La planimétrie-altimétrie : qu’est-ce que c’est et pourquoi c’est important

L’importance de la planimétrie-altimétrie dans la conception de bâtiments et d’infrastructures

La planimétrie-altimétrie est une représentation technique d’une zone qui intègre données planimétriques, relatives à la position des éléments sur le plan horizontal, et données altimétriques, relatives à des altitudes, des dénivelés et des pentes du terrain.

La planimétrie-altimétrie est essentielle dans le domaine de l’architecture, de l’ingénierie civile, de l’urbanisme et du dessin technique, car elle fournit des données fondamentales pour la conception de bâtiments, d’infrastructures et d’ouvrages sur le territoire. Pour obtenir une planimétrie-altimétrie fiable, la précision et la qualité des données sont des aspects décisifs, surtout dans les phases de relevé, d’élaboration et de restitution graphique.

Dans cet article, nous verrons ce qu’est la plano-altimétrie, quelle est la différence entre planimétrie et altimétrie, quand un relevé plano-altimétrique est nécessaire, quels documents il produit et quels outils sont utilisés pour acquérir et traiter les données du terrain. Nous approfondirons également le rôle des drones, des systèmes GNSS, des modèles numériques du terrain, logiciels de modélisation terrain 3D et des solutions cloud spécifiques avec lesquelles extraire les données altimétriques et les textures du terrain de manière automatique à partir d’une simple sélection sur Google Maps^® et créer un modèle numérique du terrain détaillé.

Données altimétriques et textures du terrain automatiquement depuis Google Maps®

Planimétrie-altimétrie : qu’est-ce que c’est et quelle est la différence entre planimétrie et altimétrie

La planimétrie-altimétrie est une représentation graphique détaillée qui combine deux aspects fondamentaux : la planimétrie et l’altimétrie.

La planimétrie décrit les dimensions horizontales d’une zone, comme la position des bâtiments, des routes, des frontières, des infrastructures ou d’autres éléments représentés sur un plan.

L’altimétrie, en revanche, décrit les altitudes des points, c’est-à-dire leur hauteur par rapport à un plan de référence altimétrique, généralement le niveau moyen de la mer ou un autre système de référence défini.

La plano-altimétrie intègre ces deux informations dans un unique document, permettant de représenter à la fois la position planimétrique des éléments et l’évolution altimétrique du terrain. Elle est fondamentale en architecture, ingénierie civile, urbanisme, infrastructures, chantiers et planification territoriale.

Qu’est-ce qu’un relevé plano-altimétrique ?

Le relevé plano-altimétrique est l’activité technique par laquelle sont mesurées et enregistrées à la fois la position planimétrique et l’altitude altimétrique des points présents sur un terrain ou sur une zone d’intervention.

Contrairement à la seule planimétrie, qui décrit la position des éléments sur le plan horizontal, le relevé plano-altimétrique permet de connaître également l’évolution verticale du terrain, les dénivelés, les pentes et les relations entre altitudes existantes et altitudes de projet.

Les données acquises sont ensuite traitées pour produire des planimétries cotées, des courbes de niveau, des profils, des sections, des modèles numériques du terrain et d’autres documents utiles à la conception.

Quand a-t-on besoin d’un relevé plano-altimétrique ?

Un relevé plano-altimétrique est nécessaire lorsque l’on doit connaître avec précision la position planimétrique et les altitudes altimétriques d’un terrain, d’un lot, d’une infrastructure ou d’une zone d’intervention.

Il est particulièrement utile dans les cas suivants : 

• conception de nouvelles constructions ;
• extensions de bâtiments existants ;
• interventions sur des terrains en pente ;
• conception de routes, rampes, accès et parkings ;
• travaux d’urbanisation ;
• aménagements extérieurs et mouvements de terre ;
• vérifications de frontières et de distances ;
• calcul des volumes de fouille et de remblai ;
• conception de réseaux d’égouts, hydrauliques et de sous-services ;
• modélisation BIM du terrain ;
• réalisation de DTM, profils et sections.

Demander un relevé plano-altimétrique aux phases initiales permet de baser le projet sur des données géométriques fiables, réduisant ainsi le risque d’erreurs de conception, de variantes en cours d’œuvre ou d’incohérences sur le chantier.

Rôle et importance de la planimétrie-altimétrie en architecture

En architecture, la planimétrie-altimétrie est essentielle pour concevoir des bâtiments et des structures de manière cohérente avec la configuration du terrain. Elle fournit des informations sur les altitudes, les dénivelés, les pentes, les accès, les distances et les rapports entre le projet et le contexte environnant.

Par exemple, si vous concevez une maison sur un terrain vallonné, la plano-altimétrie aide à évaluer le positionnement correct du bâtiment, l’orientation, les accès, les terrains de mouvement et l’intégration de l’œuvre dans le paysage.

La plano-altimétrie est également fondamentale dans la planification urbaine, car elle permet d’évaluer l’impact de nouvelles infrastructures, routes, bâtiments ou travaux d’urbanisation sur l’environnement environnant.

Applications principales de la plano-altimétrie

La plano-altimétrie a de nombreuses applications dans le secteur de la construction, des infrastructures et du territoire. Elle est utilisée pour la conception de bâtiments, routes, ponts, réseaux technologiques, ouvrages hydrauliques, aménagements extérieurs, mouvements de terre et infrastructures linéaires.

Dans les travaux routiers, par exemple, elle permet de définir l’évolution plano-altimétrique du tracé, en évaluant les pentes, les altitudes, les courbes de niveau, les profils longitudinaux et les sections transversales.

Quels documents sont obtenus à partir d’un relevé plano-altimétrique ?

À partir d’un relevé plano-altimétrique, il est possible d’obtenir plusieurs documents techniques, utiles tant dans les phases préliminaires que dans la conception définitive ou exécutive.

Les documents les plus courants sont : 

• planimétrie cotée ;
• plan cotée ;
• courbes de niveau ;
• profils longitudinaux ;
• sections transversales ;
• modèle numérique du terrain, ou DTM ;
• nuage de points ;
• orthophoto ;
• calcul des volumes de fouille et de remblai ;
• documents CAD, GIS ou BIM ;
• rapport technique de relevé.

Le choix des documents dépend de l’objectif du relevé, de l’échelle de représentation requise, de la précision attendue et de la phase de conception dans laquelle les données seront utilisées.

Erreurs courantes à éviter dans la planimétrie-altimétrie

Lors de la création et de l’interprétation d’une planimétrie-altimétrie, il est important d’éviter des erreurs courantes qui pourraient compromettre la précision et l’efficacité du travail.

Parmi les erreurs les plus courantes figurent inexactitudes dans la collecte des données, utilisation d’instruments non calibrés, mauvaise géoréférenciation, absence de vérification des points de contrôle, mauvaise qualité des mesures et absence de mises à jour de la carte.

Il est également important de considérer les conditions environnementales, la végétation, les obstacles présents sur le site et l’échelle de représentation requise, car ces facteurs peuvent influencer la qualité du relevé et de la restitution finale.

Comment interpréter une planimétrie-altimétrie

Pour interpréter correctement une planimétrie-altimétrie, il est nécessaire de connaître les éléments principaux présents dans le document, tels que les courbes de niveau, les altitudes, les points relevés, les symboles conventionnels, les références topographiques et l’échelle de représentation.

Les courbes de niveau, par exemple, représentent des lignes qui relient des points d’égale altitude. Plus elles sont proches, plus la pente du terrain est raide.

Les signes conventionnels indiquent des éléments tels que des routes, des cours d’eau, des bâtiments et des points d’intérêt.

Pour prendre des décisions de conception correctes, il est essentiel de savoir lire ces données et de les relier au contexte réel, en évaluant les altitudes, les dénivelés, les pentes, l’accessibilité et les contraintes présentes sur la zone.

Phases de création d’une planimétrie-altimétrie

La création d’une planimétrie-altimétrie implique différentes phases : préparation du relevé, acquisition des données sur le terrain, traitement, contrôle de qualité et restitution finale.

Dans un premier temps, il est nécessaire de rassembler les informations disponibles sur la zone à relever, telles que les cartographies, les données cadastrales, les documents de projet existants, les contraintes territoriales et les systèmes de référence à utiliser.

Ensuite, des relevés topographiques précis du terrain sont effectués, en utilisant des instruments tels que des théodolites, des niveaux laser, des GPS et des drones.

Les données collectées sont traitées pour créer la carte plano-altimétrique, en tenant compte des courbes de niveau, des points de contrôle et des éléments structurels présents.

Une étape critique est la phase de contrôle de qualité, qui vise à identifier et corriger d’éventuelles erreurs de mesure, incohérences entre les points, problèmes de géoréférencement ou incongruences dans la restitution.

La précision est fondamentale pour garantir que la plano-altimétrie soit fiable et utilisable dans les phases ultérieures de conception, de calcul, d’autorisation ou de mise en chantier.

Méthodes de relevé topographique utilisées dans les projets modernes de relevé

Le relevé topographique est la base nécessaire à la création d’une plano-altimétrie cohérente et fiable. Il permet de déterminer avec précision la position des points sur la surface terrestre, à travers la mesure des coordonnées planimétriques (X, Y) et altimétriques (Z).

Le relevé topographique se distingue en : 

• relevé planimétrique, qui détermine la position des points dans le plan horizontal, à travers les coordonnées X et Y. Il est utilisé pour définir la forme et les dimensions d’une zone vue d’en haut ;
• relevé altimétrique, qui mesure les altitudes des points, c’est-à-dire la hauteur par rapport à un plan de référence, généralement le niveau de la mer. Il sert à décrire la configuration verticale du terrain, comme les dénivelés, les pentes ou les hauteurs ;
• relevé plano-altimétrique, qui combine les deux types précédents, fournissant à la fois la position planimétrique et l’élévation altimétrique des points. C’est la forme de relevé la plus complète et la plus utilisée dans le domaine de la construction, des infrastructures et de l’environnement.

Parmi les outils utilisés aujourd’hui pour le relevé topographique, on trouve : 

• stations totales Imaging, qui combinent la mesure des angles et des distances avec des images haute résolution ;
• drones, qui permettent d’acquérir rapidement des images haute résolution sur de grandes zones, les transformant, via la photogrammétrie, en nuages de points 3D, orthophotos et modèles numériques du terrain ;
• systèmes GNSS RTK, qui permettent de déterminer la position des points avec une précision centimétrique ;
• systèmes LiDAR, qui produisent des nuages de points denses et détaillés, utiles pour acquérir la géométrie des terrains, des bâtiments, des infrastructures ou des sites archéologiques ;
• Systèmes de cartographie mobile (MMS), qui intègrent des capteurs sur des véhicules en mouvement pour acquérir des données 3D de haute précision le long des routes, des infrastructures et des contextes urbains.

Relevé topographique aérien pour de grands projets d’infrastructure

Le relevé topographique aérien pour de grands projets d’infrastructure est généralement effectué avec des drones, surtout lorsqu’il est nécessaire d’acquérir des données sur de vastes zones, difficiles d’accès ou caractérisées par des morphologies complexes.

Le relevé repose sur l’acquisition de données par photogrammétrie aérienne. Les drones, équipés de capteurs et de caméras haute résolution, survolent la zone à relever et acquièrent de nombreuses images superposées de la zone d’intérêt.

Ces images sont ensuite traitées avec des logiciels spécifiques pour créer des orthophotos, des nuages de points, des modèles 3D et des modèles numériques du terrain.

Grâce à l’utilisation des drones, il est possible de cartographier des terrains même de grande taille, obtenant un relevé précis tant dans les détails que dans les mesures.

Avantages et applications pratiques du relevé topographique par drone

Le relevé topographique par drone offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes de relevé conventionnelles, surtout lorsqu’il est nécessaire d’acquérir rapidement des données sur de vastes zones ou difficilement accessibles.

Les principaux avantages sont : 

• rapidité d’acquisition : une zone de plusieurs hectares peut être relevée en peu de temps ;
• meilleure efficacité : la couverture de grandes zones en peu de temps réduit les délais globaux d’exécution du relevé ;
• meilleure sécurité : cela réduit les interventions en hauteur et les accès à des zones dangereuses ;
• précision élevée : grâce aux GCP (Points de Contrôle au Sol) et aux capteurs de dernière génération, il est possible d’atteindre des écarts centimétriques dans des conditions opérationnelles adéquates ;
• flexibilité opérationnelle : les drones s’adaptent à des contextes urbains, agricoles, industriels, naturels et historiques.

Le relevé topographique par drone trouve application dans de nombreux secteurs, notamment : 

• bâtiment et infrastructures : les drones sont utilisés pour cartographier des terrains, surveiller des chantiers et vérifier la conformité des travaux aux spécifications du projet ;
• agriculture de précision : le drone peut collecter des données utiles pour l’analyse des cultures, surveillant la santé des plantes et optimisant la gestion des ressources ;
• urbanisme : les drones offrent une vue complète et détaillée du territoire, utile pour planifier le développement urbain et surveiller les infrastructures existantes ;
• environnement et surveillance des risques : les drones peuvent être utilisés pour cartographier des zones sujettes à des glissements de terrain, des inondations ou d’autres risques naturels, permettant une surveillance plus sûre des conditions environnementales.

Appareils et technologies pour la détection topographique

Le GPS, Global Positioning System, est le système global de positionnement par satellite développé par les États-Unis et est encore aujourd’hui largement utilisé pour les services de géolocalisation.

Le Gps n’est cependant pas le seul système de positionnement par satellite existant. Il existe en effet d’autres systèmes globaux ou régionaux, parmi lesquels : 

• le GLONASS développé par la Russie ;
• BEIDOU ou COMPASS développé par la Chine ;
• IRNSS développé par l’Inde ;
• QZSS développé par le Japon ;
• Galileo, le système européen de navigation par satellite ;
• Systèmes SBAS européens, comme EGNOS, utilisés pour améliorer la précision et la fiabilité du positionnement.

Puisque le GPS n’est pas le seul système utilisable, dans le domaine technique, il est plus correct de parler de GNSS, acronyme de Global Navigation Satellite System.

Les systèmes GNSS, grâce à des récepteurs appropriés, permettent de déterminer la position des points à la surface de la Terre et peuvent fournir des informations sur coordonnées, altitude, vitesse et temps.

Mais comment fonctionne un relevé GNSS ? En général, un récepteur mobile (Rover) reçoit les signaux de plusieurs satellites et calcule sa propre position en fonction du temps de parcours des signaux. Pour obtenir des précisions élevées, surtout dans le domaine topographique, des corrections différentielles, des bases au sol ou des réseaux de stations permanentes sont souvent utilisées.

Pour effectuer un relevé GNSS, il existe plusieurs méthodes de positionnement : 

• positionnement absolu, un seul récepteur est utilisé, se basant uniquement sur les signaux envoyés par les satellites ;
• positionnement relatif, plusieurs récepteurs sont utilisés et il est possible de déterminer la position relative, c’est-à-dire la différence entre les coordonnées des récepteurs eux-mêmes ;
• positionnement différentiel, réalisé avec un récepteur mobile et utilisant à la fois les signaux des satellites et les données de correction des bases au sol de référence, ce qui augmente le niveau de précision du positionnement ;
• positionnement statique, où un ou plusieurs récepteurs restent fixes sur les points à déterminer pendant un certain intervalle de temps. Les données sont ensuite traitées, souvent en post-traitement, pour obtenir des coordonnées de haute précision ;
• positionnement cinématique, utilise des réseaux GNSS dynamiques, c’est-à-dire des stations permanentes qui fonctionnent 24 heures sur 24 et qui utilisent la technique RTK network ou NRTK. Dans ce cas, l’opérateur envoie sa position à la station GNSS permanente et reçoit un message de correction. Il s’agit d’un positionnement très précis qui nécessite seulement un modem et un récepteur à double fréquence.

Flux de travail pour la détection et la cartographie topographique

Le flux de travail pour la détection et la cartographie topographique est un processus structuré qui transforme les mesures physiques et les informations relevées en représentations graphiques numériques ou papier.

Le flux de travail pour la détection et la cartographie topographique se compose des étapes suivantes : 

• étape de préparation, durant laquelle des recherches documentaires, cadastrales et cartographiques sur la zone à relever sont effectuées et où le choix du type d’instrumentation à utiliser est fait ;
• étape de relevé sur le terrain, qui prévoit l’acquisition des données via station totale, GNSS, drone, laser scanner ou d’autres instruments topographiques ;
• étape de traitement des données, durant laquelle les données brutes téléchargées des instruments sont traitées via des logiciels topographiques, GIS ou BIM ;
• étape de restitution finale, qui consiste en la production de modèles 3D, cotés, élaborés plano-altimétriques, ortophotos, profils, sections ou modèles numériques du terrain.

Flux de travail détection et cartographie topographique

Comment les relevés topographiques soutiennent le BIM et les modèles numériques du terrain

Le relevé plano-altimétrique est la base pour une conception précise et détaillée dans le secteur de la construction.

La topographie et le BIM travaillent ensemble pour offrir une vision tridimensionnelle précise du site.

Les données topographiques fournissent des informations essentielles sur le terrain, telles que les pentes, les altitudes, les dénivelés, les accès et les contraintes morphologiques, ainsi que les élévations, qui sont fondamentales pour évaluer la faisabilité du projet et adapter les structures aux conditions environnementales.

Des outils tels que laser scanner 3D, drones avec technologie LiDAR, stations totales et systèmes GNSS permettent d’acquérir des données géospatiales extrêmement détaillées, prêtes à être traitées dans les logiciels BIM.

Le résultat est un modèle numérique précis et complet, utile pour planifier et réaliser des projets durables, sûrs et efficaces.

L’intégration des relevés topographiques dans les modèles BIM permet d’obtenir : 

• une plus grande précision, car les données topographiques haute définition augmentent la qualité et la fiabilité des modèles BIM, réduisant le risque d’erreurs de conception ou d’interférences sur le chantier ;
• une plus grande efficacité, car les technologies numériques de relevé permettent d’acquérir rapidement des informations détaillées, accélérant la phase de conception et optimisant les délais d’exécution ;
• des analyses et simulations géospatiales avancées, car l’intégration des données topographiques permet de réaliser des simulations hydrologiques, des études d’impact environnemental, des évaluations de stabilité du terrain et la planification des mouvements de terre directement sur le modèle BIM ;
• une gestion complète du cycle de vie de l’ouvrage, car les données obtenues des relevés ne sont pas utiles seulement en phase de conception ou de construction, mais aussi pour la maintenance, le suivi et la gestion à long terme de l’infrastructure.

Logiciels pour le relevé topographique, la modélisation du terrain et le traitement des données

Grâce à logiciels de modélisation terrain 3D, vous pouvez créer un Modèle Numérique du Terrain (DTM), à partir de relevés dans différents formats comme IFC, DWG, DXF ou même directement depuis Google Maps® ; de cette manière, vous obtenez un DTM détaillé et précis en très peu de temps.

Avec ces outils, vous pouvez simplement modéliser le terrain via les courbes de niveau, points cotés et surfaces tridimensionnelles, représentant en environnement numérique la morphologie réelle de la zone de projet.

Vous pouvez simuler des opérations d’excavation et de remblai, comparer différentes solutions et niveaux de projet, et intégrer le modèle avec des éléments du paysage. De plus, vous pouvez obtenir des représentations tridimensionnelles réalistes du terrain grâce aux fonctions de rendu intégrées et produire des documents de projet, des planches graphiques, des représentations 3D et des métrés des différentes phases opérationnelles.

Si vous devez effectuer un relevé plano-altimétrique et modéliser le terrain en environnement BIM, vous pouvez essayer gratuitement les fonctionnalités de modélisation 3D du terrain de Edificius ! 

Relevé planimétrie-altimétrie issu du logiciel Edificius

Qu’est-ce qu’un Modèle Numérique de Terrain (MNT)?

Un Modèle Numérique de Terrain, ou MNT, est une représentation numérique tridimensionnelle de la surface du terrain, dépourvue des éléments qui se trouvent au-dessus, tels que des bâtiments, des arbres ou des infrastructures.

Les données pour générer un MNT peuvent provenir de différentes sources, comme la photogrammétrie, les images satellites, des relevés dans des formats tels que IFC, DWG et DXF ou directement de Google Maps^®. Une fois traitées, ces données permettent d’obtenir un modèle 3D utile pour des analyses de terrain, la conception, les mouvements de terre et l’intégration avec des modèles BIM.

Quelle est la différence entre MNT, MNS et MNE?

Le MNE est utilisé comme terme général pour désigner un modèle numérique d’élévation. Le MNT représente le terrain sans les éléments supérieurs, tandis que le MNS représente la surface incluant des bâtiments, de la végétation, des infrastructures et d’autres objets présents au-dessus du terrain.

Vidéo

Dans cette vidéo, vous pouvez voir comment obtenir automatiquement des données altimétriques et des textures à partir d’une simple sélection dans Google Maps^® pour créer rapidement le modèle numérique du terrain grâce à l’intégration entre le BIM et Google Maps^® de usBIM.land.

FAQ

Qu’est-ce que la planimétrie-altimétrie ?

La plano-altimétrie est une représentation technique d’une zone qui intègre des informations planimétriques, c’est-à-dire la position et les dimensions sur le plan horizontal, et des informations altimétriques, c’est-à-dire les altitudes, les dénivelés et les pentes.

À quoi sert un relevé plano-altimétrique ?

Un relevé plano-altimétrique sert à connaître la forme du terrain, la position des éléments existants et les altitudes des points relevés. Il est utilisé pour concevoir des bâtiments, des routes, des infrastructures, des travaux d’urbanisation, des mouvements de terre et des modèles numériques du terrain.

Quelle est la différence entre planimétrie et planimétrie-altimétrie ?

La planimétrie représente les éléments sur le plan horizontal, tandis que la plano-altimétrie ajoute également les informations sur les altitudes et les dénivelés du terrain.

Quels outils sont utilisés pour une planimétrie-altimétrie ?

Les outils les plus utilisés sont les stations totales, les récepteurs GNSS, les drones, les scanners laser, les systèmes LiDAR et les logiciels topographiques ou BIM pour le traitement et la restitution des données.

Les données extraites des cartes en ligne sont-elles suffisantes pour un projet exécutif?

Les données extraites des cartes en ligne peuvent être utiles pour des études préliminaires ou des modélisations de contexte, mais pour des projets exécutifs, il est nécessaire d’utiliser des relevés topographiques professionnels, précis et géoréférencés.