STM-TOPO-02-Géodésie 1
- ue-gct-stm-topo-02
- Topographie
Semestre : 5
Responsable(s) du contenu pédagogique
- Gilbert FERHAT
- Mathieu KOEHL
| Total coefficients : 1,5 |
| Total heures : 27 (15 cours, 7,5 TD, 4,5 TP) |
| Total heures travail personnel : 30 |
Prérequis
Mathématiques de l'ingénieur
Langage de programmation (Matlab)
Objectif
Notions fondamentales de la Géodésie : formes de la Terre, systèmes de coordonnées et datum, altitudes.
Compétences attendues
Axe A1 : CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Capacité à mettre en place un raisonnement scientifique rigoureux. Capacité à mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.
- Connaître et expliquer les concepts théoriques relatifs à un large champ de sciences fondamentales
- Formaliser un problème à l'aide d'outils analytiques ou numériques
- Être capable de résoudre un problème scientifique à l'aide de méthodes analytiques ou numériques
- Identifier et exploiter les interactions entre des champs de sciences fondamentales connexes
Axe A4 : PRATIQUE DE L’INGÉNIERIE
Aptitude à consulter et appliquer les codes de bonnes pratiques, sur la base d'études scientifiques et techniques, piloter et mettre en œuvre de manière structurée un projet ou un processus en organisant le travail des collaborateurs de l'entreprises dans le respect de la réglementation en matière de sécurité et dans le respect des valeurs sociétales et éthiques.
- Cartographier l'ensemble des solutions techniques dans le domaine de la spécialité
Programme
Plan du cours
Introduction et références principales
Objectifs de la géodésie
Les différentes formes et dimensions de la modélisation de la Terre
. Terre plate, la sphère, l'ellipsoïde de révolution, l'ellipsoïde a 3 axes inégaux
Les différentes surfaces employées en géodésie
. La surface topographique, les surfaces mathématiques, le géoïde, déviation de la verticale, le lien entre ces 3 surfaces
Les différents systèmes de coordonnées
. Les coordonnées géocentriques cartésiennes
. Les coordonnées géocentriques sphériques
. Les coordonnées géocentriques ellipsoïdales ou géodésiques
. Les coordonnées planes liées à une projection
. L'altitude
Les projections cartographiques :
. Définition, principe, surfaces développables
. Quelques projections usuelles
. Les modules linéaires
. L'altération linéaire des distances
Les systèmes géodésiques employés en France : NTF, RGF93, WGS84, les systèmes ITRF
Les systèmes altimétriques :
. Définition
.NGF
. Altitudes normale, orthométrique, dynamique
Formules de conversion de coordonnées :
. Passage XYZ au géocentriques sphériques.
. Passage XYZ au géodésiques
. Passage XYZ au système local
Mouvement de rotation d'une plaque tectonique
Quelques TD en géodésie-1:
Etudes mathématiques de quelques fonctions spéciales : polynômes de Legendre, fonctions de Legendre et fonctions harmoniques
Lecture de cartes topographiques au 1/25 000
Programmation MATLAB de l'effet du coefficient J2 sur la forme de la Terre.
Contraintes pédagogiques - Méthodes pédagogiques
Plan du cours
Introduction et références principales
Objectifs de la géodésie
Les différentes formes et dimensions de la modélisation de la Terre
. Terre plate, la sphère, l'ellipsoïde de révolution, l'ellipsoïde a 3 axes inégaux
Les différentes surfaces employées en géodésie
. La surface topographique, les surfaces mathématiques, le géoïde, déviation de la verticale, le lien entre ces 3 surfaces
Les différents systèmes de coordonnées
. Les coordonnées géocentriques cartésiennes
. Les coordonnées géocentriques sphériques
. Les coordonnées géocentriques ellipsoïdales ou géodésiques
. Les coordonnées planes liées à une projection
. L'altitude
Les projections cartographiques :
. Définition, principe, surfaces développables
. Quelques projections usuelles
. Les modules linéaires
. L'altération linéaire des distances
Les systèmes géodésiques employés en France : NTF, RGF93, WGS84, les systèmes ITRF
Les systèmes altimétriques :
. Définition
.NGF
. Altitudes normale, orthométrique, dynamique
Formules de conversion de coordonnées :
. Passage XYZ au géocentriques sphériques.
. Passage XYZ au géodésiques
. Passage XYZ au système local
Mouvement de rotation d'une plaque tectonique
Quelques TD en géodésie-1:
Etudes mathématiques de quelques fonctions spéciales : polynômes de Legendre, fonctions de Legendre et fonctions harmoniques
Lecture de cartes topographiques au 1/25 000
Programmation MATLAB de l'effet du coefficient J2 sur la forme de la Terre.
Mode d'évaluation
Contrôle continu
Bibliographie
Dufour, J.-P., 2001, Introduction à la géodésie, Hermès, 334 pp.
Dupuy M. et H.-M. Dufour, 1969, La géodésie, Collection Que sais-je ?, PUF, 129pp.
Herring, T., 2009, Geodesy Treatise on Geophysics, ISBN 13 : 978-0-444-53460-6, Elsevier.
Hofmann-Wellenhof B. et H. Moritz, 2006, Physical Geodesy, Springer, 403 pp.
Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Wasle E., 2008, GNSS - Global Navigation Satellite Systems, GPS, GLONASS, Galileo, and more, XXIX, 516 pp. 95 illus., Springer, ISBN: 978-3-211-73012-6
Levallois, J.-J., 1970, Géodésie générale - Tome 2 : Géodésie classique bidimensionnelle, éd. Eyrolles, 408 pp.
Levallois, J.-J., 1988, Mesurer la Terre. 300 ans de géodésie française. De la toise du Châtelet au satellite, Ponts et Chaussées et Association Française de Topographie, Paris, 392 pp.
Radix, J.C., 1991, Répertoire géodésique en vue de la navigation, Cépadues éditions, 756 pp.
Strang, G. et K. Borre, 1997, Linear algebra, geodesy, and GPS, Wellesley-Cambridge Press, 624pp.
Torge, W., 2001, Geodesy, Walter De Gruyter, 416 pp.
Vanicek P. et E. J. Krakiwsky, 1996, Geodesy : the concepts, Elsevier, 714 pp.
Site de l'IGN : geodesie.ign.fr