Topographie
Durant nos cours, nous avons pu nous initier à la topographie et à sa pratique en extérieur par Mme Vachon (topographe au sein de l’INRAP).
Une séance de prise d’altitudes sur le campus de Bron
Pendant ces cours, nous avons appris entre autre que la topographie servait à prendre des mesures sur le terrain à l’aide de différents appareils (le levé de points). Ces prises de mesure nous permettent d’obtenir les coordonnées et l’altitude des points. On obtient donc des coordonnées géodésiques (x,y) grâce au réseau géodésique (RGF 93) et une altitude (z) grâce au système NGF. La topographie est une science qui donne les moyens de représentation graphique ou numérique d’une surface terrestre. Elle permet d’établir des cartes à petite ou moyenne échelle, ou d’établir un plan graphique d’une zone restreinte. On divise l’action du topographe en 4 éléments: la connaissance du terrain, le levé, l’implantation, le contrôle.
Les appareils utilisés sont le niveau, le théodolite et la station totale. Ils permettent de mesurer des angles (verticaux et horizontaux en grade), des distances (en mètres), ou des dénivellations.
En archéologie, nous avons besoin de la topographie pour tout ce qui concerne le relevé de points en altimétrie (par exemple pour une coupe stratigraphique), mais aussi pour implanter les carroyages (soit à l’aide d’un niveau, d’une équerre optique ou bien d’un tachéomètre). Lorsque le topographe vient relever des points sur un chantier, il doit se référencer à un point de nivellement connu par l’IGN 69, grâce auquel la station sera positionnée dans le bon système altimétrique. Il doit être capable par la suite de produire des cartes archéologiques du chantier.
Nous avons pu approcher deux sortes d'appareils de mesure pendant notre initiation qui sont: le niveau et le tachéomètre.
Le niveau placé sur un trépied et à gauche, un prisme
Cet appareil est appelé station totale, il utilise un laser
Le niveau sert à effectuer des lectures sur une mire (règle de 4 mètres graduée tous les centimètres), il permet de calculer des dénivelés pour connaître l'altitude des points relevés. C'est l’instrument que l’on retrouve sur l’ensemble des chantiers archéologiques. Le tachéomètre est fréquemment utilisé dans les opérations d'archéologie préventives mais plus rarement sur les programmées et à l’étranger en raison de son coût et de son utilisation par le biais d'un topographe (le relevé des points se fait au moyen du tachéomètre et d'un prisme). Sur les chantiers archéologiques, si nous ne bénéficions pas de tachéomètre, nous pouvons implanter des carroyages à l'aide de la lunette ou d’une équerre optique et d'un fil à plomb. Sur le terrain, le niveau ou le théodolite peuvent nous permettre de calculer des distances. Pour connaître la distance d'un point il faut: relever la lecture du fil stadimétrique supérieur auquel on soustrait le fil stadimétrique inférieur (ST1-ST2)x 100 ce qui correspond à la distance entre le niveau et la mire. Pour vérifier la pose d’un carroyage on utilise la longueur d’une diagonale à laquelle on applique le théorème de
la mire est placée sur le point que l’on cherche à relevé
Pythagore : diagonale² = un coté² + l'autre coté². Lors d'un nivellement direct, on fait un cheminement de lectures avant et arrière, pour prendre des altitudes à l'aide du niveau puis pour contrôler une lecture, nous effectuons une lecture haute et une lecture basse en plus de la lecture sur le fil niveleur. La vérification s'effectue comme cela : (lecture haute – lecture basse) / 2 = mesure du fil niveleur .
La topographie ne repose pas que sur l’acte de relevés de points. Avant les prises de mesures sur le terrain, on prend des informations pour préparer ses relevés sur www.ign.fr (points géodésiques, ou des plans du cadastre…). Une fois le relevé effectué, les données sont traitées et exploitées au moyen de logiciel comme Autocad. Une fois la phase traitement effectué les éléments seront rendus sous forme de plan afin d'être utilisé sur le terrain.
Ce que nous avons bien retenu c'est qu'avant de prendre des mesures il faut bien mettre l'appareil en station (grâce aux nivelles toriques et sphérique) que l'on règle avec le trépied puis les vis calantes. Cela permet de minimiser le risque d'erreurs dû à la sphéricité et à la réfraction de la Terre.
Les intérêts de l’usage de la topographie sont très importants pour l’archéologie : elle l’a complète et l’aide, elle sert d'emploi pour les SIG, repositionnement sur le site, permet et facilite l'élaboration de plan de site avec une précision demandée.
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SIG (Système d'Information Géographique).
Un cours d'initiation nous a été dispensé durant une journée complète. S'agissant d'une présentation de la discipline, et non pas d'une véritable formation (qui aurait alors requis un très grand nombre d'heures), ce cours n'a pas fait l'objet d'une évaluation.
Cet enseignement s'est déroulé dans les locaux de la Maison de l'Orient et de la Méditerranée, où la classe a été divisée en deux groupes de sept, la salle n'étant pas équipée pour accueillir la totalité des étudiants.
Les deux cours ont été donnés par Najla Touati, géomaticienne-cartographe de l'INRAP, de 9h à 12h puis de 13h à 17h. Cette intervenante est elle-même issue du Master professionnel de Lyon 2, promotion précédente, et avait déjà fait déjà étude de géomatique auparavant.
Le but de la séance était de nous présenter ce qu'est la SIG, comme faire une carte en tant qu' archéologue, et de nous montrer les possibilité du logiciel de géomatique utilisé (ArcGIS). Par ailleurs, de nombreux domaines, tels que la recherche, le développement de nouveaux marchés, l'organisation du territoire, etc..., peuvent être traités avec ce logiciel.
SIG est l'acronyme de Système d'Information Géographique. Il s'agit d'un outil informatique permettant de projeter des données sur une carte afin de rendre celles-ci plus lisibles.
La SIG est une discipline à part entière, où chaque sigiste (ou géomaticien) se spécialise dans un domaine. Dans notre cas, l'initiation porte plus particulièrement sur la SIG appliquée à l'archéologie (un géo-référencement des sites avec leurs informations principales par exemple).
Suite ArcGIS.
Le logiciel présenté lors de ce cours est en réalité une suite logicielle : la suite ArcGIS, comprenant divers modules en fonction des besoins de l'utilisateur (ArcMap, ArcView, ArcCatalog...). Il s'agit du programme le plus fréquemment utilisé en géomatique, mais d'autres logiciels existent, notamment dans le domaine du libre. Le programme open source GRASS est par exemple employé par les sigistes d'Oxford Archaeology, entreprise privée d'archéologie basée à Oxford et possédant une antenne à Montpellier.
GRASS avec QGIS en sur-couche graphique.
La première partie de l'enseignement a été composée d'une initiation à la sémiologie graphique, définie comme « l'ensemble des règles qui permettent l'usage d'un système de signes graphiques pour transmettre l'information » (J. Bertin). Il s'agit des signes visuels utilisés fréquemment sur les cartes afin de permettre une représentation plus efficace, améliorant de ce fait la lisibilité du document.
Nous avons ensuite vu les principales caractéristiques et objectifs d'une carte, puis les différents types de carte utilisées en fonction de l'information à transmettre, en gardant à l'esprit que l'ensemble doit être lisible. Une carte efficace suppose la définition d'une problématique et un public ciblé. Un choix des données s'opère ainsi. Une hiérarchie de présentation des informations est alors mise en place, comme des codes de couleur et de variables visuelles (le point, la ligne, la surface, etc... ).
Les principaux termes employés en géomatique ont aussi été définis, essentiellement les deux grandes notions que sont les modes raster et vecteur. Dans le cadre du mode vecteur, le fond de carte utilisé pour placer les informations consiste en différents vecteurs, comme c'est le cas pour les dessins réalisés sous Illustrator. Pour le mode raster, le fond de carte correspond à une image pixelisée (format jpeg, png, etc.).
La seconde partie de la journée a consisté en une prise en main de la suite ArcGIS. Nous avons alors pu réaliser différentes cartes, chacune mettant en avant un ou plusieurs critère(s) particulier(s) défini(s) à l'avance.
Dans le domaine de l'archéologie, la SIG est notamment utilisée pour l'inventaire archéologique, permettant de réaliser la carte archéologique nationale (Patriarche). Toutes les données relatives à un site sont d'abord enregistrées sous ArcGIS puis transmise grâce à ce logiciel à la base Patriarche.
Exemples de cartes réalisées:
Pour en savoir plus, des cours d'initiation à la SIG réalisés par Olivier Barges sont disponibles sur le site internet de la Maison de l'Orient et de la Méditerranée à cette adresse :
http://www.mom.fr/Cours-Master-Pro-2-Archeologie.html
Bibliographie :
- J. BERTIN, Sémiologie Graphique. Les diagrammes, les réseaux, les cartes, Paris, La Haye, Mouton, Gauthier-Villars, 1973 (2e édition).
- M. BÉGUIN et D. PUMAIN, La représentation des données géographiques, statistique et cartographie, Paris, A. Colin, coll. Cursus, 2005.
- R. BRUNET, La carte, mode d'emploi, Paris, Fayard, 1997.