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#1 Mon 12 November 2018 21:16

tonyduky
Participant occasionnel
Date d'inscription: 23 Mar 2015
Messages: 33

Relevé de terrain en système local vers système UTM

Hello à tous,

Je travaille actuellement à la mise en ordre d'un plan de site archéologique d'environ 2X2 km établi sur 20 ans par plusieurs topographes avec stations totales (Non GNSS)

Ce dernier existe sous la forme d'un fichier .dwg avec des coordonnées locales.

On nous demande désormais de mettre à jour ce plan vers un système UTM (sud-américain).

Pour ce faire, un topographe nous a fourni sur terrain deux points de référence en coordonnées UTM.

Au moyen de ces 2 points et d'une station totale (non GNSS), j'ai pu recalculer les anciennes stations utilisées comme points de référence pour établir le plan du site et ainsi recaler l'ensemble du plan dans un système UTM.

Mon problème est que même si mes 2 points de référence sont en UTM, le travail de recalage s'est effectué avec une station totale et donc dans un système local plat. Ma question est donc de savoir si il est vraiment nécessaire, pour un site de cette envergure, de tenir compte de la courbe terrestre et si oui comment procéder? par quoi commencer, etc?

Aussi quel est l'intérêt d'avoir des mesures UTM (de murs par exemple) qui ne correspondent pas précisément à la réalité?

J'ai remarqué ce problème surtout lorsque j'essaye de recaler des orthophotos réalisées au moyen d'un drone via les infos du gps embarqué. En effet, il m'est impossible par exemple de recaler une de ces orthophotos (fournie sans .Tfw) au moyen d'un align en autocad sur des points de référence pris à la station totale. Je suspecte donc un problème du à la différence de système employé...


Merci à tous pour votre aide,
j'avoue que j'en aurais bien besoin...

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#2 Tue 13 November 2018 10:20

Yves Egels
Participant assidu
Lieu: Paris
Date d'inscription: 29 Sep 2011
Messages: 255
Site web

Re: Relevé de terrain en système local vers système UTM

Bonjour,
J'ai moi-même été plusieurs fois confronté à ce genre de problème, notamment sur le chantier archéologique de Saint Syméon le Stylite en Syrie, environ 15kmx15km, avec des dénivelées de 500m environ. La résolution rigoureuse de ce problème n'a rien de simple, car cela dépend du processus de mesure employé.
D'abord, un ordre de grandeur : la courbure de terre est approximativement D**2/15, donc si vous êtes à 1.4 km du centre (diagonale de 2x2), la courbure de terre vaut 13cm (d'où en moyenne +/- 6.5 cm). Pour les distances, l'altération linéaire maximale de l'UTM est de 40cm/km, soit presque 1m sur votre site. Elle dépend de la longitude du chantier (si vous avez de la chance elle peut être nulle) et la variation en est négligeable dans le périmètre du site. Cela peut donc être considéré comme un changement d'échelle. De même pour l'orientation ("faux nord"). Tout cela se calcule en ayant les coordonnées géographiques du chantier (on trouve facilement des calculateurs sur Internet). Il est donc pertinent d'appliquer une similitude (avec les valeurs théoriques ainsi établies) et une translation tirée des points de colocation (un seul est même suffisant, le second fournit un contrôle).
Pour l'alti, c'est moins évident... Qu'avez vous sorti de votre station totale : des angles et distances (ce qui implique un calcul topo externe), ou des coordonnées (ce que font presque toujours malheureusement les topos en archéo). Dans le premier cas, vous êtes réellement dans un système local unique, que l'on pourra transformer rigoureusement en UTM (c'est comme ça que je procède pour les grands chantiers).
Dans le second, on est dans un système fait de bouts de systèmes locaux propres à chaque station, assemblés on ne sait trop comment... Pour s'en sortir correctement, il faudrait reprendre l'historique des mesures. Surement pas simple sur 20 ans! Si le chantier a été équipé d'une polygonale bien contrôlée, cela permettrait de simplifier les choses.
Maintenant, l'intérêt de tout cela? permettre la pérennité et la traçabilité géométrique des documents : pouvoir revenir dans 50 ans et retrouver le même système pour étendre la fouille de façon cohérente.
Sur mes chantiers, je procède de la façon suivante (inspirée de la loi française sur le référencement des levés) : Les documents sont fournis en système local (car les archéologues n'apprécient pas d'obtenir1000.4 m  en mesurant un kilomètre)  . Ce système est documenté de façon précise, quelques points matérialisés, repères ou bornes ou croix au burin par exemple, identifiés sur des fiches, avec photo ou croquis, listes de coordonnées dans le système local et dans le système légal. Bref, comme un vrai réseau géodésique. Si possible le rapport précise les formules de transformation à appliquer pour passer de l'un à l'autre. Prévoir une documentation papier (indestructible...) Finalement, c'est ce que faisaient les anciens, à Saint Syméon, j'ai retrouvé des points des années 1930, croix gravées dans des dalles de pierre, liste de coordonnées, parfaitement utilisable.
Et si vous utilisez un SIG pour stocker tout ça, plus de problème...


Ingénieur géographe honoraire
École nationale des sciences géographiques
Société française de photogrammétrie et télédétection

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#3 Tue 13 November 2018 11:18

tonyduky
Participant occasionnel
Date d'inscription: 23 Mar 2015
Messages: 33

Re: Relevé de terrain en système local vers système UTM

Merci beaucoup pour votre réponse même si je ne suis pas sur de tout comprendre.

Concernant le système UTM employé il s'agit de celui-ci https://epsg.io/5387. facteur d’échelle de : 0.9996

Comment savoir si la longitude du chantier peut rendre la variation négligeable?

Je ne comprend toujours pas trop l'intérêt d'avoir un plan de site en UTM (demandé par les autorités) étant donné que les distances réelles (observables sur chantier) seront déformées...

N'est-il pas plus simple et plus pertinent (pour un contexte archéologique) de travailler dans un système local pour l'ensemble du site et de recaler l'ensemble du plan sur des points UTM sans tenir compte des déformations UTM? Ce que j'ai fait jusqu'à présent.

Le chantier est bien équipé de stations pérennes dont j'ai recalculé les coordonnées en me mettant en station à partir des deux points connus en UTM.
Puis j'ai aligné le plan en alignant les points des anciennes stations sur leurs nouvelles coordonnées. Ce qui fonctionne dans l'ensemble.

Je travaille malheureusement toujours en coordonnées avec la station totale, je n'ai jamais appris à l'utiliser différemment...

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