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Projet PGRN 1994 - Duranthon et al.
Titre Création d'un réseau de points de références sur les principales zones de versant rocheux de la région Rhône-Alpes
Programme Programme départemental CG38/PGRN
Durée 1994-1995

Objets et thématiques de recherche :

Types de risques Mouvements de terrain
Mots-clés Risque mouvement de terrain - Versants rocheux instables - Surveillance - Instrumentation - Réseau géodésique - GPS
Thématiques Connaissance des phénomènes
Sites d'étude Villars-Notre-Dame, Clot Pertuis et Riouperoux (Isère, Rhône-Alpes)

Partenaires, contacts :

Organisme pilote CETE Lyon - Groupe Mécanique des roches
Partenaires -
Coordination J.P. DURANTHON (Resp. de l'Activité Télésurveillance)
Contacts à préciser

Financement du projet :

Budget total ?
Financement (€) - Financement CG38 : 11,43 k€ (75 kF)
- Cofinancement Département, Région, Etat
Part (%) Part du financement CG38 : ?%

Contenu :

Résumé Le relief très tourmenté des Alpes, la présence de formations géologiques variées font que cette région est affectée par de grands mouvements de terrain. Il s’agit parfois de risques majeurs comme à Séchilienne où plus de 50 millions de mètres cubes de masses rocheuses sont en mouvements. Parfois, il s’agit de glissements plus modestes mais dont les conséquences peuvent être désastreuses (ex. des écroulements récents de Villars-Notre-Dame, Boulc…).

Par l’arrivée à maturité du point de vue technique du système militaire américain NAVSTAR/GPS, la méthode de positionnement par satellite constituait un nouvel outil de mesure intéressant les spécialistes de la surveillance géodésique de mouvements de terrains instables. En effet, le système GPS peut fournir des mesures ayant une précision comparable à celle des mesures géodésiques terrestres classiques. Selon le cas, ce nouveau type de mesures peut remplacer ou compléter ces dernières. Utilisé en mode différentiel et en temps différé, ce système de positionnement, destiné à fournir en temps réel des coordonnées absolues à dix mètres près, permet de mesurer les positions relatives 3D de un ou plusieurs récepteurs avec des précisions pouvant être proches de un à plusieurs centimètres, et ce jusqu’à plusieurs centaines de kilomètres.

On distingue deux types de mesures GPS : 1) Pseudo-distances : cette mesure fournit, aux erreurs d’horloge près, la distance satellite/récepteur à quelques dizaines de centimètres près. Elle est utilisée en navigation, en positionnement absolu, en temps réel. 2) La mesure sur la phase de la porteuse du signa : la précision atteinte est de l’ordre du millimètre. C’est donc ce type de mesure qui est utilisé en positionnement différentiel géodésique. Cette mesure est ambiguë d’un nombre entier de cycle. Cette nouvelle inconnue est résolue avec l’évolution de la constellation dans le temps. Par ailleurs, il existe différents types de positionnement : i) le mode statique (antenne réceptrice fixe, sessions de mesure longues de 30 mn à plusieurs heures, fournit la plus haute précision et est donc utilisé en surveillance géodésique lorsque les mouvements sont lents et de faible ampleur) ; ii) le mode statique rapide (antenne fixe, sessions courtes de 2 à 30 mn, précision sensiblement moins bonne, mode compatible avec une surveillance où la vitesse et la valeur des mouvements sont importantes) ; et iii) le mode cinématique (antenne mobile, chaque époque de mesure correspond à une position calculée, la précision qui peut être bonne dépend de la constellation et des masques éventuels sur le trajet, application : trajectographie, relevé d’une surface ou d’un volume).

Le traitement des données utilise des logiciels spécifiques pour la résolution du système d’équation d’observation donné par les mesures GPS, avec différentes phases de calcul : calcul des vecteurs 3D, ajustement du réseau de vecteurs, adaptation des réseaux successifs les uns sur les autres et transformation des coordonnées d’un système de référence à un autre. Le calcul des coordonnées des points est effectué initialement dans le système d référence NAVSTAR/GPS (système WGS 84).

Objectifs Créer un réseau de points de référence sur les principales zones de versants rocheux géologiquement instables de la région Rhône-Alpes, destiné à mettre en évidence d’éventuels mouvements centimétriques, par la mise en place et l’observation d’un réseau géodésique.

Méthodologie Choix de 3 sites ayant préalablement fait l’objet d’études géomécaniques très détaillées.

Mise en place de dispositifs de mesures GPS utilisant des points d’appui réputés stables et des points supposés instables, dont la position doit permettre de caractériser l’évolution de l’activité de la zone.

Détermination du réseau effectuée uniquement à l’aide de mesures de positionnement tridimensionnel de type GPS.

Traitement des données (logiciel ASCECH 5.1) : Calcul indépendant de tous les vecteurs issus de la session d’observation (seuls ceux donnant des critères de qualité satisfaisants en solution fixe sont retenus). Analyse de chacun des côtés du réseau par le calcul d’un vecteur moyen pondéré (solutions hors tolérance rejetées).
Traitement du réseau et résultats donnés dans le système WGS 84.
Calcul des mouvements planimétriques et altimétriques dans un système proche du terrain (Lambert, UTM ou WGS84).

Résultats et produits de la recherche :

Résultats Les résultats obtenus pour la première détermination du réseau correspondent aux précisions requises pour ce genre de surveillance, qui dans un premier temps est une mise sous observation destinée à déceler l’existence d’une activité dans les zones surveillées.

Livrables Mise en place d'un réseau de mesures GPS sur 3 sites isérois

Rapport au PGRN

Diffusion :

Publications et communications -

Pages web -

Débouchés du projet :

Produits de la recherche Instrumentation Rapport
Production scientifique Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Utilisateurs Gestionnaires des risques gravitaires
Partenariats *

Retombées à préciser

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