I. Généralités

1

L'établissement de cartes et plans sur de grandes étendues nécessite la constitution préalable de réseaux de points connus en coordonnées dont la précision relative est au moins égale à celle que l'on attend des levés.

La courbure de la terre, son relief et son caractère de surface non développable impliquent le choix d'une surface de référence et d'un système de projection.

10

L'Institut national de l'information géographique et forestière (IGN) a développé sur l'ensemble du territoire national un réseau géodésique de référence. Les points y sont définis par leurs coordonnées rectangulaires planes dans le système Lambert 93 pour la métropole ou la Corse et, dans le système UTM (Universel Transverse Mercator) pour la Martinique, la Guadeloupe, la Guyane, la Réunion et Mayotte.

Par ailleurs, l'IGN a établi un système de référence altimétrique, le Nivellement général de la France, et en assure la conservation et la rénovation.

20

Tout lever topographique doit être déterminé (ou rattaché) dans le réseau géodésique national. Pour ce faire, il est souvent indispensable d'établir un canevas intermédiaire dont la nature et la qualité dépendent de la nature du lever topographique à réaliser.

Le présent titre précise le système géodésique national de référence et expose les conditions d'exécution des différents canevas établis par les services du cadastre dans le cadre de leur mission.

II. Le système de référence de coordonnées

A. Le système de référence national

30

Le décret n°2000-1276 du 26 décembre 2000 modifié par le décret n°2006-272 du 3 mars 2006 définit le système national de référence géographique pour la métropole et les départements d’Outre-Mer. Il s’applique à compter du 1^er février 2001.

1. La métropole

40

Le système national de référence est le RGF93 (Réseau Géodésique Français 1993). Il a été établi par l'IGN et ses caractéristiques sont les suivantes :

- système tridimensionnel ;

- ellipsoïde : IAG GRS80 ;

- méridien origine : méridien international de Greenwich.

2. Les départements d'Outre-Mer

50

Les différents systèmes relatifs aux départements d'Outre-Mer sont récapitulés dans le tableau suivant :

B. Les réseaux géodésiques

60

Un réseau géodésique est un ensemble de points matérialisés au sol pour lesquels des coordonnées ont été déterminées dans le système national de référence : il permet de constituer un système de référence terrestre et donc de se positionner.

Pour la métropole et la Corse, le réseau RGF93 est composé du :

- RRF (Réseau de Référence Français) : 23 sites, soit un site tous les 200 km (déterminés par techniques spatiales) ;

- RBF (Réseau de Base Français) : 1009 sites, soit un site tous les 25 km (déterminés par observations GNSS (Global National Satellite System)) ;

- RDF (Réseau de Détail Français) : densification du réseau existant ;

- réseau RGP (Réseau GNSS Permanent), ensemble de récepteurs qui enregistrent des mesures en continu, disponibles sur internet (site de l'IGN). Les sites de ce réseau peuvent être assimilés à des points du RBF.

Les points du réseau RGF93 sont déterminés à la fois par leurs coordonnées géographiques dans le système de référence ainsi que par leurs coordonnées planes dans le système de projection Lambert 93.

Pour les départements d'outre-mer, des réseaux géodésiques de référence propres à chacun d'eux ont été mis en place par l'IGN.

C. Les systèmes de projection planimétrique

1. La métropole

70

La projection associée au système géodésique est une projection unique appelée Lambert 93. C' est une projection conique conforme sécante qui conserve les angles et qui s'accompagne d'importantes altérations linéaires (- 95 cm/km ; + 360 cm/km).

Un second système de 9 projections coniques conformes sécantes (CC 9 zones) possédant des altérations linéaires plus faibles (- 9 cm/km ; + 7 cm/km) a été établi pour compléter celui existant.

Le système de référence pour la France métropolitaine se trouve ainsi composé pour sa partie planimétrie d’un système géodésique, le RGF93 et de deux systèmes de projection associés, le Lambert 93 et les CC 9 zones.

Un point est repéré par ses coordonnées planes (Est, Nord) issues d'une des deux projections : Lambert 93 ou CC 9 zones.

80

La DGFiP ayant choisi la projection CC 9 zones pour la gestion de son plan vecteur, la table de correspondance figurant au BOI-ANNX-000373 présente pour chaque département la zone qui lui est attribuée.

2. Les départements d'Outre-Mer

90

Les projections associées au système de référence géodésique des départements d'Outre-Mer sont récapitulés dans le tableau suivant :

Remarque :

Les systèmes de référence de coordonnées de Martinique et de Guadeloupe définis par le décret sus-visé étant provisoires (un nouveau système de référence est en cours d'élaboration par l'IGN), la DGFiP n'a pas reprojeté le plan cadastral vecteur de ces deux départements. Par conséquent, les travaux topographiques du cadastre sont toujours produits dans les anciens systèmes (système Saint-Anne et Fort Desaix).

D. Le nivellement général de la France

100

En métropole, l'altitude zéro a été choisie conventionnellement, par rapport au niveau moyen de la Méditerranée enregistré à une époque donnée par le marégraphe de Marseille.

110

À partir de cette origine, un canevas altimétrique, dénommé Nivellement général de la France (NGF) a été développé par cheminements sur l'ensemble du territoire. Les lignes nivelées sont principalement implantées sur les voies de communication et les points de ce réseau sont matérialisés par des repères scellés.

Le réseau NGF a une densité moyenne d'un point tous les 700 m. Il est matérialisé le plus souvent par des repères en fonte, scellés dans la maçonnerie d'édifices stables. La partie visible de ces repères est une console ronde portant l'inscription : « Nivellement général - IGN » et surmontée d'une saillie dont le point le plus haut constitue le témoin d'altitude.

120

Pour la métropole, le système est nommé système normal IGN 1969. Il est subdivisé en quatre réseaux de plus en plus denses dits de 1^er ordre (réseau primordial), de 2^ième ordre, de 3^ième ordre et de 4^ième ordre.

Les différents systèmes altimétriques en vigueur en France sont repris dans le tableau ci-dessous :

La cote du zéro hydrographique dans chaque zone de marée est définie par le service hydrographique et océanographique de la marine dans les différents systèmes de référence altimétriques.

Par exemple, pour la France métropolitaine, le point fondamental se trouve au marégraphe de Marseille, celui relatif à la Corse se trouve sur un mur de soutènement à Ajaccio.

E. Rattachement des informations géographiques

130

Conformément aux décrets cités ci dessus, le rattachement des informations géographiques doit être mis en œuvre pour tous les travaux topographiques ou cartographiques couvrant une superficie supérieure à 1 hectare ou dont la plus grande longueur est supérieure à 500 mètres.

Ces dispositions s'appliquent à tous les travaux de canevas topographiques effectués par la DGFIP.

140

En métropole, le rattachement doit être réalisé à partir :

- des sites du RGF93 (RBF et RRF) publiées par l'IGN sous la forme de fiches signalétiques ;

- des sites RGP publiées sur internet par l'IGN ;

- de tout point précédemment déterminé et répondant à la précision attendue.

III. Les Canevas

A. Les canevas planimétriques

1. Définition

150

Un canevas planimétrique est un ensemble discret de points matérialisés et bien répartis sur la surface à lever dont les positions sont déterminées dans un même système de coordonnées planes avec une précision au moins égale à celle que l’on attend du levé.

160

Le décret n°2000-1276 du 26 décembre 2000 modifié par le décret n°2006-272 du 3 mars 2006 impose à la DGFiP d’appuyer les travaux topographiques qu’elle exécute sur le système national de référence de coordonnées géographiques, planimétriques et altimétriques.

170

Ces dispositions s’appliquent en particulier aux travaux de canevas topographique. Tous les travaux de canevas ci-après doivent donc dorénavant être rattachés au système national de référence :

- les canevas cadastraux (ordinaire ou de précision) réalisés pour les besoins de la confection de plans neufs ;

- les canevas préalables aux aménagements fonciers agricoles et forestiers ;

- les canevas d'appui pour une prise de vues aériennes ;

- les canevas d'appui pour les travaux de géoréférencement du plan cadastral ;

- les points de canevas « pérenne » de densification de réseau.

2. Unités de mesure

180

Les coordonnées géographiques sont exprimées en degrés, minutes et secondes, les coordonnées planes en mètre et centimètre.

L'unité de longueur est le mètre, les mesures sont exprimées au centimètre près, l'unité d'angle est le grade et les observations angulaires sont exprimées au dixième de milligrade près.

3. Les différents procédés

190

La liste des procédés n'est pas exhaustive. Elle intègre les procédés terrestres comme la détermination de chaînes de triangles, la détermination par point isolé, le cheminement à longs cotés , ainsi que les procédés satellitaires.

a. Les procédés terrestres

1° Les réseaux

200

Les réseaux sont constitués par des triangles groupés en figures géométriques simples qui se prêtent à des ajustements faciles :

- triangles à côtés communs disposés autour d'un sommet commun ;

- quadrilatère convexe dont le point d'intersection des diagonales est assimilé au sommet commun d'un polygone à point central complet ;

- chaîne de triangles.

Par ailleurs, tous les points géodésiques du chantier (ou à proximité immédiate) sont :

- soit intégrés directement au réseau dont ils constituent alors des sommets ;

- soit rattachés aux sommets du réseau par des méthodes simples.

2° La détermination par point isolé

a° L'intersection

210

La méthode consiste à déterminer les coordonnées d'un point en effectuant exclusivement des visées angulaires issues d'autres points de coordonnées connues.

Les visées doivent être réparties aussi uniformément que possible autour du point à déterminer et leur nombre doit être au minimum de quatre pour assurer une détermination correcte du point. La longueur des visées ne doit pas excéder 3 km.

b° Le relèvement

220

La méthode consiste à déterminer les coordonnées d'un point en effectuant exclusivement des visées angulaires dirigées vers d'autres points de coordonnées connues.

Les visées doivent être réparties aussi uniformément que possible autour du point à déterminer et cinq visées au minimum sont nécessaires. Les visées de plus de 6 km sont proscrites.

c° Le recoupement

230

Cette méthode est mixte : le recoupement est une opération dans laquelle on utilise, pour la détermination d'un point, à la fois des visées d'intersection et des visées de relèvement.

On procède par recoupement lorsque le nombre de visées de même espèce est insuffisant pour assurer le calcul correct du point.

Le nombre total de visées est au minimum de cinq sur quatre points bien répartis autour du point à déterminer. Les longueurs des visées doivent satisfaire aux conditions imposées pour l'intersection et le relèvement.

d° La multilatération

240

La multilatération consiste à déterminer les coordonnées d'un point à l'aide des distances qui le séparent de points connus (quatre au minimum).

e° L'insertion

250

L'insertion est une combinaison de mesures d'angles (visées d'intersection et de relèvement) et de distances.

3° Le cheminement à longs cotés

260

Les cheminements seront essentiellement utilisés lorsque le manque de visibilité (terrains boisés par exemple) ne permet pas une détermination correcte des sommets en raison du nombre réduit de lieux géométriques possibles ou de leur disposition défavorable.

b. Les procédés satellitaires

270

Le système GNSS (Global National Satellite System) est composé de plusieurs dizaines de satellites spécialisés en orbite émettant des signaux radios captés par un récepteur.

Ce système permet, en géodésie et en topométrie, de faire du positionnement relatif (détermination d'un vecteur) en temps différé ou réel, en réseau simple ou interpolé, avec une précision variable en planimétrie suivant les techniques et méthodes utilisées.

Les procédés satellitaires consistent à déterminer à l'aide d'une ou deux antennes le positionnement relatif d'un point par rapport à un autre déjà connu en coordonnées.

Deux méthodes peuvent être mises en œuvre : le post-traitement et le temps réel.

1° Le post-traitement

280

La méthode implique le recueil d'observations pendant un temps plus ou moins long suivant la précision attendue (statique post-traitée ou statique rapide ) :

- avec une antenne : les coordonnées du point stationné sont déterminées en utilisant le RGP (coordonnées et observations) ;

- avec deux antennes : une antenne fixe (pivot) et une antenne mobile. Les coordonnées du pivot étant déterminées selon la procédure décrite précédemment.

Une fois les observations recueillies, un traitement informatique permet de déterminer les coordonnées du ou des points observés.

2° Le temps réel

290

La méthode nécessite l'utilisation de moyens de communication (soit par onde radio ou par téléphone GSM) entre le point connu en coordonnées et le point à déterminer.

Les coordonnées du point connu et le positionnement relatif issu de l'observation satellitaire permettent de déterminer immédiatement les coordonnées du point observé.

Ce procédé peut être réalisé à l'aide de deux antennes reliées par radio ou téléphone ou à l'aide d'une seule antenne reliée par téléphone à un réseau d'antennes GNSS permanentes.

4. Choix du procédé

300

Les divers procédés exposés ci-dessus pourront être utilisés indifféremment, et même combinés le cas échéant, à la condition que le résultat obtenu soit conforme à celui attendu en matière de classe de précision.

En pratique, le choix de la méthode à mettre en œuvre sera principalement dicté par les caractéristiques du chantier (relief, présence de masses boisées, situation des points du réseau géodésique, etc.) et par le matériel disponible.

310

Toutefois, compte-tenu de sa précision (détermination planimétrique garantie à 5 cm), la méthode «temps réel» ne doit pas être mise en œuvre pour la détermination de points de canevas pérenne, de canevas de précision, de base d'étalonnage ou de canevas d'appui d'une prise de vues permettant la confection d'un plan de classe de précision [10] cm. (cf. BOI-CAD-TOPO-60).

B. Les canevas altimétriques

1. Le réseau altimétrique

320

Les canevas altimétriques réalisés par la DGFIP sont essentiellement des canevas d'appui réalisés dans le cadre des travaux de stéréopréparation préalables à une prise de vues aériennes.

2. Unités de mesure

330

Les unités employées dans l'exécution des travaux sont :

- pour les longueurs : le mètre (m), ses multiples et sous-multiples ;

- pour les angles : le grade (gr) et les seuls sous-multiples suivants : décigrade (dgr), centigrade (cgr) et milligrade (mgr).

Les mesures de distances sont exprimées au centimètre près et les observations angulaires sont recueillies avec l'expression du dixième de milligrade.

3. Les procédés terrestres

a. Le nivellement direct

340

Le nivellement direct, appelé aussi géométrique, est un nivellement qui s'exécute par visées horizontales, à l'aide d'un niveau placé entre deux points dont on veut déterminer la différence d'altitude.

Le mode opératoire est le cheminement à courtes portées et d'égales longueurs entre deux repères connus.

b. Le nivellement indirect

350

Le nivellement indirect est un nivellement par visées inclinées dans lequel les dénivelées s'obtiennent à partir des angles de pente et des distances.

Pour calculer la dénivelée entre deux points, l'angle de pente de la visée qui les joint est déterminé à l'aide d'un théodolite en station sur l'un des points.

La visée ainsi réalisée est dite unilatérale (ou visée simple).

Si l'angle de pente est également mesuré à partir de l'autre point, les visées sont dites réciproques.

4. Les procédés satellitaires

a. Le post-traitement

360

La méthode implique le recueil d'observations pendant un temps plus ou moins long suivant la précision attendue (statique post-traitée ou statique rapide ) :

- avec une antenne : l'altimétrie du point stationné est déterminée en utilisant le RGP (coordonnées et observations) ;

- avec deux antennes : une antenne fixe (pivot) et une antenne mobile, l'altimétrie du pivot étant déterminée selon la procédure décrite précédemment.

Une fois les observations recueillies, un traitement informatique permet de déterminer l'altimétrie du ou des points observés.

b. Le temps réel

370

La méthode nécessite l'utilisation de moyens de communication (onde radio ou téléphone GSM) entre le point connu en coordonnées et le point à déterminer.

L'altimétrie du point connu et le positionnement relatif issu de l'observation satellitaire permettent de déterminer immédiatement l'altimétrie du point observé.

Ce procédé peut être réalisé à l'aide de deux antennes reliées par radio ou téléphone ou à l'aide d'une seule antenne reliée par téléphone à un réseau d'antennes GNSS permanentes.

C. Exécution des travaux

1. Documentation mise à disposition

380

Pour l'exécution de la mission qui lui est confiée, le géomètre dispose des documents suivants :

- une copie de l'arrêté préfectoral d'ouverture des travaux dans le cas d'un remaniement ou d'un aménagement foncier ;

- une autorisation spéciale de pénétrer dans les propriétés publiques et privées délivrée par le directeur régional ou départemental des finances publiques ;

- les cartes IGN à l'échelle du 1/25 000 indiquant l'emprise du chantier ;

- les listes des coordonnées des points géodésiques et des sommets des canevas précédents susceptibles d'être utilisés dans le cas d'un canevas planimétrique, les répertoires des points du réseau altimétrique et la liste des altitudes et les croquis de repérage des points utilisables des autres réseaux existants dans le cas d'un canevas altimétrique.

et, le cas échéant les orthophotographies aériennes de la zone du chantier.

2. Le projet de canevas

390

Le projet de canevas est soumis à la validation du chef de service préalablement à sa réalisation.

a. Canevas planimétrique

400

Le projet de canevas, établi au bureau à l'aide des données recueillies sur le terrain, est à rédiger sur un support transparent superposable à la carte au 1/25 000 ou à l'orthophotographie. Il comporte la position de tous les sommets du canevas de référence (triangle plein) ainsi que les points nouveaux (triangle vide).

Pour les réseaux de figures et la polygonation à longs côtés, les sommets sont reliés entre eux par des traits de jonction.

Pour les points isolés, les visées angulaires et les mesures de distances sont représentées par des lignes, dirigées vers les points utilisés pour la détermination.

La nature de chaque relation est indiquée par un signe conventionnel porté à l'extrémité de la ligne qui la représente : petit cercle s'il s'agit d'une visée de relèvement, petite croix pour une visée d'intersection, petit tiret perpendiculaire à la direction pour une mesure de distance. Si nécessaire, plusieurs signes sont juxtaposés.

Le signe conventionnel est accompagné du numéro du point d'appui.

Si le canevas est établi à l'aide de matériel GNSS, il convient d'indiquer :

- la figure formée par la liaison entre les références ;

- les points à détermination multiple (symbolisés par 2 petits cercles concentriques) ;

- les points à détermination unique (représentés par un petit cercle rouge) ;

- la longitude et la latitude moyennes en degrés ainsi que l’altitude médiane.

410

Un tableau indiquera comment les différents points seront déterminés. En particulier, on indiquera quels sont les points du RGP les plus proches qui ont servi au rattachement au système de référence légal. Pour chaque point, on indiquera si le point est déterminé en temps réel ou en post-traitement ainsi que son orientation.

b. Canevas altimétrique

420

Le projet de nivellement est rédigé séparément sur un support transparent superposable à la carte IGN au 1/25 000 ou éventuellement à une orthophotographie.

Ce projet comporte :

- la position des sommets du canevas altimétrique de référence et celle des points nouveaux ;

-la représentation des visées et des cheminements.

Les stations intermédiaires de nivellement direct ne sont, en revanche, pas indiquées.

Les sommets connus en altitude sont représentés :

- par un gros point entouré d'un cercle s'il s'agit de repères de nivellement ;

- par un triangle pour les autres points de canevas dont l'altitude est connue.

Les points nouveaux sont représentés par un cercle plein.

Les visées réciproques constituant les cheminements de nivellement indirect sont représentées par un trait de jonction entre stations réciproques.

Les visées unilatérales de relèvement ou d'intersection sont représentées comme en matière de canevas planimétrique.

Les visées surabondantes qu'il est prévu d'observer sont dessinées en trait discontinu.

Les cheminements de nivellement direct sont représentés par un trait épais indiquant approximativement le tracé emprunté entre les stations de départ et d'arrivée.

3. Désignation des sommets

a. Canevas planimétrique

430

Les sommets de canevas nouvellement déterminés seront numérotés comme suit :

Format du numéro de site : DDCCCNNN où DD est le code de département. Ce code est numérique sauf pour la Corse (2A, 2B). CCC est le code de commune INSEE et NNN = numéro du site par commune.

Pour les points nouveaux, la numérotation à trois chiffres peut être assurée conformément aux règles utilisées dans le cadre des canevas observés par méthode traditionnelle, à savoir de 5 en 5 avec un nombre de 3 chiffres au maximum.

Au sein d’un même site, les points nouveaux ou anciens sont identifiés par une lettre. Le nombre de points par site doit rester limité et dans tous les cas être inférieur à 10.

440

Cette numérotation se prête à une gestion nationale ou départementale d’une base de points de canevas rattachés au système national de référence (RGF93 pour la métropole). Les fiches signalétiques devront respecter cette numérotation. Néanmoins, à l’intérieur d’un même département, des points peuvent être échangés au format CCCNNN.

De même, dans le cas d’un chantier portant sur une commune unique, les points peuvent être désignés dans un logiciel de calcul par le seul identifiant NNN. Chaque type de coordonnées de point doit être accompagné du code caractérisant les coordonnées du point selon les modalités suivantes :

Ce code contient deux chiffres :

- le chiffre des dizaines renseigne sur l’origine du point :

0 = origine inconnue

1 = point de l’IGN

2 = point du cadastre

3 = point communiqué par un organisme autre que l’IGN ou le cadastre

- le chiffre des unités renseigne sur le mode de détermination des coordonnées du point :

0 = mode de détermination inconnu

1 = coordonnées calculées à partir d’observations GNSS

2 = coordonnées calculées par application de paramètres de projection plane

3 = point ayant fait l’objet d’un changement de système géodésique par application de paramètres définis localement

4 = point ayant fait l’objet d’un changement de système géodésique par application d’une grille de transformation

b. Canevas altimétrique

450

Les points nouvellement déterminés en E, N, H sont numérotés conformément aux dispositions relatives au canevas planimétrique.

Ceux déterminés uniquement en altimétrie sont numérotés de 2 en 2 à partir de 900 dans l'ordre croissant des calculs.

4. Fiche signalétique des nouveaux sommets

a. Canevas planimétrique

460

Pour chaque sommet du canevas, il est établi une fiche signalétique (cf.BOI-CARTE-000001) qui comprend d'une part des renseignements concernant la nature du point, un croquis de situation, un croquis de repérage et les coordonnées dans le système national de référence (RGF93 pour la métropole), et dans les deux systèmes de projection Lambert 93 et CC 9 zones pour la métropole.

470

Le croquis de situation a pour objet de permettre à toute personne n'ayant pas participé aux travaux de trouver rapidement l'emplacement approximatif du point à partir de détails caractéristiques du terrain ou de la carte.

480

Le croquis de repérage permet de retrouver le repère souterrain d'une borne disparue ou de la réimplanter à sa position exacte. Ce croquis n'est établi que lorsqu'il existe, dans un rayon d'une cinquantaine de mètres, des détails fixes et durables. Les cotes figurant sur ce croquis doivent être relevées avec précision et pouvoir être appliquées sur le terrain malgré la disparition éventuelle de la borne.

b. Canevas altimétrique

490

Pour chaque nouveau sommet déterminé, comme en planimétrie, il est établi une fiche signalétique qui comprend d'une part des renseignements concernant la nature du point, un croquis de situation, un croquis de repérage et les coordonnées dans le système national altimétrique.

5. Constitution du dossier

500

Le dossier de canevas comprend les documents suivants :

- un rapport sur la conduite des opérations, mentionnant en particulier les procédés et le matériel mis en œuvre, les difficultés rencontrées ainsi que les méthodes de calcul utilisées ;

- la carte IGN au 1/25 000 ou les orthophotographies, portant l'emplacement des points géodésiques avec leur numéro d'ordre ;

- le projet de canevas cadastral approuvé ;

- le schéma définitif du canevas ;

- les fiches signalétiques des sommets du canevas.

6. Vérification des travaux

a. Vérification du bureau

510

Il est procédé à cette vérification au vu du dossier. Il convient d'abord d'examiner :

- si le dossier est régulièrement constitué ;

- si les renseignements nécessaires à la recherche, à l'identification et à la conservation des bornes ou des repères figurent sur les fiches signalétiques des points ;

- si les points sont bien déterminés dans le système géodésique de référence et fournis dans un des deux systèmes de projection pour le canevas planimétrique et dans le système national de référence pour le canevas altimétrique ;

- si les visées retenues pour le calcul des sommets de canevas sont bien celles qui ont été prévues sur le projet accepté par le chef de service et dont le schéma est joint au dossier ;

- dans le cas de l'utilisation du GNSS, si les temps d'observation prévus ont bien été respectés.

b. Vérification sur le terrain

520

La vérification technique sera conduite conformément aux prescriptions de la documentation de base relative à la vérification des travaux topographiques (Cf. BOI-CAD-TOPO-60-IV-A relatif à la vérification d'un canevas).

7. Archivage du dossier

530

Le dossier constitué est archivé pour une période de 5 ans après l'achèvement des travaux et les fiches signalétiques des points de canevas sont conservées tant que les points existent sur le terrain.