II-1-2-3 Les coordonnées tridimensionnelles
Depuis l'avènement des satellites artificiels,
l'emploi de coordonnées tridimensionnelles dans l'espace euclidien s'est
généralisé.
Plutôt que d'utiliser des coordonnées
géographiques sur l'ellipsoïde puis de projeter celles-ci sur le
plan de la carte, il est apparu plus simple, pour calculer notamment les
trajectoires des satellites, d'utiliser directement le système d'axes
tridimensionnels dans lequel sont localisées les ellipsoïdes
géodésiques
II-1-3 Les techniques de mesure : Comment
détermine-t-on les coordonnées de type
mathématique ?
Plusieurs techniques peuvent être utilisées pour
déterminer les coordonnées d'un point à la surface de la
terre. La plus ancienne est celle des navigateurs : l'astronomie de position,
qui consiste à faire des visées sur les étoiles à
l'aide d'instruments optiques (astrolabe, sextant,...).
A l'époque moderne, les méthodes ont
consisté généralement à constituer d'abord un
réseau de points très précis (points dits
géodésiques) par triangulations successives, à l'aide de
mesures d'angles (avec des théodolites) et de longueurs. Ce
réseau peut comprendre jusqu'à 80 000 points pour un pays comme
la France)
A partir de ce réseau géodésique de
base, trois types de techniques sont utilisables :
- les techniques terrestres (topométrie) qui
consistent à faire des mesures d'angles et de distances à l'aide
d'appareils optiques et électroniques (tachéomètres
à réflexions d'ondes) en se rattachant aux points
géodésiques.
- les techniques aériennes (photogrammétrie)
qui utilisent des photographies aériennes métriques à
recouvrement stéréoscopique (pour la vision en relief) et qui
mettent en oeuvre des "stéréo- restituteurs" capables de mesurer
tout point visible sur les photos.
- les techniques satellitales
(télédétection spatiale) qui utilisent des images prises
par les satellites d'observation de la terre (Landsat, Spot, Radarsat...), le
plus souvent sous forme numérique, et dont le traitement
géométrique permet de calculer également la position de
tout point visible sur les images. La télédétection par
satellite a ainsi ouvert un énorme gisement d'informations
inédites, grâce aux capteurs de rayonnements invisibles. Des
cartes nouvelles, par leur thème, apparaissent sans cesse.
- Un quatrième type de méthodes intervient
depuis les années 80 : c'est celle du radio positionnement par
satellites, le système de loin le plus répandu étant le
GPS américain (Global Positioning System). Grâce à une
constellation de 21 satellites de positionnement, n'importe quel point de la
surface terrestre peut être localisé avec un récepteur au
sol, selon une précision variable suivant le type de récepteur et
les méthodes de recueil et de traitement des données. Le GPS,
auquel s'adjoindra vers 2006-2008, le système européen Galileo,
peut ainsi servir aussi bien en géodésie qu'en topométrie,
ce qui permet de remplacer progressivement les réseaux
géodésiques par des stations GPS permanentes de
référence, en nombre très restreint (quelques dizaines sur
le territoire français)
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