École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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L'école du nouveau monde · Plateforme e-Learning

Unité d’enseignement : PET · S2 · UE4 — Techniques de cartographie et de topographie

  • Télédétection et imagerie

    La télédétection regroupe l’ensemble des techniques qui permettent d’acquérir de l’information sur la surface de la Terre sans contact direct, à partir du rayonnement électromagnétique réfléchi ou émis et enregistré par des capteurs aéroportés ou satellitaires. Dans un pays aussi vaste que le Niger (1,27 million de km²), où de grandes zones du Ténéré et du bassin d’Agadem sont difficiles d’accès, l’imagerie satellite est un outil de première importance : cartographie géologique, repérage des structures (failles, plis, linéaments), identification des altérations minérales, préparation des campagnes sismiques, choix des tracés de pistes et de pipelines, suivi environnemental des champs pétroliers (torchères, déversements, ensablement). Ce cours (semestre 2, UE4 — Techniques de cartographie et de topographie) présente les principes physiques, les capteurs, les traitements d’images et leurs applications géologiques, avec des travaux pratiques sur des images gratuites (Landsat, Sentinel, SRTM).

    Objectifs d’apprentissage

    • Expliquer les bases physiques de la télédétection (spectre électromagnétique, interactions rayonnement-matière, fenêtres atmosphériques).
    • Décrire les principaux types de capteurs (passifs, actifs) et interpréter leurs résolutions spatiale, spectrale, radiométrique et temporelle.
    • Télécharger, prétraiter et améliorer une image satellite (compositions colorées, étirement de contraste, rapports de bandes, indices).
    • Utiliser les images satellites pour l’analyse géologique : lithologie, linéaments, altérations.
    • Interpréter les résultats obtenus et les intégrer dans un SIG pour l’exploration et le suivi HSE d’un champ pétrolier.

    Prérequis

    Notions de géologie générale (roches, minéraux, structures), bases de physique (ondes, rayonnement) et de manipulation d’un ordinateur.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Principes physiques de la télédétection et signatures spectrales
    2. Leçon 2 — Types de capteurs, plates-formes et résolutions
    3. Leçon 3 — Traitement des images satellites
    4. Leçon 4 — Applications de la télédétection en géologie et en exploration pétrolière

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 6 h de cours magistral (CM), 4 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) sur ordinateur, 20 h de travail personnel (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, exercices de TD, quiz en ligne) pour 40 % et examen terminal écrit pour 60 %.

    Bibliographie

    • T. M. Lillesand, R. W. Kiefer, J. W. Chipman, Remote Sensing and Image Interpretation, Wiley.
    • F. F. Sabins, J. M. Ellis, Remote Sensing: Principles, Interpretation, and Applications, Waveland Press.
    • J. R. Jensen, Introductory Digital Image Processing: A Remote Sensing Perspective, Pearson.
    • M.-C. Girard, C.-M. Girard, Traitement des données de télédétection, Dunod.

  • Topographie, cartographie, lecture du plan

    Tout projet pétrolier commence et se termine par de la topographie : implantation des points de tir sismique, positionnement des têtes de puits sur le permis d’Agadem, tracé et piquetage du pipeline Niger–Bénin, calcul des volumes de terrassement d’une plate-forme de forage ou d’une station de pompage, cartographie des installations de la raffinerie SORAZ. Ce cours de semestre 2 initie l’étudiant aux mesures de terrain (distances, angles, dénivelées), au nivellement, aux levés et à leurs calculs (coordonnées, gisements, surfaces), puis à la cartographie : systèmes de projection (UTM, WGS 84), lecture de cartes topographiques et outils numériques (GNSS, SIG). Les travaux pratiques se déroulent sur le campus avec niveau, théodolite ou station totale et récepteur GNSS.

    Objectifs d’apprentissage

    • Mesurer des distances et des angles avec les instruments usuels et appliquer les corrections (pente, température, réduction à l’horizontale).
    • Réaliser et calculer un nivellement direct et un nivellement trigonométrique, contrôler la fermeture et compenser.
    • Calculer gisements, coordonnées rectangulaires, cheminements et surfaces ; préparer une implantation.
    • Lire et interpréter une carte topographique : échelle, courbes de niveau, pentes, coordonnées.
    • Connaître les systèmes de référence et de projection utilisés au Niger (WGS 84, UTM zones 31 à 33) et les bases de la cartographie numérique (GNSS, SIG).

    Prérequis

    Aucun prérequis spécifique ; la trigonométrie de base et l’usage d’une calculatrice scientifique (mode degrés et grades) sont revus dans le cours.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Généralités, mesure des distances et des angles
    2. Leçon 2 — Nivellement direct et trigonométrique
    3. Leçon 3 — Levés topographiques : cheminements, coordonnées et surfaces
    4. Leçon 4 — Cartographie : systèmes de projection, lecture de cartes et cartographie numérique

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP (levés sur le terrain), 40 h de travail personnel ; 4 crédits. Évaluation : contrôle continu (carnets de terrain et calculs de TP, quiz, devoir) pour 40 % et examen terminal écrit (calculs topographiques et lecture de carte) pour 60 %.

    Bibliographie

    • Wolf P. R., Ghilani C. D. (successeurs de Brinker), Elementary Surveying: An Introduction to Geomatics, Pearson.
    • Milles S., Lagofun J., Topographie et topométrie modernes, tomes 1 et 2, Eyrolles.
    • Lemmens M., Geo-information: Technologies, Applications and the Environment, Springer.
    • IGN, Mémento de géodésie et de projections cartographiques (documentation en ligne).