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30/04/2019 - BABETTE SOETAERT

L'UTILISATION D'UNE STATION TOTALE
N'EST PLUS RESERVEE AU GEOMETRE

LA SIMPLICITE D'UTILISATION ELARGIT LE CHAMP D'UTILISATION

Il existe différentes solutions pour déterminer une position exacte. Mais le 'nouveau' standard pour le mesurage et le tracé sur chantier est le GPS, surtout combiné avec la station totale. Etant donné que les récepteurs GNSS (Global Navigation Satellite System) ne fonctionnent que lorsqu'il est possible d'établir une connexion par satellite, on peut recourir à la station totale pour mesurer le 'dernier centimètre'. Comme les évolutions numériques dans le secteur de la construction ont un impact positif sur le fonctionnement de cette ingéniosité technique, cette technologie professionnelle est devenue incontournable dans les entreprises de construction.

Lasertopo

LA STATION TOTALE

L'époque où les gens se cassaient la tête avec un mètre-ruban et un mètre pliant pour déterminer des positions est révolue depuis longtemps. Aujourd'hui, les tâches de levé sont principalement effectuées par GPS, ce qui entraîne une diminution des marges d'erreur et une augmentation de l'efficacité. Cependant, en combinant le positionnement GPS avec une station totale, il est possible de travailler encore plus précisément avec les hauteurs et d'établir des positions dans des zones sans portée GPS.

Fonctionnement

Une station totale combine un théodolite et un télémètre électro-optique. Alors qu'un théodolite ne mesure que les angles verticaux et horizontaux, une station totale peut également mesurer les distances obliques. A partir de cette distance oblique, il est également possible de calculer la distance horizontale qui, en combinaison avec la direction horizontale, donne une coordonnée polaire pouvant être convertie en coordonnée XY. De plus, il est également possible de déterminer la hauteur au moyen d'un calcul trigonométrique.
Ces trois données peuvent ensuite être utilisées pour générer une image 3D. Un bon mesurage implique une bonne connaissance des coordonnées de la station et une orientation vers un deuxième point avec des coordonnées connues. Ceci afin que l'on puisse avec le mesurage être relié à l'environnement sur le plan de la géométrologie.
L'emplacement de la station totale est souvent déterminé à l'aide d'une carte de terrain existante, de points au sol préalablement mesurés ou de points d'orientation mesurés à l'aide du GNSS. De nos jours, les stations totales disposent également d'une configuration automatique, grâce à laquelle l'appareil détermine lui-même sa position en scannant et en mesurant automatiquement les prismes connus en XYZ.

Avantages

BIM Totaalstations
Il est possible d'utiliser des modèles BIM 3D dans le logiciel

Ces dernières années, l'utilisation de la station totale est devenue plus facile. Le logiciel intuitif permet aux contremaîtres et aux chefs de chantier d'utiliser une station totale sans avoir aucune connaissance spécifique en géométrologie. En outre, la poursuite du développement du logiciel garantit une adaptation précise au flux de travail de l'utilisateur. Par exemple, il est possible de coder de manière à ce que la mesure récoltée puisse être lue immédiatement dans le logiciel de traitement géométrologique et il est possible d'utiliser des modèles BIM 3D dans le logiciel.
De nos jours, la station totale offre également de nombreuses possibilités. Aujourd'hui, les stations totales travaillent parfaitement avec les récepteurs GNSS et dans le même projet, l'utilisateur peut utiliser plusieurs capteurs de mesure dans un carnet de terrain ou sur une tablette. En plus du GNSS, il est également possible d'effectuer un mesurage à l'aide de photos ou au moyen d'un balayage laser 3D.
En outre, la technologie de capture du prisme a également été fortement développée, ce qui fait que l'utilisation 'one man' constitue plutôt la norme que l'exception. Les solutions intelligentes actuelles permettent de capter le prise rapidement et de le verrouiller fermement. Enfin, la mesure de distance sans réflecteur est également devenue très utile. Grâce au laser puissant et au petit spot laser, les objets peuvent d'abord être mesurés à distance avant que l'on fonde avec le prisme les points auparavant invisibles.

Inconvénients

Le principal inconvénient d'une station totale est qu'il doit y avoir une vue dégagée entre la station totale et le point à mesurer. Cela signifie que l'emplacement de la station doit être judicieusement choisi. Bien sûr, il est également possible de déterminer plusieurs emplacements, mais cela rend la mesure plus compliquée qu'avec le GNSS, par exemple. 
Même si les stations totales sont très faciles à utiliser et que l'utilisateur est bien aidé par des images à l'écran et des assistants pratiques, il est recommandé de suivre une formation pour faire du bon travail (il faut choisir les emplacements de manière à ce que la qualité de la mesure soit aussi élevée que possible sans compromettre la vitesse).
 

Leica
Avec la commande de la machine, la station totale assure la détermination continue de la position XYZ du prisme 360° sur la machine

COMMANDE DE MACHINE

Outre leur application sur chantier, les stations totales sont également utilisées pour la commande de machines. C'est particulièrement le cas lorsque aucun GNSS n'est disponible ou lorsqu'il faut une meilleure précision au niveau de la hauteur, comme c'est le cas pour le nivellement. Dans la plupart des cas, l'utilisation d'une seule station totale suffit (commande d'un bulldozer, d'une excavatrice ...), mais il est également possible d'utiliser plusieurs stations totales (par exemple pour commander une machine à coffrage glissant). Avec la commande de la machine, la station totale assure la détermination continue de la position XYZ du prisme 360° sur la machine. Grâce au suivi continu des prismes, la position peut être transmise plusieurs fois par seconde à la machine, qui peut alors déterminer immédiatement la position XYZ et la position du godet ou du couteau au moyen du logiciel de commande.

Avantages

Le principal avantage de l'utilisation d'une station totale dans la commande de la machine est l'indépendance par rapport au GNSS. Autrement dit, cette technologie peut aussi être utilisée pour travailler dans ou sous les arbres. Pour la réalisation de chaussée en béton, il n'est plus nécessaire d'utiliser un câble de guidage grâce à la conversion 3D immédiate de la station totale. La mise en place de ce câble prend généralement beaucoup de temps. En outre, ce câble est très fragile. De plus, la station totale garantit également une plus grande précision qui peut être exprimée au millimètre près.

Inconvénients

Comme la machine est en mouvement, les stations totales doivent être constamment déplacées. Par exemple, lors de la commande d'une machine à coffrage glissant, on utilise souvent trois dispositifs que l'on déplace progressivement dans le sens de la marche de la machine par une sorte de méthode de 'saute-mouton'. Ainsi, il y a toujours deux appareils qui contrôlent la machine et un troisième qui effectue les mesures de contrôle. Un autre inconvénient réside dans le fait que l'installation d'une station totale prend plus de temps que l'utilisation du GNSS ou du laser.

TENDANCES

Stations totales avec fonctions de balayage

Si on ne sait pas exactement à l'avance quels points doivent être mesurés, l'utilisation d'une station totale avec des capacités de balayage peut offrir une valeur ajoutée. Un balayage laser peut être comparé à une mesure de distance sans réflecteur, mais il est effectué beaucoup plus vite, ce qui permet de créer rapidement un nuage de points 3D de l'environnement. Ce nuage de points peut ensuite être 'mis en couleur' en prenant également des photos de l'environnement avec la caméra de la station totale pour obtenir en quelque sorte une copie numérique de la réalité. Un scan 3D peut également mesurer des formes très complexes telles que des courbes et des surfaces afin de vérifier immédiatement si un mur ou un sol a été coulé correctement. La mesure peut souvent être exportée dans son ensemble, ce qui permet de continuer à travailler au niveau du logiciel ou de compléter le flux de travail du client.
 

Mesure hybride

Leica
En utilisant simultanément le GNSS et la station totale, il est également possible de mesurer des points 'cachés'

Lorsqu'on mesure des points qui se trouvent derrière un obstacle, le travail avec une station totale peut souvent s'avérer compliqué en raison des réglages de la station qui prennent du temps. Ce problème peut être résolu en utilisant simultanément le GNSS et la station totale. Cette combinaison permet de basculer de la station totale au récepteur GNSS lors de l'enregistrement d'une position en coordonnées Lambert. Aux endroits où la station totale a un prisme limité, on bascule automatiquement sur le récepteur GNSS monté sur le prisme, qui transmet alors immédiatement ses coordonnées.

Capture de prisme via l'emplacement gps du contrôleur

Certaines stations totales ont la possibilité de capturer le prisme via la position GPS du contrôleur au lieu d'utiliser une caméra. L'utilisation de prismes spéciaux, coûteux et souvent énergivores est ainsi superflue. Ces stations totales se concentrent sur le prisme sans qu'il faille regarder à travers le télescope, ce qui permet d'obtenir des mesures très fiables et cohérentes.

Les stations totales qui n'ont pas cette fonction effectuent souvent la même tâche en utilisant:

  • La caméra: la station totale balaye l'environnement et l'utilisateur peut commencer à travailler dès que le prisme est capturé;
  • Mesures de distance: le prisme est surveillé en permanence et, en cas d'interruption soudaine du signal, il est à nouveau verrouillé via une mesure de distance;
  • Positionnement sur la carte: en indiquant la position de la station totale sur la carte intégrée, l'appareil recherche simplement le prisme.

Leica
L'utilisateur peut utiliser plusieurs capteurs de mesure dans un carnet de terrain ou sur une tablette

Intégration bim

La modélisation de l'information du bâtiment est un processus de travail qui assure entre autres une meilleure diffusion de l'information et une meilleure coopération au sein de la construction. Ceci est généralement obtenu en travaillant avec les mêmes données numériques qui, en termes de géométrologie, correspondent aux mêmes modèles 3D. Si le logiciel embarqué de la station totale peut gérer les modèles BIM et les actualiser via le cloud, l'utilisateur peut toujours utiliser les dernières données disponibles pour ses travaux de tracé. Il est également important que les données mesurées puissent être rapidement intégrées dans le processus BIM, ce qui signifie que le logiciel doit être capable de télécharger rapidement les données mesurées vers le logiciel utilisé dans le flux de travail BIM du projet en question. Grâce à une bonne intégration BIM, l'utilisateur de la station totale utilise les informations géographiques correctes et peut également visualiser les modèles BIM 3D sur son écran afin de voir parfaitement quels objets il sélectionne pour son travail de tracé et s'il y a des conflits entre les mesures et la conception.

Facilité d'utilisation accrue

La vague actuelle de numérisation dans l'industrie de la construction augmente la demande de solutions pour la géométrologie. Le logiciel simple et intuitif dont les stations totales actuelles sont désormais équipées permet non seulement aux géomètres (experts) mais aussi aux contremaîtres et aux chefs de chantier de travailler avec ces appareils. En connectant le logiciel au profil de l'utilisateur, l'utilisation par une personne moins bien formée n'est pas un problème. De plus, grâce à la technologie plus conviviale, on a plus de temps pour l'aspect humain et il peut y avoir par exemple une concertation sur les résultats de mesure et les contrôles.

PLUS VASTE CHAMP D'APPLICATIONS

L'utilisation plus facile de la station totale permet un plus grand champ d'applications pour un plus grand nombre d'utilisateurs. Mais que les choses soient claires: ces utilisateurs ont besoin d'avoir une certaine connaissance de l'appareil en question si bien qu'une solide formation est souhaitable dans la plupart des cas.
Les utilisateurs qui effectuent souvent des tâches similaires avec la station totale, comme la commande d'une machine ou le tracé d'une série de piquets à proximité de la station totale, ont souvent suffisamment de règles de base pour exécuter le travail correctement. En d'autres termes, un plus grand champ d'applications peut favoriser la productivité et la qualité des projets.
Lorsque les utilisateurs sont bien formés à leur application et que des experts effectuent des contrôles réguliers, la qualité ne sera jamais un problème et les projets plus importants pourront être gérés de manière plus ciblée. 

ACHETER UNE STATION TOTALE?Leica

Lors de l'achat d'une station totale, il est préférable de tenir compte de ce qui suit:

Qualité

Une station totale doit pouvoir durer des années dans des conditions parfois difficiles (poussière, pluie, vent). Cela ne sert à rien d'investir dans un appareil moins qualitatif s'il n'affiche plus de valeurs fiables au bout d'un certain temps.

Rapport qualité-prix

Il est important de tenir compte des coûts à long terme lors de l'achat d'une station totale. Prenez en compte la remise, la vitesse de mesure, l'intégration dans le flux de travail, etc. Assurez-vous de tester plusieurs appareils avant de procéder à l'achat. En effet, il peut arriver qu'un appareil plus cher se révèle un meilleur investissement à long terme parce qu'il permet de travailler plus rapidement et parce que la remise estimée lorsque vous le remplacez est plus élevée.

Convivialité et facilité d'utilisation

Avant d'acheter une station totale, il est important de savoir comment elle s'intègre dans le flux de travail. Par exemple, l'appareil peut-il traiter des fichiers IFC lorsqu'il est utilisé dans un environnement BIM?

Service et support

Une station totale nécessite un entretien annuel. De plus, il y aura bien sûr des situations où, en tant qu'utilisateur, vous aurez des questions ou serez bloqué dans votre travail. Un bon service et un bon support de la part du fournisseur sont donc indispensables.

Merci à Leica Geosystems,Laser Control et Lasertopo