Initiation à la topographie

Qu’est-ce que la topographie ?

La topographie est une science qui permet de représenter graphiquement ou numériquement une surface de la Terre. Elle permet de réaliser des cartes et des plans à différentes échelles. Ces dernières sont choisies en fonction de ce que l’on veut représenter. La topographie est indispensable dans différents secteurs et notamment en archéologie. Cette discipline participe à l’enregistrement des données sur le terrain. Elle permet la réalisation  de cartes et de plans qui apportent des informations sur tous les éléments représentés: position (de l’objet, de la structure, du sondage etc.), nature des objets, altimétrie… En outre, avec le développement des SIG en archéologie, connaître les notions fondamentales de topographie devient indispensable à tout archéologue.

Le cours de topographie

L’enseignement est dispensé sur le campus de Bron par Mme Vachon, topographe à l’INRAP. Ce cours a pour dessein de nous présenter les différents outils du topographe, les différentes méthodes de nivellement, les normes de représentations mais surtout il nous apporte un socle de connaissances non négligeable. Une partie du cours se déroule en extérieur afin que chaque étudiant puisse manipuler un niveau opto-mécanique (lunette de chantier) au cours d’exercices de nivellement et notamment d’un nivellement d’itinéraire par cheminement. Les étudiants travaillent par groupe. Chaque groupe remplit un carnet de cheminement qui sera retravaillé la séance suivante en cours. Ainsi, on apprend à vérifier les visées afin d’éviter les erreurs de lecture, calculer la portée, la dénivelée, l’altitude du point tout en contrôlant nos calculs pour éviter les erreurs tout en vérifiant la validité de notre travail sur le terrain.

 

Définitions :

Ellipsoïde : c’est une surface obtenue par rotation dans l’espace d’une ellipse (la Terre soumise à la force centrifuge) autour de l’un de ses axes (les pôles). Chaque pays possède son ellipsoïde.

Géoïde : surface formée par les mers et les océans au repos.

Fig. 1 Schéma représentant les déformations du géoïde
(V. Vachon, 2012)

Système géodésique : modélisation de la Terre qui permet d’exprimer des coordonnées géographiques (les indispensables : un repère de référence, un ellipsoïde de révolution associé à un méridien origine et parfois une projection plane et un système altimétrique).

Système géographique : mieux connu sous les termes latitude et longitude (mesures d’angles exprimées souvent en degrés décimaux et sexagésimaux).

Projection : est un opérateur mathématique permettant de passer de l’ellipsoïde de référence à la représentation plane. Elle permet de limiter les déformations ainsi créées mais crée des altérations de forme, de surface, de distance et de direction entre les éléments cartographiés.

  Les réseaux de référence en France

Depuis 2001, le système géodésique de référence est le RGF 93. Il est associé à un système de projection le Lambert 93 qui depuis mars 2006 est complété par d’autres projections : les projections coniques conformes en 9 zones.

Fig. 4 Carte du positionnement dans les départements dans les coniques conformes
(V. Vachon, 2012 ; source Certu, T3, 2008)

Le système d’altitude utilisé en France est l’IGN69. L’origine du système est matérialisée par un repère de nivellement situé au Marégraphe de Marseille. Ce système couvre la totalité du territoire. C’est une altitude dite « normale » qui prend en compte la valeur du champ gravitationnel.
Le RGF 93 à l’avantage d’utiliser le même ellipsoïde que le système mondial WGS 84. On peut donc passer d’un système à un autre par translation en x, y, z entre les centres des deux systèmes géodésiques. L’autre avantage de ce système est sa compatibilité avec le système géodésique européen le ETRS 89.
De plus, le système de projection français permet de conserver la précision et ne crée pas d’altération à la différence du précédent système : le Lambert II étendu.
En outre, lors de recherches, on peut être amené à travailler sur des cartes topographiques utilisant l’ancien système de référence français : la nouvelle triangulation française ou NTF. Cet ancien système avait été réalisé à partir de mesures terrestres et non de mesures satellitaires.

 

Quatre sites internet importants :

http://www.ign.fr/
http://www.geoportail.gouv.fr/accueil
http://www.cadastre.gouv.fr/scpc/accueil.do
http://geodesie.ign.fr/index.php?page=circe

 

Article rédigé par : Larrieu Pauline

 

S.I.G.

            Dans le cadre du Master 2 Professionnel, des cours sur les SIG ont été dispensées par Bertrand Moulin, géomaticien à l’INRAP et par Najla Touati, sigiste auprès de l’INRAP et ancienne étudiante du master.

            Les cours était une initiation au monde des SIG comprenant une approche pratique et une démonstration de ses applications en l’archéologie. Ces deux disciplines sont complémentaires quoique l’utilisation des SIG est récente dans l’étude archéologique. Ce cours nous a permis de voir l’intérêt de cet outil, son utilité précieuse et son avenir car il devient indispensable à l’archéologie.

 

            Qu’est-ce qu’un SIG ?

Le terme SIG est l’abréviation de Système d’Information Géographique. C’est un système d’information permettant la création, la gestion, le stockage, l’analyse et la représentation de données spatiales. Les données spatiales sont référencées. Elles sont géoréférencées et localisables. Les SIG permettent de traiter et de communiquer une information géographique localisée dans l’espace et le temps.

 

            À quoi sert-il ?

Les principales fonctions d’un SIG sont l’acquisition de données (la saisie des informations géographiques sous forme numérique), l’archivage (la gestion de base de données), l’analyse (la manipulation et l’interrogation des données géographiques) et l’affichage (mise en forme et visualisation). Un SIG permet de répondre aux questions suivantes : où, quoi, et si, comment, quand. Il permet de réaliser une identification (qu’y a-t-il à cet endroit), une localisation, un itinéraire, une description (caractéristique de l’objet), une évolution (depuis une date), une modélisation (causes permettant l’explication de ce phénomène) et  une simulation (changer un critère, observer le résultat). Il peut être utilisé en archéologie comme un inventaire, permettre l’enregistrement des informations sur le terrain et ainsi produire des analyses et des cartes des données obtenues. Il est très utile dans le cas d’études car il permet de visualiser des ensembles et prendre du recul par rapport au terrain.

 

            À quels domaines s’applique t-il ?

Les SIG peuvent être utilisé par tous les domaines utilisant des objets « localisable ». Ils  sont utilisés en cartographie, en urbanisme, dans l’environnement, dans les transports, l’hydrologie mais aussi dans la gestion des réseaux, le tourisme et l’archéologie. Les données archéologiques comme les dimensions d’un mur, l’emplacement d’un trou de poteau, ou la localisation de céramiques sont des données spatiales. Les SIG peuvent êtres utilisés pour l’analyse spatiale, l’aide à la décision et la cartographie. En archéologie, cet outil aide à la réflexion et permet de  soulever des questions et obtenir des réponses par rapports à des études spatiales. Il intervient pendant les diagnostiques, les projets mais aussi lors fouilles, où il permet d’individualiser les différentes périodes et les structures mais aussi les objets et de les restituer spatialement après un chantier.

 

            Comment fonctionne t-il ?

Les données spatiales peuvent être de type vecteur ou raster. Une donnée vecteur est une modélisation géométrique à partir d’objet simple : le point, la ligne ou le polygone. Une donnée raster est une modélisation matricielle.

 

            Quels logiciels permettent d’utiliser les SIG ?

Il existe plusieurs logiciels comme Quantum GIS, MapInfo et ArGis.
MapInfo et ArcGis sont des logiciels dont il faut acquérir une licence puis payer des frais de maintenance tous les ans. Quantum GIS quant à lui fait partie des logiciels de SIG gratuits disponibles sur Internet.

 

            Comment fonctionnent ces logiciels ? l’exemple de Quantum GIS (Q GIS)

Ces logiciels permettent d’utiliser les SIG avec le géoréférencement par exemple et de questionner les données avec les requêtes.

 

            La projection :
Les logiciels ont besoin que l’on spécifie le type de projection (RGF 93, WGA 84…) avec lequel on travaille afin d’utiliser le SIG, de créer des cartes et de géoréférencer des objets (voir rubrique topographie). Dans le logiciel QGIS, il est possible de choisir son système de projection en allant dans : préférence => option puis dans l’onglet SCR.

 

            Données raster ou vecteur :
Les données vecteurs correspondent à des points, des lignes ou des polygones (surfaces) tandis que les données rasters correspondent à des images (matricielles).

            Le géoréférencement :
Voir http://www.m2pro.mom.fr/2011/groupesig.html

            Les requêtes :

ICI ! Petite vidéo explicative

Exemples de résultats obtenus avec les SIG.

Présentation du territoire du SCOT de la Plaine du Roussillon dans son environnement géographique (extrait du diagnostic du SCOT de la Plaine du Roussillon, Agence d’urbanisme catalane pour le syndicat mixte du SCOT de la plaine du roussillon) 
Sources : IGN, AURCA 2009

Carte élaborée dans le cadre du diagnostic d’un SCOT : la qualité de desserte par les transports urbains (AUDELOR pour le Syndicat mixte pour le Schéma de cohérence territoriale du Pays de Lorient )
Sources : Audélor, bdcarto IGN, cadastre, Compagnie de transport de Lorient, 2005

 

 

http://www.mineralinfo.org/Cartes/Guyane/MinGuya.gif

 

ArcGis exploreur en ligne : site Internet permettant de réaliser des cartes avec des fonds de cartes présents sur le site. Ce site permet de se familiariser avec la manipulation de couches d’informations différentes.

http://www.arcgis.com/home/webmap/viewer.html?webmap=0d6e44b801154666bfd96aa3a1c89873

 

Rédigé par Ludmilla Lebrun Nesteroff

 

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