Du sous-sol à l’espace

La mensuration nationale de 1903 a été remplacée dans les années 90. Depuis 1995, swisstopo exploite un nouveau réseau national de points de mesure. Les premières mesures reposaient sur le GPS, le système américain de navigation par satellite. Aujourd’hui, quatre grands systèmes sont en circulation: le GPS, le Galileo européen, le GLONASS russe et le Beidou chinois. Ceux-ci sont réunis sous une appellation unique: «Global Navigation Satellite Systems» (systèmes globaux de navigation par satellite), ou GNSS. Depuis l’introduction du nouveau procédé de mesure, seules quelques modifications ont été apportées au réseau de points. Au fil des années, à quelques exceptions près, les mêmes points ont été mesurés. Cela permet d’avoir les mêmes observations sur une longue période de temps. Le nombre défini de 220 points fixes est un juste milieu entre l’utilité finale et les coûts engendrés. La qualité se péjorerait si le nombre de points était nettement inférieur. Inversement, la complexité de la campagne de mesure serait décuplée si un nombre de points plus élevé était pris en compte. Outre le nombre, l’emplacement des points de mesure est également décisif. Dans l’idéal, les points fixes sont ancrés dans la pierre et ne peuvent donc se déplacer. Ils doivent être accessibles et présenter un axe dégagé vers le ciel. La qualité de la connexion avec les satellites GNSS est ainsi garantie en tout temps.

Sur la route durant quinze semaines

Tous les six ans, deux équipes de mesure de swisstopo passent leur été sur les routes de Suisse. Elles mesurent de nouveau les 220 points définis (cf. carte), les contrôlent et peuvent ainsi détecter les éventuels mouvements de la croûte terrestre supérieure. La grande fréquence des mesures permet d’obtenir des différences très faibles sur les coordonnées et ainsi d’observer les mouvements de la croûte terrestre de manière fine. . Les données restent actuelles et les connaissances techniques peuvent être conservées et transmises. Le travail s’effectue par secteur. Pendant une semaine (= un secteur), chaque personne vérifie entre six et huit points de mesure. Pour ce faire, une antenne montée sur un trépied est installée au millimètre près au-dessus du point de mesure ancré dans le sol. Cette antenne est reliée à un récepteur GNSS spécial qui enregistre les mesures. Chaque point est visité trois fois au total par l’opérateur. En premier lieu, l’antenne et le récepteur sont mis en place. Ils sont ensuite contrôlés et sont finalement démontés. Cette procédure garantit une durée de mesure d’au moins 24 heures par point.

Simplification des tâches grâce à la numérisation

Les stations permanentes sont des antennes et récepteurs fixes qui fonctionnent sans l’intervention de l’homme. Les 41 stations exploitées par swisstopo reçoivent continuellement des signaux émis par les satellites GNSS. Elles fournissent des résultats toujours actuels et d’une grande précision. Malheureusement, leur construction et leur utilisation sont onéreuses. Les stations permanentes ne peuvent donc remplacer l’ensemble des 220 points fixes. En revanche, elles servent de référence pour tous ces points. Les données recueillies sur les stations mobiles sont évaluées par un processus largement automatisé grâce à la numérisation croissante. L’interaction des stations permanentes et des points fixes garantit une précision de mesure inférieure à dix millimètres.

Les points fixes planimétriques de la première catégorie (PFP1) composent le cadre de référence planimétrique de tous les travaux de mensuration effectués en Suisse. 

Enjeux

Une fois installées, les stations de mesure mobiles opèrent de manière autonome. Une batterie extérieure assure l’alimentation électrique pendant au moins trois jours. Néanmoins, le principal enjeu devant être maîtrisé pour permettre une mesure optimale n’est ni l’alimentation en courant, ni le procédé de mesure. Il se situe davantage au niveau du vent, des conditions météorologiques et des animaux, qui peuvent porter atteinte aux opérations. Les points les plus exposés doivent donc être maintenus en place à l’aide de sangles, de cordes, voire de rails ferroviaires courts. Une petite dose de créativité et d’improvisation permet ainsi au récepteur de contrer les vents forts ou les cervidés un peu trop curieux.

L’actuelle campagne de mesure GNSS s’achèvera à la fin du mois d’octobre 2022. Les spécialistes de swisstopo poursuivront leurs travaux au cours des mois à venir et assureront ainsi, grâce aux données relevées, la précision du système de coordonnées suisse. Il sera donc possible, demain comme aujourd’hui, de déterminer avec précision l’emplacement de n’importe quel lieu du pays. Les données de swisstopo peuvent également être utilisées pour assurer des guidages routiers précis dans les systèmes de navigation ou enregistrer des parcours de jogging exacts.