toute la mesure possible des sections de cheminement de longueur sensiblement égale;
  • éviter d'utiliser des sections de cheminement très courtes - de moins de 25 m;
  • choisir des droites faciles à mesurer;
  • choisir des droites dont le tracé évite les obstacles tels que plantations denses, formations rocheuses, cultures sur pied et terrains privés.
 
     

Levé d'un cheminement ouvert au moyen d'une boussole

11. Vous devez effectuer le levé par cheminement de la ligne AF suivant le tracé d'un futur canal d'alimentation d'eau. Premièrement, parcourez à pied le cheminement et marquez l'itinéraire suivi en plaçant de grands piquets tous les 50 m environ. Si nécessaire, installez des piquets supplémentaires aux stations de cheminement importantes, par exemple là où le cheminement change d'orientation, là où un relief ou une dénivellation réduit la visibilité entre deux stations ou encore en présence d'objets topographiques tels qu'une route, un cours d'eau ou des formations rocheuses.

 
   
12. Si nécessaire, coupez toute haute végétation présente sur le parcours du cheminement, de façon que chaque point repéré soit visible du précédent.  

13. Commencez le cheminement à la première station, au point A. Enlevez le jalon et placez-vous au point A. Mesurez à la boussole l'azimut* de la droite reliant le point A au point B (point suivant visible depuis le point A). Le point A est appelé station 1. L'orientation mesurée à partir de ce point et en direction du point B ou de la station 2 est appelée visée avant* (VAv) puisque vous faites une mesure dans le sens du cheminement, c'est-à-dire vers l'avant. Inscrivez cette valeur dans un tableau (voir point 17).

14. Réinstallez le jalon à la station 1 (point A) et déplacez-vous jusqu'à la station 2, en mesurant la distance horizontale AB par comptage des pas ou par chaînage. Inscrivez cette distance dans le tableau (voir point 17).

 
     
15. A la station 2 (point B), enlevez le jalon et tenez-vous au point en question, boussole à la main. Retournez-vous pour observer la station 1 et mesurez l'azimut de la droite BA: vous effectuez ainsi une visée arrière (VAr). Ensuite, regardez vers l'avant en direction du point C (station 3) et mesurez l'azimut de la droite BC par une visée avant (VAv). Mesurez la distance BC tout en vous déplaçant vers l'avant suivant l'itinéraire du cheminement. Inscrivez ces valeurs dans le tableau (voir point 17).

Note: La différence entre la visée avant et la visée arrière doit être égale à 180º. Un écart de moins de 1º ou 2º entre visée avant et visée arrière est acceptable et peut être corrigé par la suite (voir point 19). Si l'erreur est plus importante, il convient de refaire la mesure avant de passer à. la station suivante.

16. Répétez les opérations décrites ci-dessus, en mesurant les distances horizontales entre les stations consécutives et en mesurant deux azimuts à chaque station (par une visée avant et une visée arrière). Toutefois, à la dernière station située à l'extrémité d'un cheminement ouvert, vous n'aurez qu'une mesure par visée arrière, comme vous n'aviez qu'une mesure par visée avant à la station 1.

Note: Si le terrain est en pente et s'il vous faut utiliser une méthode plus précise, il est possible de mesurer ou de calculer les distances horizontales par un procédé spécial (voir sections 2.6 et 4.0).

 

17. Il convient de noter soigneusement sur un carnet toutes les mesures effectuées. Vous pouvez utiliser un tableau comme celui préparé dans l'exemple, ou encore réaliser un croquis sommaire du cheminement ouvert sur une feuille de papier millimétré, en inscrivant les mesures à côté des stations correspondantes.


Exemple

Observations réalisées au début du cheminement á la boussole AX comprenant 12 stations:



18. Il faut toujours contrôler ce type de cheminement à la boussole, en particulier si l'examen préalable de levés antérieurs ou de cartes existantes ne vous renseigne pas quant à l'emplacement exact des stations de départ et d'arrivée. Pour contrôler votre cheminement à la boussole, procédez comme suit:

  • si les stations de cheminement de départ et d'arrivée A et X sont inconnues, contrôlez votre premier cheminement en réalisant un deuxième cheminement à la boussole en sens inverse, du point X au point A;
  • si les stations A et X sont connues, faites le croquis du cheminement effectué, d'après vos mesures. A cet effet, utilisez un rapporteur pour les mesures angulaires (voir section 3.3) et une échelle convenablement choisie pour les distances (voir section 9.1). A partir de la station connue A, comparez l'emplacement de la dernière station X à l'emplacement connu X'. Si cette vérification fait apparaître une erreur importante (l'erreur de fermeture XX'), il faudra corriger le cheminement observé AX. A cet effet, voir le point ci-après.
 
     

Correction d'un cheminement ouvert

19. La façon la plus simple de corriger le cheminement observé AX en fonction de l'erreur de fermeture XX' consiste à utiliser la méthode graphique en procédant comme suit:

  • tracez sur une feuille de papier une ligne horizontale AX dont la longueur totale, reproduite à une échelle appropriée, est égale à celle du cheminement observé;
  • au point X, élevez la perpendiculaire XX' à AX d'une longueur correspondant à l'erreur de fermeture, en utilisant la même échelle que précédemment;
  • reliez A et X' par une ligne droite;
 
     
  • sur AX, définissez à la même échelle que précédemment les longueurs AB, BC, CD, DE et EX proportionnelles aux mesures faites sur le terrain;
  • aux points B, C, D et E, élevez les perpendiculaires BB', CC', DD' et EE' à AX;
  • mesurez les longueurs BB', CC', DD' et EE' indiquant la valeur de la correction requise à chaque station de cheminement;
 
     
  • corrigez votre croquis de cheminement de la façon suivante:
    • reliez l'emplacement observé X de la dernière station de cheminement à sa position connue X';
    • tracez de courts segments de droites parallèles à XX' par les stations B, C, D, E;
    • marquez à la même échelle sur ces segments de droites les corrections calculées BB', CC', DD' et EE';
    • enfin, reliez les points A, B', C', D', E' et X' de manière à obtenir le cheminement corrigé.
 
     

Levé d'un cheminement fermé au moyen d'une boussole

   

20. Il est possible d'implanter un cheminement fermé ABCDEA en procédant exactement comme pour un cheminement ouvert, sauf que vous devez relier le dernier point au point de départ A.

21. Pour réaliser par cheminement à la boussole le levé d'une parcelle de terrain irrégulière fermée ABCDEA (correspondant par exemple à l'emplacement d'une ferme piscicole), procédez comme suit:

  • parcourez à pied tout le terrain et déterminez l'emplacement des stations de cheminement A, B, C, D et E;
  • repérez-les par des jalons ou des piquets;
  • si nécessaire, défrichez la végétation de façon que les stations A et B, B et C, C et D, etc., soient visibles de l'une à l'autre;
 
     
  • enlevez le jalon du point A (station 1) et placez-vous en ce point. Déterminez l'azimut AB - par une visée avant depuis l'axe de cette station et au moyen de la boussole; replacez le jalon exactement à la station 1;
  • mesurez la distance AB avec une corde d'arpentage;
 
     
  • au point B (station 2), mesurez l'azimut BA (par visée arrière) et l'azimut BC (par visée avant);
  • mesurez la distance BC en vous déplaçant jusqu'au point C (station 3);
  • procédez de la même façon aux stations 3, 4 et 5;
  • lorsque vous vous trouvez de nouveau au point A (station 1), mesurez l'azimut AE par visée arrière.
 
     
Note: Pendant le cheminement, il se peut qu'une ou plusieurs stations supplémentaires soient visibles depuis la station où vous êtes. Si tel est le cas, mesurez les azimuts des droites tracées dans leur direction. Citons par exemple la droite BD tracée depuis la station B. Ces observations supplémentaires constituent de précieux moyens de vérification de votre travail.  
     
22. Inscrivez soigneusement sur un carnet toutes vos mesures. Vous pouvez utiliser un tableau semblable à celui qui a été proposé pour le cheminement ouvert (voir point 17). Vous devriez également réaliser un croquis du cheminement, sur une page distincte de papier quadrillé, et y inscrire les mesures. Simultanément, vérifiez que les visées avant et arrière diffèrent bien de 180º.  

Exemple

Vous avez établi le levé du site ABCDEA par cheminement fermé, et vos notes se présentent comme suit:



23. Vous avez appris précédemment que pour tout polygone* de N côtés la somme des angles intérieurs doit être égale à (N - 2) x 180º (voir section 3.0). Cette règle vous aidera à vérifier vos mesures d'azimut, après calcul de l'angle intérieur à chaque station (voir section 3.2, points 10 et 11).

Exemple

D'aprés les observations indiquées pour l'exemple précédent, calculez la somme des angles intérieurs du polygone ABCDEA en procédant comme suit:

1 Puisque la direction du nord magnétique est comprise dans l'angle,  la valeur calculée est nécessairement égale à 360º - (différence d'azimut) ou 360º -237º = 123º.

D'après la règle générale énoncée ci-dessus, la somme des cinq angles intérieurs devrait être égale à (5 - 2) x 180º = 540º, ce qui concorde suffisamment avec le résultat ci-dessus.

 
     

Correction d'un cheminement fermé

24. A partir de la station 1 (A), reportez sur une feuille de papier quadrillé les observations réalisées par cheminement à la boussole. Utilisez un rapporteur pour mesurer les azimuts (voir section 3.3) et une échelle appropriée pour reporter les distances mesurées (voir section 9.1). Si vous avez constaté une erreur de fermeture, corrigez votre croquis suivant la méthode graphique décrite pour un cheminement ouvert (voir point 19 ci-dessus).  
     

Exemple

Dans l'exemple ci-dessus, l'erreur de fermeture est égale à FA; corrigez le cheminement fermé comme suit:

a) Tracez à l'échelle appropriée une droite horizontale AF dont la longueur est égale à la longueur totale mesurée du cheminement observé;
b) Au point F, élevez la perpendiculaire FA à AF d'une longueur correspondant à l'erreur de fermeture, en utilisant la même échelle que précédemment;
c) Reliez A à A'par une ligne droite;
d) Sur AF, déterminez à la même échelle les longueurs AB, BC, CD, DE et EF proportionnelles aux mesures faites sur le terrain;
e) Aux points B, C, D et E, élevez les perpendiculaires BB', CC', DD' et EE' à AX; celles-ci indiquent la valeur des corrections requises sur chaque section de cheminement;

 

 
   
 


 7.2 Comment effectuer un levé topographique par rayonnement

Qu'est-ce qu'un levé par rayonnement?

1. Pour préparer un levé par rayonnement, vous devez choisir judicieusement une station d'observation depuis laquelle tous les points à repérer doivent être visibles. Cette méthode convient très bien au levé de petites superficies lorsqu'il vous faut simplement repérer des points pour établir une carte.

2. Pour effectuer le levé par rayonnement d'un terrain polygonal*, vous devez relier la station d'observation à tous les sommets de ce terrain par une série de lignes de visée radiales. Ayant ainsi défini un certain nombre de triangles, vous devez mesurer pour chacun d'eux la valeur d'un angle horizontal et la longueur des deux côtés adjacents.

 
     

Choix de la station d'observation

3. La station d'observation doit être facilement accessible; en outre, elle doit être située de façon à:

  • permettre d'observer tous les sommets de la surface dont vous devez effectuer le levé;
  • permettre de mesurer la longueur des droites reliées aux différents sommets;
  • permettre de mesurer les angles formés par ces droites.

4. Lors du choix de la station d'observation, vous devez veiller tout particulièrement à éviter de choisir des points conduisant à définir des angles de rayonnement très petits (inférieurs à 15º).

 
     
5. La station d'observation 0 peut être située à un emplacement central à l'intérieur du polygone dont le levé doit être effectué. Dans ce cas, vous mesurerez alors autant de triangles que le polygone compte de côtés.

6. La station d'observation 0 peut également être située latéralement (à l'écart, sur le côté). Dans ce cas, la station 0 sera l'un des sommets du polygone*. Quant au nombre de triangles à mesurer, il sera égal au nombre de côtés du polygone moins deux.

 

Choix d'une méthode de levé par rayonnement

7. Si vous utilisez un théodolite, vous pouvez mesurer les angles horizontaux avec plus de précision qu'avec les autres instruments (voir section 3.5). Un théodolite équipé de fils stadimétriques permet en outre de mesurer rapidement les distances (voir section 2.8).

 
     
8. Si vous avez une boussole, vous pouvez l'utiliser pour mesurer les azimuts des angles horizontaux depuis la station d'observation (voir section 3.2). En règle générale, vous mesurerez les distances horizontales par chainage (voir section 2.6). Des indications plus complètes sur cette méthode simple figurent aux points 10 à 14 ci-après.  
     
9. Si vous avez une planchette, vous pouvez l'utiliser pour établir le relevé cartographique de la zone en question, directement depuis le point d'observation (voir section 9.2). Dans ce cas, les distances horizontales sont généralement mesurées par chaînage.  

Réalisation à la boussole d'un levé planimétrique par rayonnement

10. Parcourez à pied la surface dont vous devez établir le levé planimétrique et choisissez une station d'observation centrale O convenablement située. Marquez visiblement tous les sommets du polygone. Défrichez la végétation trop haute située sur les futures lignes de visée radiales.

11. Prenez votre boussole et installez-vous à la station 0 centrale. Mesurez les azimuts des six droites radiales OA, OB, OC, OD, OE et OF.

12. Mesurez la distance horizontale correspondant à chacune de ces droites.

 
     

13. Inscrivez soigneusement toutes ces mesures sur votre carnet. Vous pouvez utiliser à cet effet les trois premières colonnes du tableau proposé dans l'exemple ci-dessous. Faites ensuite un croquis du terrain, en reportant les longueurs et les angles ainsi que les mesures observées sur une feuille de papier quadrillé.

14. Calculez la valeur des angles compris entre les points successifs (voir la quatrième colonne du tableau et la section 3.2). Vérifiez les mesures en calculant la somme de toutes les valeurs angulaires. Le calcul est correct si la somme est égale à 360º ou à un chiffre voisin.

Exemple

Tableau des observations faites à l'occasion d'un levé par rayonnement

1 La direction du nord magnétique étant comprise dans l'angle AOB, la valeur calculée est égale à 360º moins la différence d'azimut.

 
     

7.3 Comment réaliser un levé topographique par offset

Qu'est-ce qu'un offset?

   

1. En planimétrie, un offset est une ligne droite tracée perpendiculairement à une ligne dont vous effectuez la mesure par chaînage.

2. Les offsets servent habituellement à faire le levé de détails topographiques (tels que puits, rochers ou arbres) situés à proximité d'une ligne de chaînage. En règle générale, les offsets sont inférieures à 35 m.

 
     

Levés topographiques par offset

3. Lors du chaînage de la droite AB, vous apercevez deux points intéressants situés de part et d'autre, les points X et Y, dont vous souhaitez noter l'emplacement exact.

4. A partir de ces points, tracez les perpendiculaires XC et YD à la droite AB (voir section 3.6). Les droites XC et YD sont des offsets.

5. Mesurez les distances horizontales AC et CD sur la droite AB. Mesurez les distances horizontales CX et DY, le long des offsets.

6. D'après ces mesures, vous pouvez définir exactement la position des points X et Y sur papier, si la droite AB est connue.

 

7.4 Comment effectuer un levé par triangulation

Qu'est-ce que la triangulation?

1. L'application de la méthode de la triangulation consiste à former des triangles consécutifs à partir de deux points connus et visibles l'un de l'autre. La ligne droite reliant ces deux points est appelée ligne de base.

Exemple

A et B sont deux points dont la position est connue. Il est par conséquent facile d'établir le levé de la ligne de base AB, afin d'en mesurer la longueur horizontale et l'azimut magnétique. La longueur de la droite AB est égale à 123 m et son azimut est de 150º.

 

     
2. Pour déterminer l'emplacement d'un nouveau point C par triangulation, ce nouveau point est relié à la ligne de base connue par deux nouvelles droites, formant ainsi un triangle. Vous pouvez alors déterminer la position du nouveau point:
  • soit en mesurant les distances horizontales sur les droites reliant le point C aux deux extrémités de la ligne de base;
  • soit en mesurant les azimuts des deux nouvelles lignes droites tracées depuis les points A et B vers le point C.

Exemple

Pour déterminer la position du point C, tracez les droites AC et BC à partir de la ligne de base AB. Vous pouvez ensuite:

  • soit mesurer les distances horizontales AC = 166 m et BC 156 m pour déterminer le point d'intersection C;
  • soit mesurer l'azimut de AC= 87º et celui de BC= 43º pour déterminer la position du point C, à l'intersection des droites tracées dans les directions définies par ces azimuts.
 
     

3. Pour déterminer les positions d'autres nouveaux points, suivez la même procédure. Une fois déterminée la position des nouveaux points en question, choisissez comme nouvelle ligne de base la ligne droite existante la plus pratique, puis formez de nouveaux triangles.

Exemple

Si vous devez déterminer l'emplacement du point D, tracez le triangle BCD et utilisez BC comme ligne de base. De façon analogue, pour déterminer l'emplacement des points E, F et G, utilisez successivement les lignes de base CD, DE et EF.

 

Utilisation de la méthode de la triangulation

4. Sur un terrain comportant de nombreux obstacles tels que collines, marais ou végétation haute, pour lequel un levé par cheminement serait difficile (voir section 7.1), il est possible d'utiliser efficacement la triangulation.

5. Lorsque vous faites un levé par cheminement et que la mesure directe d'une ligne droite est impossible, vous pouvez alors procéder par triangulation.

6. La triangulation facilite considérablement l'implantation de points situés sur l'autre rive d'un cours d'eau ou d'un lac.

 
Site se prétant bien áun levé par triangulation
     

Utilisation sur le terrain de la triangulation

7. La façon la plus simple de procéder par triangulation sur le terrain consiste à se servir d'une planchette (voir section 7.5). Vous apprendrez à la section 9.2 comment effectuer un levé par triangulation au moyen d'une planchette.

8. Si vous utilisez la méthode de la triangulation, évitez les angles très grands (plus de 165º) et très petits (moins de 15º).  La méthode donne les meilleurs résultats avec des angles d'environ 60º.

 
L'usage d'une planchette facilite la triangulation
     

7.5 Comment utiliser la planchette

Qu'est-ce qu'une planchette?

1. Une planchette est une planche à dessin horizontale montée à la partie supérieure d'un support vertical; on l'utilise avec un dispositif de visée, un niveau à bulle et une boussole.  
   

Fabrication d'une planchette très simple

 
2. Vous pouvez fabriquer une planchette très simple pour effectuer des levés de reconnaissance, si vous disposez d'une planche et d'un piquet solide.  
     
3. Prenez une planche de bois tendre de 50 x 60 cm et d'environ 2 cm d'épaisseur. Poncez au papier de verre une des faces jusqu'à ce qu'elle soit parfaitement lisse. Tracez ensuite les deux diagonales du rectangle pour déterminer le centre.

4. Prenez un piquet de bois rectiligne d'environ 5 cm de diamètre et de 1 m de long. Taillez une extrémité en pointe afin de pouvoir bien l'enfoncer dans le sol au point d'observation choisi lorsque vous utilisez la planchette.

5. Fixez la planche au sommet du piquet, côté lisse vers le haut, si possible avec une vis en laiton placée en son centre.

 
     
6. On peut réaliser un dispositif de visée avec une règle ordinaire d'environ 50 cm de long, en enfonçant deux petits clous verticalement dans l'axe de la règle, de façon à former une ligne de visée.

7. Vous avez également besoin d'une boussole simple pour utiliser la planchette. Si vous disposez d'un niveau à bulle, servez-vous en pour installer la planchette parfaitement à l'horizontale. Une solution plus simple consiste par ailleurs à poser dessus un objet rond (petite balle, bille de verre ou crayon); la planchette est horizontale lorsque cet objet reste immobile.

 

Fabrication d'une planchette perfectionnée1

8. Pour établir des levés plus précis, il vous faudra une planchette plus élaborée que la précédente. Cette planchette sera montée sur un trépied (support à trois pieds) de manière qu'on puisse:

  • modifier l'écartement des pieds du trépied sur un terrain inégal;
  • installer la planchette à l'horizontale avec précision;
  • orienter et tourner facilement la planchette.

9. Vous pouvez fabriquer un trépied dont les pieds sont constitués de simples morceaux de bois, ou encore dont les pieds sont réglables. Bien qu'il soit plus difficile à fabriquer, un trépied à pieds réglables convient mieux puisqu'on peut placer plus facilement la planchette sur un terrain en pente en modifiant la longueur des pieds.

 
     

10. Une planchette munie d'un trépied normal convient aux levés topographiques de surfaces horizontales et de surfaces faiblement inclinées, lesquels sont fréquemment réalisés en pisciculture. Pour fabriquer ce type de planchette, il vous faudra les matériaux suivantes1:

  • une planche de bois tendre d'environ 40 x 55 cm et de 2 cm d'épaisseur;
  • trois morceaux de bois d'environ 2,5 x 4,5 cm de section et de 1,4 m de long;
  • trois morceaux de bois d'environ 2,5 x 4,5 cm de section et de 7 cm de long;
  • deux morceaux de bois circulaires de 15 cm de diamètre et de 2,5 cm d'épaisseur;
  • plusieurs clous ou vis à bois de deux longueurs (3,5 - 4 cm et 6 - 6,5 cm);
  • quatre boulons de 6 mm de diamètre et d'environ 6 cm de long;
  • quatre rondelles et quatre écrous à oreilles pour ces boulons.

1 Adapté de Using Water Resources, Maryland, Etats-Unis, VITA Publications, 1977, p. 137-140.

 
     
11. Prenez un morceau de contre-plaqué de 40 x 55 cm et de 2 cm d'épaisseur, en guise de planche à dessin. Si l'épaisseur est inférieure à 2 cm, fabriquez deux supports en bois au moyen de deux morceaux de 30 x 8 cm et de 2 cm d'épaisseur. Fixez ces deux lattes parallèlement aux côtés de 40 cm de votre planchette, à quelques centimètres du bord. Le bois de la planchette doit être suffisamment tendre pour qu'on puisse y enfoncer facilement des punaises et des épingles à dessin. Poncez au papier de verre la face supérieure de la planchette si celle-ci est irrégulière.  

12. Fabriquez les trois pieds avec les morceaux de bois de 1,4 m de long. Taillez en pointe une des extrémités de chacun d'eux. A l'autre extrémité, tracez un axe parallèlement aux côtés de 2,5 cm. Prolongez cette ligne de 5 cm vers le bas, de chaque côté du pied. En ces deux points, centrez et tracez une perpendiculaire de 2,5 cm de long; reliez les extrémités de cette droite de 2,5 cm en remontant le long des côtés et par dessus l'extrémité. Découpez le volume de bois ainsi marqué, qui doit mesurer 2,5 x 2,5 x 5 cm et jetez-le. Arrondissez alors les bords des deux languettes de bois restantes, dirigées vers le côté de 2,5 cm de large du pied, en vous servant par exemple d'un couteau et de papier de verre.

13. Sur ces languettes percez un trou de 6 mm de diamètre à 1,3 cm de l'extrémité du pied.

Arrondissez les extrémités
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Découpez le bloc de bois suivant le tracé
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Taillez l'extrémité en pointe
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Percez deux trous
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14. Confectionnez ensuite la pièce de liaison pivotante entre la planche à dessin et les pieds du trépied au moyen des deux morceaux circulaires et des trois petits morceaux de bois. Percez un trou de 6 mm au centre de l'un des deux disques en bois de 15 cm de diamètre. Introduisez un boulon de 6 mm dans le trou en veillant à ce que sa tête soit au ras de la surface supérieure du disque.

15. Déterminez le centre de la face inférieure de la planche à dessin en traçant deux diagonales depuis deux sommets opposés. Maintenez le disque en bois de ce côté de la planchette, la tête du boulon étant placée contre la marque centrale. Clouez ou vissez ce disque en bois à la planche.

 

16. Prenez le deuxième disque de 15 cm de diamètre et tracez les points de fixation des pieds. A cet effet, tracez tout d'abord deux droites (a et b) perpendiculaires à travers le cercle; elles doivent se couper exactement au centre. A l'aide d'un rapporteur  placé sur la droite b utilisée comme ligne de base 0º - 180º tracez deux droites supplémentaires inclinées à 45º et 135º depuis le centre du cercle jusqu'au bord: il s'agit des rayons c et d. Ces lignes doivent diviser une moitié du disque en quatre segments égaux. Percez ensuite un trou de 6 mm de diamètre au centre du cercle.

 
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17. Percez un trou de 6 mm dans l'axe de la surface de 4,5 x 7 cm de chacun des morceaux de bois de 7 cm de long, à 1,3 cm de l'une des extrémités. Clouez ou vissez ces trois morceaux de bois à la surface du deuxième disque en bois, de façon à les monter en Y autour du trou central. A cet effet, alignez les axes des surfaces de 2,5 x 7 cm de ces blocs sur les droites a, c et d tracées au point 16. Les extrémités percées doivent être dirigées vers l'extérieur du disque.

Percez un trou dans chaque bloc

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Fixez ces blocs au disque, suivant
les droites tracées à sa surface

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18. Placez ce disque en bois, les trois blocs tournés vers vous, contre le disque déjà fixé au-dessous de la planchette, en introduisant le boulon dépassant de ce dernier dans le trou central du disque. Placez une rondelle et un écrou à oreilles, puis serrez bien ce dernier.
 
Attachez le disque à la planche
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19. Alignez les trous percés dans les trois pieds avec ceux des trois blocs de bois montés au-dessous de la planchette; fixez les pieds au bloc de bois au moyen de boulons, de rondelles et d'écrous à oreilles. Votre planchette est maintenant prête à servir.

20. Vous aurez également besoin d'un petit niveau à bulle, d'une boussole et d'un dispositif de visée appelé alidade. Il a déjà été question précédemment d'un type d'alidade (voir section 3.1), mais celle-ci est légèrement différente.

 

 
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Fabrication de votre alidade

21. Avec la planchette décrite ci-dessus, il convient d'utiliser une alidade d'environ 40 cm de long. Prenez une latte de bois rectiligne de 40 cm de long, de 5 cm de large et de 0,5 à 1 cm d'épaisseur. Déterminez son axe, puis mesurez une distance de 5 cm à chaque extrémité et tracez une perpendiculaire du bord de l'alidade jusqu'à l'axe. Découpez la partie ainsi délimitée.  
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22. Procurez-vous une boîte de conserve vide et propre dont vous enlèverez le fond et le dessus. Coupez verticalement la pièce tubulaire ainsi obtenue et aplatissez-la de façon à obtenir une feuille de métal.

23. Découpez dans cette feuille deux morceaux de 5 cm x 12 cm chacun. Marquez-en l'axe longitudinal en traçant de la pointe d'un clou une rayure superficielle.

 
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24. Sur l'un des morceaux, découpez dans l'axe une fente de 8 cm de long, en commençant à environ 1 cm du bord.

  25. Dans le second morceau, découpez une fenêtre de 3 cm x 8 cm, comme indiqué sur le croquis.
     
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26. Sur la pièce de métal dans laquelle une fenêtre a été découpée, percez dans l'axe un petit trou à chaque extrémité du cadre de la fenêtre. Enfilez par les deux trous un fil fin (par exemple, du fil de fer ou un fil à pêche en nylon) et nouez-en les extrémités à l'arrière de la pièce métallique. Ce fil doit maintenant se trouver exactement dans l'axe de la fenêtre.

 
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27. Sur chaque pièce métallique, gravez assez profondément, à l'aide d'un clou, une ligne perpendiculaire à l'axe, et située 2 cm en retrait du bord non découpé. Percez ensuite trois petits trous parallèlement à cette ligne et situés entre celle-ci et le bord de la pièce métallique, en vous servant d'un marteau et d'un clou. Repliez nettement cette extrémité de la pièce métallique le long de la ligne gravée jusqu'à ce qu'elle forme un angle droit avec le reste de la pièce.

28. Fixez maintenant les deux pièces métalliques aux extrémités de la latte de bois préparée au point 21. Fixez-les en plaçant une petite vis dans chacun des trous percés dans le métal. Vérifiez que:

  • les parties verticales des pièces métalliques forment des angles droits avec la règle;
  • les axes de chaque extrémité (repérés par l'encoche et le fil) sont bien alignés avec l'axe de la latte en bois.

Cette alidade sera utilisée posée à plat sur la planchette. La ligne de visée est définie par l'encoche et le fil. Vous tracerez la droite correspondante le long de l'axe de la latte en bois.

 

Utilisation de la planchette

29. Vous pouvez utiliser la planchette de deux façons différentes, suivant le type de levé à effectuer:

  • lors des levés de reconnaissance, pour établir rapidement sur le terrain des cartes et des plans;
  • lors des levés topographiques ultérieurs, pour compléter les détails, après avoir déterminé les points primaires.

La planchette peut également servir pour mesurer des angles horizontaux.

30. Avant d'établir un levé planimétrique à la planchette, il faudra effectuer les opérations suivantes:

  • fixer une feuille de papier sur la planchette;
  • positionner la planchette au-dessus du point de stationnement;
  • installer la planchette à plat ou la mettre à l'horizontale;
  • orienter la planchette dans la direction de la droite dont vous devez effectuer le levé.

D'autres indications vous seront fournies par la suite en ce qui concerne chacune de ces opérations (voir points 34 à 47).

 
     

31. Lorsque vous serez prêt à commencer votre levé à la planchette, procédez comme suit:

  • visez avec l'alidade un point choisi au préalable (visée avant);
 
Faites la visée
     
  • matérialisez cette ligne de visée en la traçant sur la planchette avec un crayon bien taillé à mine dure;
  • mesurez la distance horizontale entre la station et le point visé;
  • reportez cette distance sur la ligne tracée, à l'échelle appropriée;
  • si nécessaire, déplacez-vous jusqu'à une autre station, et faites une visée arrière dans la direction de la ligne tracée sur la planchette;
  • répétez les opérations ci-dessus pour toutes les droites dont vous devez faire le levé.

Des indications complémentaires concernant chacune de ces opérations vous seront données par la suite (voir chapitre 9).

 

Quels sont les avantages des levés à la planchette?

32. Par comparaison à d'autres procédés de planimétrie, l'utilisation de la planchette est préférable à certains égards pour les raisons suivantes:

  • il s'agit de la seule méthode vous permettant d'établir un plan ou une carte sur le terrain;
  • le nombre de points à déterminer est moins important, puisque le tracé de la carte s'effectue au fur et à mesure du levé;
  • vous pouvez très facilement représenter avec précision des lignes et des surfaces irrégulières;
  • dès lors que vous savez utiliser la méthode, vous pouvez travailler rapidement;
  • vous n'avez pas d'angle à mesurer, ce qui évite plusieurs sources d'erreur;
  • vous représentez tous les éléments observés sur le terrain et ne risquez pas ainsi d'oublier l'un des détails topographiques à mesurer;
  • il vous est facile de vérifier l'emplacement des points levés.
 
     

Quels sont les inconvénients des levés à la planchette?

33. L'utilisation de la planchette comporte plusieurs inconvénients, notamment:

  • la planchette et le matériel connexe sont lourds et assez malcommodes à transporter;
  • il faut un certain temps pour apprendre à utiliser correctement la planchette;
  • la méthode n'est applicable qu'en terrain relativement découvert, la plupart des points du levé devant être visibles;
  • il est impossible d'utiliser la méthode par mauvais temps, par exemple en cas de forte pluie ou de vent violent.
 
     

Installation du papier sur la planchette

34. En ce qui concerne la feuille de papier à dessin à installer sur la planchette, vous devez chercher à vous procurer la meilleure qualité possible. De plus, le papier étant exposé à l'air libre, il convient de le traiter au préalable pour améliorer sa résistance aux variations d'humidité de l'air. Humectez-le légèrement avec un linge humide, et séchez-le à plusieurs reprises avant de l'utiliser. Cette opération s'appelle le vieillissement du papier.

Note:Lors du vieillissement du papier, veillez à ne pas trop l'humidifier.

35. Découpez la feuille de papier à un format dépassant de 20 cm les dimensions de la planche à dessin.

36. Coupez en diagonale les quatre angles de la feuille: mesurez 20 cm de part et d'autre de chaque coin, le long de deux côtés adjacents; tracez les diagonales reliant ces points, puis découpez la feuille suivant les lignes ainsi tracées.

 

37. Humectez légèrement une dernière fois l'arrière de la feuille, puis installez cette dernière sur la planchette. Tendez-la soigneusement (en faisant attention à ne pas la déchirer) et fixez les bords sous la planche par des punaises. Grâce à cette précaution, la feuille restera parfaitement fixée à son support, même s'il y a du vent.  
     

38. Si vous prévoyez de travailler sur le terrain plusieurs jours de suite et d'utiliser la même feuille de papier, il convient de la protéger en la recouvrant d'une feuille de papier souple et fort. Au fur et à mesure de votre travail, vous pourrez alors déchirer des morceaux de cette feuille protectrice pour faire apparaître la partie de la feuille dont vous avez besoin.

39. Il convient de conserver la planchette dans un sac de toile imperméable lorsque vous la transportez sur le terrain.

 

Installation de la planchette

40. Si vous décidez de commencer le levé à partir d'une station déterminée, installez tout d'abord la planchette à cet emplacement.

Note: Vous devrez peut-être installer la planchette de façon qu'un point de la feuille se trouve exactement au-dessus du point correspondant sur le terrain; vous pouvez utiliser un bras métallique en forme de V et un fil à plomb, faciles à fabriquer vous-même.

 
     

Sinon, il est possible de se servir d'un compas et d'un fil à plomb. Placez une extrémité du bras métallique ou une pointe du compas sur le point a marqué sur la feuille et l'autre au-dessous de la planchette. Suspendez le fil à plomb depuis l'emplacement indiqué au-dessous de la planchette et déplacez celle-ci jusqu'à ce que le fil à plomb soit directement au- dessus du point A sur le terrain.

41. Ecartez bien les pieds du trépied, et enfoncez-les fermement dans le sol. La planchette doit se trouver à hauteur de la taille, de manière que vous puissiez vous pencher au-dessus, sans toutefois vous y appuyer.

 
     

42. Faites tourner le dessus de la planchette de telle sorte que la position de la feuille de papier vous permette de dessiner la totalité de la surface dont vous devez effectuer le levé.

 
     

43. Choisissez l'échelle à utiliser (voir section 9.1) et assurez-vous qu'elle vous permettra de représenter sur votre feuille le point le plus éloigné. Ainsi, vous pouvez au préalable parcourir rapidement à pied le terrain en question pour vérifier la valeur des distances, par comptage des pas, et choisir convenablement l'échelle à utiliser (voir section 2.2).

44. Placez la planchette de niveau, à l'aide du niveau à bulle en veillant à ce qu'elle soit aussi horizontale que possible. A cet effet, placez d'abord le niveau à bulle le long d'un côté de la planchette, parallèlement à deux pieds du trépied et déplacez la planchette jusqu'à ce qu'elle soit horizontale. Installez ensuite le niveau le long du côté perpendiculaire au premier côté utilisé, dans la direction du troisième pied du trépied, et corrigez de nouveau la position de la planchette. Recommencez les opérations ci-dessus jusqu'à ce que la planchette soit parfaitement horizontale.

 

Orientation de la planchette

45. Il est possible d'orienter la planchette, soit à la boussole, soit en effectuant une visée arrière. En règle générale, la planchette est tout d'abord orientée sommairement à la boussole, puis de façon plus précise en effectuant une visée arrière.

46. Si vous utilisez une boussole (voir section 3.2), tournez-la jusqu'à ce que la direction de l'aiguille coïncide avec l'axe sud-nord, c'est-à-dire la direction 180º - 360º. Tracez sur la planchette une droite indiquant cette direction. Tracez une autre droite, orientée dans la même direction à un autre endroit de la feuille de papier. Inscrivez sur ces droites la direction du nord, par une flèche et par la lettre N.

Note: N'oubliez pas de vous tenir à distance de tout matériau susceptible d'avoir un effet sur la position de l'aiguille aimantée de la boussole (voir section 3.2, point 17).

 
     

47. Si, à une station de levé planimétrique, vous connaissez la direction d'une droite déjà représentée sur la planchette, vous pouvez alors l'utiliser pour orienter la planchette, en effectuant une visée arrière.Ce procédé d'orientation de la planchette est celui dont la précision est la meilleure, et il convient de l'utiliser dans tous les cas où cela est possible.

 
     

Exemple

Depuis la station A, vous avez déjà représenté la ligne droite ab. Installez la planchette au point B. Placez l'axe de l'alidade dans la direction de la droite ba sur la planchette. Faites tourner celle-ci jusqu'à ce que la ligne de visée de l'alidade soit alignée avec la droite BA sur le terrain. La planchette est maintenant orientée. Vous pouvez effectuer le levé planimétrique et tracer de nouveaux points.

 
Station B

Utilisation de la planchette pour des levés de reconnaissance

48. Lors des levés de reconnaissance, l'emploi de la planchette permet de représenter rapidement des surfaces et des cheminements ouverts. Le levé planimétrique utilisera l'une des méthodes décrites ci-dessus dans le présent chapitre ou une combinaison de celles-ci. Vous pourrez procéder par l'une ou l'autre des méthodes suivantes:

 
     
 
     

Des indications complémentaires sur l'établissement de cartes à l'aide d'une planchette et en appliquant ces méthodes de levé planimétrique figurent au chapitre 9.

 

Utilisation de la planchette pour le levé de détails topographiques

49. Lorsque vous avez terminé le levé de reconnaissance et représenté avec précision les principales stations, vous pouvez continuer à utiliser la planchette pour repérer l'emplacement de détails tels que rochers, bâtiments, puits ou groupes d'arbres.

 
     

50. A cet effet, installez la planchette successivement en chacune des stations principales et tracez les lignes de visée dirigées vers chacun de ces détails topographiques.

51. Il est possible de repérer l'emplacement de chaque détail sur la planchette en déterminant le point d'intersection d'au moins trois lignes de visée, sans devoir effectuer ensuite aucune autre mesure.

 

Exemple

Au cours d'un levé de reconnaissance, vous avez représenté avec précision au moyen de votre planchette le site de la ferme piscicole ABCDA. Vous souhaitez maintenant ajouter les emplacements exacts de rochers en X et d'un groupe de bâtiments en Y. Procédez comme suit:

Site ABCDA
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Visée despuis le point A
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Visée despuis le point B
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Visée despuis le point C
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Visée despuis le point D
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Le intersections des droites déterminent
l'emplacement des points X et Y

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Mesure d'angles horizontaux au moyen de la planchette

52. Il est possible de mesurer les angles horizontaux avec une assez bonne précision en traçant des lignes de visée sur une planchette et en mesurant au rapporteur l'angle qu'elles forment (voir section 3.3).  
Draw ab
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Exemple

  • Vous devez mesurer l'angle BAC formé par les droites AB et AC, correctement repérées sur le terrain. Commencez en installant la planchette à la station A.
  • Placez l'alidade de façon qu'elle passe par le point a et visez le point B, puis tracez la droite ab.
  • L'axe de l'alidade passant par le point a, visez le point C et tracez la ligne ac.
  • Mesurez enfin l'angle bac au rapporteur.