Sciences des mesures
Cartographie, construction d’ouvrages d’art ou de routes, surveillance de la stabilité des ponts ou des centrales nucléaires, aéronautique et navigation, mouvements du sol…, autant d’activités nécessitant de localiser des lieux ou des objets par rapport à un réseau de points dont on connaît précisément la position. À la matérialisation traditionnelle de ces points par des bornes ou des constructions existantes remarquables vient s’ajouter aujourd’hui un réseau de stations GPS permanentes. L’IGN accompagne l’Etat dans la mise en place de l’infrastructure socle que constituent, en matière d’information géographique, les réseaux géodésiques. L’institut diffuse gratuitement sur www.ign.fr les coordonnées des 74 000 points matérialisés et sur rgp.ign.fr les données du réseau GPS permanent.
- La métrologie : vitrine technique de l'IGN
- Actions 2008, géodésie et nivellement
- La précision submillimétrique de l'unité "Travaux spéciaux"
La métrologie : vitrine technique de l'IGN
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Qu'est-ce que la géodésie et le nivellement ?
La géodésie, qui mesure les dimensions de la forme de la terre, est un des savoir-faire fondamentaux de l’IGN. Elle repose sur l’élaboration d’un canevas de points localisés avec une extrême précision, à quelques centimètres près : le réseau géodésique français (RGF).
Une des missions de l’IGN est de réaliser, entretenir et moderniser ce réseau ainsi que le nivellement général de la France (NGF).
Le RGF rassemble des réseaux matérialisés traditionnels (bornes géodésiques) ou des réseaux dématérialisés constitués par des stations GPS (réseau GPS permanent et réseau de base français).
Le NGF se compose de 350000 points de repère répartis sur l’ensemble du territoire national et dont l’altitude est mesurée avec une précision relative proche du millimètre.
L’IGN améliore son efficience dans le cadre de ses opérations d’entretien du nivellement général de la France (NGF) par la méthode du nivellement avec assistance GPS (NIVAG). Cette méthode utilise à la fois les techniques GPS et le nivellement de précision, de telle façon que tout point habité du territoire se trouve à moins de 5 km d’un groupe d’au moins trois repères de nivellement (triplet).
RGF 93 : l’IGN accompagne la modernisation du référentiel géographique français
Depuis 1989, parallèlement au déploiement du système GPS, les spécialistes ont constaté une inadéquation croissante du réseau géodésique - appelé nouvelle triangulation de la France (NTF) et qui datait du début du XXème siècle - vis-à-vis des applications contemporaines. L’IGN a donc défini pour le compte de l’État un nouveau système géodésique réglementaire pour la France : le RGF93. Compatible avec les systèmes européen (ETRS) et mondial (ITRS), il utilise les techniques récentes de positionnement par satellite et offre une exactitude centimétrique. En 2008, l’Institut a achevé l’adaptation de ses chaînes de production au nouveau système : désormais tout produit IGN est disponible nativement dans la projection Lambert-93, associée au RGF93. Un vaste dispositif d’accompagnement des utilisateurs a aussi été mis en place pour faciliter l’adoption du nouveau système : un site internet dédié (http://lambert93.ign.fr), des outils informatiques « open source », des journées d’information et formations spécialisées, un processus de labellisation.
Actions 2008
Géodésie et nivellement
- Entretien des réseaux géodésiques et de nivellement métropolitains. Remise à niveau des réseaux Guadeloupe (146 sites) et Martinique (70 sites).
- Amélioration du réseau de nivellement métropolitain par création de triplets de repères sur la Corse et les Iles bretonnes et atlantiques (89 sites équipés de triplets, 25 sites du Réseau de base français (RBF). Chaque lieu de plus de 200 habitants de métropole est désormais à moins de 5 km d’un triplet.
- Poursuite de l’entretien du réseau de nivellement par les triplets (ERNIT) : 562 triplets existants ré-observés lors d’une mission test en 2008.
- Réseau de nivellement de référence de haute précision (NIREF) : observation de la jonction entre le marégraphe fondamental de Marseille et le réseau de nivellement de 1er ordre italien (254 km de cheminement).
- Développements : adaptation du quasi-géoïde 2006 de la Réunion. Logiciel de trajectographie GPS aéroportée. Logiciel d’orbitographie. Recalcul du RGP dans le cadre européen. Réfection du réseau géodésique de la Réunion. Elaboration d’une grille de conversion altimétrique intégrée au logiciel de transformation de coordonnées CIRCÉ.
- Les projets : participation au service européen GGSP (Galileo Geodetic Service Provider). Participation au Projet européen S@ny (sensors anywhere). Lancement du projet interne « GNSS-Galileo
» visant à évaluer le passage à un système satellitaire multiple (GPS, Glonass, Galileo) pour les applications géodésiques basées aujourd’hui sur GPS (par exemple le RGP).
La précision submillimétrique
Utilisant des applications dérivées de la géodésie, l’unité « travaux spéciaux » de l’IGN réalise des mesures de très grande précision pour les grands chantiers et des opérations scientifiques majeures partout dans le monde.
Pour les besoins de l’information géographique, l’IGN travaille, en règle générale, à l’échelle du centimètre. L’unité « travaux spéciaux » du service de géodésie et nivellement de l’Institut produit des mesures d’une précision supérieure au millimètre, adaptée à des besoins très spécialisés : réseaux de référence pour les implantations industrielles ; contrôle de la stabilité d’ouvrages comme les ponts, les centrales nucléaires, les galeries souterraines d’un métro, le tunnel sous la Manche, etc. ; surveillance en continu de zones urbaines soumises à des mouvements naturels du sol ou à des travaux souterrains ; mesure de déformations ; détermination de trajectoires GPS…
La précision submillimétrique de l'unité "Travaux spéciaux"
Fort de son expertise en métrologie, via l’unité travaux spéciaux du service de géodésie et nivellement, l’IGN assure des prestations variées pour des commanditaires particuliers : mesure de déformations, contrôle d’implantations industrielles, surveillance en continu de zones urbaines soumises à des travaux souterrains…
Dans la surveillance d’ouvrages d’art, l’intervention se fait « en amont » quand l’implantation d’un bâtiment exige une précision au millimètre et que l’IGN peut mobiliser ses outils performants de positionnement et de mesures.
Elle se fait aussi « en aval » pour surveiller la stabilité d’ouvrages comme les ponts, les centrales nucléaires, les galeries souterraines d’un métro, le tunnel sous la Manche, etc.
En 2007, l’unité des travaux spéciaux a obtenu la certification ISO 9001 pour les prestations d’expertises, de mesures et de conseils dans le domaine de la mesure dimensionnelle et géodésique.
Contribuer à la réussite de projets de premier plan
L’unité travaux spéciaux a notamment poursuivi en 2008 son action sur
le plus important chantier scientifique actuellement conduit en France
: la construction du laser mégajoule du Commissariat à l’énergie
atomique (CEA) près de Bordeaux. A terme, le laser mégajoule permettra
de créer les conditions d’un essai nucléaire en « éprouvette » et ainsi
éviter des essais « grandeur nature ». Les géomètres de l’IGN ont
établi avec une grande précision les réseaux de référence du système
sur lesquels toutes les entreprises prennent appui pour installer leurs
équipements propres. Mais l’activité des travaux spéciaux ne s’est pas
limitée au périmètre national. L’IGN a par exemple effectué cette année
le rattachement de deux télescopes optiques sur l’île d’Hawaï : il
s’agissait de mesurer la distance entre ces deux télescopes, en
conservant une précision millimétrique sur une longueur de 160 m. Autre
action majeure, la mise en place de réseaux de référence sur différents
sites de barrages au Soudan pour servir de socles aux futurs chantiers.
La douzaine d’ingénieurs IGN mobilisée pendant toute l’année 2008 a
étendu vers le sud du pays les travaux entrepris l’année passée au nord.
+ ZOOM
Laser mégajoule
L’unité travaux spéciaux est intervenue en Aquitaine sur le plus important chantier scientifique actuellement conduit en France : le laser mégajoule (centre de recherche sur le laser), près de Bordeaux.
Le rôle de l’IGN, associé dans la construction de cet ouvrage à la société de services en milieux à risques Sol Data, est d’implanter les installations suivant une très grande précision et avec une stabilité optimum du nivellement.
