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Le magazine mondial de Leica Geosystems 64

Le magazine mondial de Leica Geosystems · 2011. 10. 4. · Le magazine mondial de Leica Geosystems | 5 Un héritage durable Les numérisations du cuirassé ont généré des mil-liards

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  • Le magazine mondial de Leica Geosystems

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  • 2 | Reporter

    Chers lecteurs,

    Cette année, pour la toute première fois, Leica Geosystems et toutes les entreprises Hexagon par-tenaires ont organisé une conférence internationale, « Hexagon 2011 » qui a eu lieu à Orlando, en Flo-ride, du 6 au 9 juin. Les clients et les visiteurs ont pu observer de près les projets, les produits et les solutions de Leica Geosystems et de bien d'autres marques réputées comme Erdas, Intergraph, Z/I Imaging et Hexagon Metrology. Plus de 2 000 visi-teurs sont venu découvrir les tendances du secteur, apprendre comment utiliser nos solutions, s'inscrire à des stages de formation, et élargir leur réseau sous la devise « Construire un monde plus intelligent ».

    Cette édition du Reporter illustre comment nos clients mettent déjà cette devise en pratique pour façon-ner notre monde : l'extension du canal de Panama, l'un des plus grands projets du génie civil jamais lan-cés, et la recherche scientifique sur le glacier suisse de Macun en sont deux exemples. Nos clients nous montrent également comment ils contribuent aux efforts de gestion des situations d’urgence dans les articles sur le déversement de boue rouge en Hon-grie, sur les inondations en Australie et sur l'accident d’une centrale électrique en Russie. Il existe aussi des applications qui aident à préserver notre patrimoine culturel et historique pour les générations à venir, comme les travaux sur les grottes de Piusa, dont l’image est en couverture, et sur le démantèlement de « Mighty Mo ».

    Comme vous pouvez le voir, avec l'aide de nos clients (qui continuent de partager avec nous leurs projets), nous avons une fois de plus rempli le Reporter d'ap-plications fascinantes et de solutions créatives. J'es-père que vous apprécierez cette lecture.

    Juergen Dold PDG de Leica Geosystems

    Le dernier voyage de Mighty Mo

    Des grottes virtuelles

    La précision du GPS pour un labyrinthe de maïs

    Partenariat gagnant avec Leica SmartNet

    Réseau GNSS sur l'île deLa Réunion Réseau Lél@

    Construction ducanal du 21ème siècle

    La Leica TS30 mesure desgrues de levage

    Numérisation d'unglacier rocheux suisse

    Une aide rapide pour les victimes

    Des oeuvres d'art flottantes

    Enquête sur un accident, dansune centrale électrique russe

    L'inondation rouge

    La précision pour les touristesde l'espace

    Leica Geosystems soutientl'exploration minière en Mongolie

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    Éditorial

    Mentions légales

    Reporter : Le magazine de Leica Geosystems

    Publier par : Leica Geosystems AG, CH-9435 Heerbrugg

    Adresse de rédaction : Leica Geosystems AG, CH-9435 Heerbrugg, Suisse, Téléphone +41 71 727 34 08, [email protected]

    Responsable des contenus : Alessandra Doëll (Directrice de la communication)

    Éditeurs : Agnes Zeiner, Konrad Saal

    Mode de parution : En anglais, allemand, français et espagnol, deux fois par an.

    Les réimpressions ainsi que les traductions, même partielles,sont autorisées avec l’accord de la rédaction uniquement

    © Leica Geosystems AG, Heerbrugg (Suisse),Septembre 2011. Imprimé en Suisse

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    par Mark Evangelista

    Lors de son démantèlement, le 31 mars 1992, l’USS Missouri, un cuirassé de classe Iowa de plus de 270 m, avait l'air fatigué. Son pont en teck usé et crevassé avait porté des milliers d'officiers de la marine et leurs équipages. En 1998, « Mighty Mo » a été transféré à l'associa-tion à but non lucratif USS Missouri Memorial Association d'Honolulu, à Hawaï. Ce transfert a marqué le début d’une nouvelle carrière pour ce cuirassé historique, comme musée de la seconde guerre mondiale, à côté de l'USS Arizona, dans la section des cuirassés de Pearl Harbor. Mais les responsables avaient en tête quelque chose de

    plus grand : une vision qui impliquait de réparer et de préserver le cuirassé pour les générations à venir.

    Cette vision a pris forme en octobre 2009, lorsque le Missouri a été déplacé dans la plus grande cale sèche du chantier naval de Pearl Harbor, pour un projet de conservation de trois mois. « Avoir le cuirassé Mis-souri en cale sèche était une opportunité unique de numériser entièrement le navire pendant qu'il était hors de l'eau, » a expliqué Michael A. Carr, Président directeur général de l’USS Missouri Memorial Asso-ciation. « Cette opportunité ne se représenterait pas avant des dizaines d'années, alors nous ne voulions surtout pas la rater. »

    Le dernier voyage de Mighty Mo

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    Un mois avant le début du projet de conservation, Carr et les autres responsables de l'association ont assisté à la conférence de la Historic Naval Ships Association (association des navires de guerre his-toriques), en Alabama. Ils y ont rencontré Richard Lasater, Président de Smart GeoMetrics, une division de l'entreprise de Houston Smart MultiMedia. Un peu plus tôt cette année-là, cette entreprise spécialisée dans la numérisation laser avait numérisé certaines parties de l'intérieur d'un autre cuirassé historique, l'USS Texas BB-35. Et Lasater était fier de montrer le résultat.

    En voyant les photos panoramiques et les vidéos en 3D, les responsables de l'association étaient impressionnés. Cette technologie offrait la possibi-lité d'améliorer d’une manière générale la visite du musée. S'ils n'agissaient pas tout de suite, ils n'au-raient probablement plus jamais cette chance.

    « On ne peut pas numériser un navire entièrement et précisément quand il est à l'eau, » a expliqué Lasater. « En effet, il est impossible d'obtenir des images des parties immergées, même par une journée calme, car les moindres mouvements de l'eau et du navire dégradent la précision de la numérisation. »

    Le budget alloué au projet de conservation avait déjà été fixé, mais les responsables de l'association ont décidé qu'ils devaient mener à bien ce projet de docu-mentation. Grâce à un formidable travail d'équipe, le projet a été financé à un niveau acceptable pour tous les participants et Smart GeoMetrics a commencé à aiguiser sa stratégie. Une documentation rapide L'effort de documentation serait la dernière partie du projet de préservation, avant de remettre le Missouri à sa place, parmi les cuirassés. Smart GeoMetrics et son équipe disposeraient d'une fenêtre de quatre jours pour numériser le vaisseau, après le démon-tage des échafaudages et des bâches de protec-tion. Cet effort massif nécessiterait trois équipes de numérisation, équipées d'un scanner laser Leica HDS chacune, afin de terminer le projet. Une quatrième équipe a été assignée à la création et à la mainte-nance du réseau de contrôle des levés. « Le Missouri est un très, très gros navire et nous ne disposions que de quatre jours pour exécuter un travail estimé à 14 jours, au sein de l'armée d'ouvriers du chantier naval, » a déclaré Lasater. « Le fait que le navire se trouve à Hawaï a également rendu la logistique plus difficile. »

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    Un héritage durable Les numérisations du cuirassé ont généré des mil-liards de points de données, que l'équipe a immé-diatement commencé à traiter sous forme de nuages de points, de plans de DAO et de modèles en 3D. L'équipe a également décidé de dépasser le stade des documents livrables, en ajoutant des hologrammes, une technologie fournie par Zebra Imaging, une entreprise texane. Ce fut les premières archives à contenir des hologrammes.

    Le résultat du projet de documentation sera utili-sé par l'USS Missouri Memorial Association, comme archive historique et à des fins d'entretien et d'édu-cation.

    Pour en savoir plus sur Mighty Mo, visitez le site de l'USS Missouri Association sur www.ussmissouri.com.

    À propos de l'auteur : Mark Evangelista est un rédacteur indépendant qui vit à Houston, au Texas.

    Cependant, Smart GeoMetrics était partante pour ce travail. L'entreprise a rapidement constitué une équipe parmi les professionnels de la technologie HDS de Meridian Associates, à Houston et d’As-Built Modeling Services Inc. plus proche, à Pearland, au Texas. L'entreprise de Houston, Mustang Engineering Inc. a fourni une assistance spéciale.

    L'équipe est arrivée sur le chantier et elle a mis en place un réseau de contrôle de plus de 400 points. Les équipes ont ensuite numérisé 160 zones sur l'ex-térieur du navire et aux alentours, puis elles ont pris des milliers de photos (5 400 en tout).

    « Les équipes de documentation avançaient très vite sur ce projet, mais tout le navire n'était pas acces-sible au même moment, » a déclaré Jonathan White, chef de projet chez Meridian qui dirigeait l'une des équipes de numérisation. « Nous travaillions pendant et autour des préparatifs du chantier naval visant à remettre le navire à la mer. » La veille du jour où l'USS Missouri devait quitter la cale sèche, le travail de numérisation et de photographie était terminé. L'équipe s'est ensuite concentrée sur la valorisation du projet : transformer les données en documents livrables.

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    Des grottes virtuellespar Lauri Põldre

    Les grottes de Piusa sont un réseau de grottes de sable uniques, situées au sud-est de l'Es-tonie, à quelques kilomètres seulement de la frontière russe. Les grottes sont nées de l'ex-traction de sable de verrerie, de 1922 à 1966. Elles représentent un réseau de galeries sou-terraines, soutenues par des colonnes de grès et des plafonds voûtés allant jusqu'à 10 m de hauteur. Depuis 2006, ces grottes sont fermées au public pour des raisons de sécurité et seule-ment une petite partie sécurisée est accessible aujourd'hui. 3D Technologies R&D a numérisé les grottes pour en faire une représentation vir-tuelle en 3D, exposée au centre d'accueil grâce à une nouvelle technologie interactive.

    Les autorités locales ont décidé de trouver une nou-velle manière de préserver les grottes de Piusa, car elles sont devenues une importante attraction tou-ristique. En outre, ces grottes sont occupées par cinq espèces de chauves-souris hivernantes. Depuis qu'elles sont devenues des espèces protégées en Estonie, les chauves-souris sont régulièrement comptées à cet endroit. 3D Technologies R&D, une entreprise de Tallinn, en Estonie, fournit des appli-

    cations permettant de présenter les objets grâce à une technologie 3D interactive. L'entreprise a créé une solution permettant de présenter virtuellement le réseau de grottes, sous forme de modèle en trois dimensions sur une borne à écran tactile. Elle a donc été engagée pour une numérisation exceptionnelle avant la fermeture définitive des grottes. Numérisation d'un tunnel de 20 km en trois jours Pour créer un modèle en trois dimensions des grottes le plus précis possible, il a fallu utiliser un scanner laser. Comme les grottes se composent de piliers, chacun d'entre eux a dû être numérisé pour pouvoir atteindre le moindre recoin. La numérisation de ces grottes a été unique et particulièrement difficile, par rapport aux méthodes de levés classiques. Ce qui a rendu la numérisation difficile, c'est l'obscurité totale et les basses températures à l'intérieur des grottes (elles restent à environ 5 °C toute l'année). Malgré tout, il n'a fallu que trois jours pour les numériser à l'aide du scanner Leica HDS3000.

    Après la numérisation du site, les nuages de points ont été géoréférencés, traités et convertis en maillage. Le nuage de points a ensuite été utilisé pour créer un modèle en 3D des grottes de Piusa. En

  • plus de la numérisation, des photos des grottes ont été prises en haute résolution. Le nuage de points a été nettoyé, simplifié, et il a subi une triangulation avant l’importation des données dans le logiciel de modélisation. Cet outil a transformé les photos de manière à pouvoir les appliquer sur le modèle en 3D et ajouter des textures. Le modèle détaillé d'origine en 3D a été traité avec Normal Map, qui a fait ressor-tir les inscriptions et la rugosité des murs.

    Pour les visiteurs, un modèle interactif en 3D et en temps réel Les grottes sont présentées sous la forme d'un modèle interactif en 3D qui permet aux visiteurs de se déplacer dans un environnement virtuel à l'aide d'un écran tactile de 32”. Les parois des grottes, les couleurs du grès et les plus infimes détails, comme les inscriptions laissées sur les murs de sable par les visiteurs précédents, apparaissent sur le modèle informatisé. Les visiteurs peuvent lire des informa-tions supplémentaires sur les grottes et s'y promener virtuellement. Certaines sculptures, devenues des objets de culte, sont indiquées comme points d'inté-rêt grâce à des icônes et les visiteurs peuvent lire des légendes à leur sujet.

    Dans la partie supérieure gauche de l'écran, une carte des grottes indique en surbrillance la position actuelle sur le parcours virtuel. Le parcours aide le public à comprendre la structure et la nature des chambres souterraines malgré leur fermeture. Il illustre également les méthodes d'extraction du sable de verrerie, au siècle dernier.

    Préservation d'un patrimoine La numérisation laser en 3D permet de préserver ce site du patrimoine, pour le tourisme et pour les géné-rations à venir. Le centre d'accueil a fait l'objet d'un intérêt particulier, du fait de son approche innovante qui propose aux touristes une promenade virtuelle dans les grottes, sans déranger les chauves-souris. Cette solution a également contribué à promouvoir le centre d'accueil du fait de son approche innovante de la présentation de ce site historique. Une courte vidéo et une capture d'écran sont disponible à cette adresse : http://vimeo.com/16268850.

    À propos de l'auteur : Lauri Põldre est Directeur commercial chez 3D Tech-nologies R&D.

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    Des applications interactives

    L'entreprise 3D Technologies R&D a été créée en 2006 par un groupe d'analystes concepteurs, dans le but de mettre au point une plateforme permettant de représenter les objets en 3D dans un environne-ment Internet, puis de construire une série d'applica-tions commercialisables auprès de l'utilisateur final à partir de cette plateforme.

    La plus importante partie du projet a été la concep-tion et la mise au point du langage de marquage en 3D pour Internet (3DMLW pour 3D Markup Language for Web), une plateforme libre qui permet de repré-senter les objets en 3D en temps réel dans un navi-gateur Internet ou d'utiliser des objets en 3D dans des applications personnalisées.

    À partir du 3DMLW, les principaux produits de l'en-treprise sont des applications interactives de visua-lisation 3D en temps réel, pour Internet ou pour des bornes à écran tactile. Ces applications sont nées de vraies demandes des clients.

    Les clients de l’entreprise sont des musées, des municipalités, des entreprises et des fabricants de bornes, qui profitent tous de ses solutions 3D inte-ractives.

    Davantage d'informations sont disponibles à cette adresse : http://www.3dtech-rd.com.

  • 8 | Reporter

    par Markus Prechtl

    L'été culturel de Baumburg s'est ouvert en août 2010 avec une attraction particulière : le plus grand labyrinthe de maïs de Bavière. La bras-serie du monastère local a souhaité proposer à ses invités un programme riche et varié au cœur du labyrinthe et aux alentours, avec des jeux, des concerts, des promenades nocturnes, des dîners de maïs aux chandelles et des tours en hélicoptère. Mais comment créer un motif dans un champ de 113 000 m² de grandes tiges de maïs ? L'organisateur de l'événement, Muk Heigl, a fait confiance aux ingénieurs du bureau d'étude ing Traunreut GmbH. Grâce à la techno-logie de positionnement Leica Geosystems, ils ont maîtrisé cette tâche loin d'être quotidienne.

    Tout d'abord, les motifs et le dessin général ont été dessinés par un graphiste. À partir de ces dessins, les ingénieurs géomètres ont calculé les données de base afin d'établir les parcours et les clairières. Tous les dessins ont été mis à l'échelle et adaptés aux dimensions du champ de maïs, puis chacun des par-cours du futur labyrinthe a été numérisé. Cela a per-mis d'obtenir un plan à l'échelle, avec les contours du labyrinthe de maïs proposé, représentés sous forme

    La précision du GPS pour un labyrinthe de maïs

    de polylignes en 2D. Le motif représente les armoi-ries de Baumburg, une chope de bière, une bouteille de bière, une assiette de quenelles, un cheval méro-vingien et le logo « Chiemgau – Bayerns Lächeln ». Plus tard, les passagers des tours en hélicoptère découvriraient ces éléments.

    Une faucheuse avec un dispositif de guidage Les ingénieurs-conseils n'utilisent pas le guidage d'engins dans leur travail quotidien. Ils ont donc fait appel à une entreprise allemande, Scanlaser Ver-triebsgesellschaft, le revendeur de Leica Geosystems pour les systèmes de guidage d'engins. Il s'agissait de faucher le champ de maïs en suivant le plan, à l'aide d'un système GPS Leica Geosystems et du sys-tème de guidage d'engins GeoROG de SBG (qui fait également partie du groupe Hexagon). Pour ce faire, il a fallu convertir les polylignes en axes et préparer le résultat au format adéquat à l'aide de la suite logi-cielle GEO Construction de SBG.

    Après avoir téléchargé les données relatives à la fau-cheuse, il restait un autre problème à résoudre : les composants du système de guidage devaient être montés sur un petit combiné motoculteur-faucheuse manuel à deux roues, avec une seule barre de coupe.

  • chées en série. Elles ont été fixées au dessus de la barre de coupe pour abaisser le centre de gravité afin d'améliorer la stabilité.

    Suivre la piste jusqu'à la réalisation complète du labyrinthe Lorsque le matériel a été prêt et que toutes les don-nées nécessaires au fauchage du labyrinthe ont été téléchargées dans le programme, il était temps de commencer. La faucheuse a commencé par tracer la forme des différents parcours du labyrinthe. Le conducteur de la faucheuse a trouvé qu’il était facile de faucher précisément son chemin dans le champ de maïs, grâce au dispositif de guidage. Il s'est orienté à l'aide des axes indiqués par GeoROG et les motifs ont été fauchés assez rapidement dans le champ de maïs. Seules les profondes traces des pneus du tracteur ont posé problème, car la faucheuse manuelle à deux roues s'inclinait toujours brusquement lorsqu'elle en croisait une. De ce fait, l'antenne GPS haute de 2,8 m bougeait jusqu'à 50 cm, ce que le dispositif de gui-dage fiable ne manquait pas d'indiquer à l'utilisateur. Pour éviter de déformer les contours du motif, le conducteur du tracteur a dû anticiper ce phénomène et conduire en conséquence. Après avoir fauché tous les contours, les zones ouvertes restantes ont été taillées à l'aide de la faucheuse.

    Les ingénieurs de chez ing Traunreut GmbH ont adopté une approche différente pour tailler les îles. Comme il s'agissait de surfaces isolées inaccessibles avec le tracteur manuel à deux roues, les îles ont été réalisées à l'aide de levés GPS classiques. Les poly-lignes du labyrinthe ont été téléchargées au format DXF dans le GPS1200 Leica. Les contours de chaque île ont été définis sur site et les zones isolées ont été fauchées à la main.

    Pendant les deux jours de fauchage, environ un quart du champ de maïs a été taillé pour former les par-cours et les clairières du labyrinthe. Ce projet montre jusqu'à quel point les applications de guidage d'en-gins peuvent être spécialisées. Même pour une appli-cation aussi « exotique » que le traçage d'un laby-rinthe de maïs, le système contrôlé par GPS s'est révélé être une solution innovante et, de loin, la manière la plus rapide d'exécuter le travail.

    À propos de l'auteur : Markus Prechtl est ingénieur géomètre chez ing Trau-nreut GmbH

    Il a fallu construire des supports spéciaux. Le dispo-sitif de guidage prenait très peu de place : la Power-Box Leica, la PowerAntenna Leica et le GeoROG se fixaient facilement sur le petit tracteur et il y avait encore de la place pour l'alimentation électrique du système : deux batteries de voiture de 12 V, bran-

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  • 10 | Reporter

    Partenariat gagnant avec Leica SmartNet par Daniel C. Brown

    Ces dernières années, le réseau de téléphonie cellulaire du sud de l'Ontario, au Canada, s'est beaucoup amélioré. Les données peuvent être acheminées en moins d'une demi-seconde grâce à une connexion cellulaire, ce qui permet aux géomètres d'utiliser la téléphonie cellulaire pour mieux profiter des capacités des récep-teurs GPS. À l'instar des réseaux de stations de références qui se développent aux États-Unis, Leica Geosystems a mis en place Leica Smar-tNet Southern Ontario, un réseau qui couvre aujourd'hui toute la partie sud de la province.

    Depuis 2006, ce réseau GPS RTK s'est développé de 5 à 51 stations, avec le déploiement de 10 à 12 sta-tions supplémentaires prévu pour cette année. Leica Geosystems assure la gestion et l'entretien du réseau et elle fournit des corrections aux utilisateurs, mais s'est aussi créé une sorte de co-entreprise entre les utilisateurs et Leica Geosystems. Pour un peu plus de la moitié des stations, les coûts du récepteur, du câblage, de l'antenne, de la ligne Internet haut débit et des mâts d'antenne ont été couvert par Leica Geo-systems. Ce sont des entreprises privées du secteur qui ont financé le matériel et les connexions Internet à haut débit pour l'autre moitié des stations. Leica SmartNet fournira un positionnement en temps réel

  • à plus de 100 utilisateurs d'ici à la fin de l'année, d'après Amar Kalsi, l'administrateur de Leica Smart-Net pour le sud de l'Ontario. Les utilisateurs profitent du réseau pour les levés cadastraux, pour l'implanta-tion des chantiers, les travaux topographiques, etc.

    Avec un modem cellulaire, les utilisateurs peuvent se connecter à une adresse IP spécifique en corré-lation avec le serveur de Leica SmartNet à Toron-to. « Lorsqu'ils atteignent cette adresse IP, nous les authentifions à l'aide d'un nom d'utilisateur et d'un mot de passe », a déclaré Kalsi. « À partir de ces infor-mations et de la position approximative de l'unité mobile sur le terrain, nous pouvons fournir la correc-tion RTK la plus appropriée pour l'utilisateur concer-né, qui peut alors travailler avec une portée de 15, 20, 40 ou même 50 km, grâce au réseau cellulaire. »

    Aujourd'hui, la plupart des récepteurs des stations de base sont des Leica GRX1200 Pro GNSS, ce qui permet à Leica Geosystems de gérer et d'exécuter les données à distance avec le logiciel Leica Spider-Net. Un GRX1200 Pro est conçu comme un appareil de réseau équipé d'un connecteur Ethernet. « La plu-

    part du temps, nous nous y connectons directement, comme à un routeur, » a déclaré Kalsi.

    Un format ouvert au mondeEn fait, Leica Geosystems a conçu ce système de telle manière que la plupart des récepteurs du mar-ché conçus pour les applications RTK fonctionnent avec SmartNet. Leica Geosystems a adopté un type de message ouvert appelé RTCM3. « Nous avons mis notre RTCM3 à disposition de tout le monde », a déclaré Kalsi. « Ceci dit, nous pouvons diffuser nos données de plusieurs manières. Nous avons un for-mat exclusif Leica et plusieurs autres, que nous utili-sons. Cependant, c'est Leica Geosystems qui a choisi le RTCM3 comme type de message normalisé pour les connexions au réseau. »

    La deuxième raison pour laquelle nous utilisons le RTCM3, c'est qu'il s'agit d'un type de message très complet. L'utilisation du RTCM3 par Leica SmartNet ne coupe ou ne tronque aucune des données ache-minées via la connexion au réseau, ce qui permet de fournir des corrections entières et complètes à l'unité mobile, sur le terrain. « Avec la technologie du >>

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  • Leica SmartNet Southern Ontario couvre presque

    toute la partie sud de la province.

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    réseau que nous avons mis en place, plusieurs de nos utilisateurs repoussent les limites bien au-delà des 20 ou même 30 km, tout en conservant des résultats excellents, conformes aux tolérances RTK ou même meilleurs, » a ajouté Kalsi.

    SmartNet est disponible 24h/24, 7j/7 et son taux d'utilisation est très élevé, même les week-ends. Ce

    sont principalement les entreprises de construction d'autoroutes qui utilisent le système le week-end, car c'est souvent le seul moment où elles peuvent accé-der aux routes. « De nombreux clients ont aujourd'hui compris qu'ils avaient besoin de Leica SmartNet pour faire leur travail, » a conclu Kalsi.

    Une excellente reproductibilitéLorsqu'on lui a demandé ce qui différenciait Leica SmartNet des autres, Kalsi a répondu que c'était la capacité du réseau à reproduire les points sur le ter-rain. « Vous pouvez sortir aujourd'hui dans un secteur précis, régler vos coordonnées et avoir entièrement confiance sur le fait que ces coordonnées seront les mêmes demain, dans une semaine ou dans un an (ou en tout cas dans les tolérances habituelles pour le GPS). Notre capacité à reproduire les mesures dans Leica SmartNet est inégalée. »

    Leica Geosystems a mis à niveau presque toutes les stations de SmartNet Southern Ontario pour obtenir une compatibilité GNSS complète, notamment avec les satellites GPS et GLONASS ainsi que ceux des autres constellations disponibles ultérieurement.

    À propos de l'auteur : Daniel C. Brown est propriétaire de TechniComm, une entreprise de communication située à Des Plaines, dans l'Illinois/USA.

    Des levés pour les éoliennes

    L’activité de Total Tech Surveying Inc. se compose principalement d'implantations de chantiers, d’un peu de levés fonciers et de levés préalables à la concep-tion. L'entreprise a installé une station de référence SmartNet et récemment, elle a utilisé SmartNet pour implanter les chantiers de 24 éoliennes dans le sud-ouest de l'Ontario. « Vous pouvez commencer à lever moins de cinq minutes après être sorti de votre véhi-cule, » a déclaré Bloss J. Sutherland, OLS, trésorier de Total Tech Survey Inc., à Essex en Ontario. « Avec l'ancien système, il fallait implanter une station de référence et un émetteur radio, puis utiliser le GPS

    Leica comme récepteur. Le simple fait d'installer la station de référence, puis le récepteur, puis de com-mencer les levés ajoutait une demi-heure à une heure de travail, où que ce soit. » Sutherland a expliqué que les levés des éoliennes avaient duré tout juste quatre semaines, alors qu'ils en auraient pris huit si l'entreprise avait dû installer une station de réfé-rence temporaire pour chaque éolienne. Les travaux comprenaient le relevé cartographique d'une route principale de 5 km, l'implantation de routes d'accès pour chaque éolienne et l'implantation de l'axe de chacune des 24 éoliennes.

  • Réseau GNSS sur l'île de La Réunion Réseau Lél@

    par Xavier Robert

    Réaliser une couverture GNSS de haute préci-sion à La Réunion, territoire français de l'océan Indien, fut un challenge intéressant qui a conduit à un réseau à courtes distances inter-stations. En effet la position tropicale de l'île est défa-vorable quant à l'activité ionosphérique, et la variété des conditions météorologiques est à l'origine de différences troposphériques déli-cates à gérer.

    En avril 2006, Réseau LéL@ démarre avec 6 stations et un unique produit temps réel GPS seul (méthode réseau Plus près). Aujourd'hui il y a 8 stations, des produits temps réel GNSS (méthodes MAX et Plus près) et tous les services Leica SpiderWeb sont dispo-nibles sur www.reseau-lela.com. Administré par Pré-cision Topo, distributeur local de Leica Geosystems, Réseau LéL@ est utilisé par des géomètres-experts, des bureaux d'études topographiques, des entre-prises de génie civil et de bathymétrie, des adminis-trations.

    Un réseau polyvalentAvec une distance moyenne entre stations de 18 km, LéL@ est un réseau confortable et fiable : la redon-dance des données conduit à des résultats très précis en GNSS temps réel. Le positionnement temps réel est possible dans les zones couvertes par les opéra-teurs de téléphonie mobile, sans se soucier des condi-tions troposphériques et ionoshériques. Le reste de l'île est le terrain de jeu du service de génération de

    coordonnées de SpiderWeb : il est aisé d'envoyer une demande de calcul de post-traitement en ligne au www.reseau-lela.com.

    Dans le but de faciliter la tâche des utilisateurs, des services additionnels sont disponibles sur le site : didacticiels vidéo, jeux de configurations prêts à l'em-ploi pour les capteurs Leica Geosystems, convertis-seur RINEX pour données brutes GNSS Leica Geosys-tems, etc. Les coordonnées des stations du réseau et le modèle de géoïde de la Réunion sont régulièrement calculés par l'Institut Géographique National ce qui garantit la fiabilité des résultats.

    Exemple d'applicationDepuis un an, Réseau LéL@ est utilisé par le service géologique national français (BRGM) pour l'ausculta-tion de glissements de terrain au cirque de Salazie (zone instable du centre de l'île) où le déplacement annuel peut atteindre 2 m. Sept capteurs GNSS four-nissent quotidiennement des observations qui sont post-traitées automatiquement par Spider. Le BRGM peut télécharger les fichiers de coordonnées qu'il analyse avec sa propre licence SpiderQC. Nous vous proposerons un compte rendu détaillé sur ce sujet spectaculaire dans une prochaine revue Reporter.

    Plus d’informations à www.precision-topo.com.

    A propos de l’auteur :Xavier Robert est un Ingénieur Support à Précision Topo, partenaire Leica Geosystems à la Réunion.

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  • 14 | Reporter

    Construction du canal du 21ème siècle par Maribel Pros

    Le canal de Panama a révolutionné le trans-port maritime dès sa construction : il reliait les océans Atlantique et Pacifique pour la première fois, ce qui permettait un gain de temps signi-ficatif, car les navires n'avaient plus besoin de faire le tour de l'Amérique du sud et d'affronter les eaux tourmentées du cap Horn. Grâce à une série de nouvelles écluses, il subit actuellement un élargissement pour répondre aux besoins du trafic maritime moderne. Leica Geosystems fournit les instruments de topographie à l'en-treprise qui a remporté le projet, pour le plus grand chantier de génie civil jamais entrepris.

    Les plans du canal de Panama actuel remontent à 1904 et permettent le passage de navires long de 267 m et larges de 28 m. L'apparition de navires appe-lés Post Panamax (qui dépassent ces dimensions) l'a rendu trop étroit. C'est pourquoi cet élargissement, par la construction d'une série d'écluses, est devenu nécessaire depuis quelque temps. Doubler la capacité du passage Munir le canal d'une série d'écluses supplémentaires est l'un des plus grands chantiers de génie civil jamais entrepris. Avec elles, l'Autorité du canal de Pana-

    ma (ACP), l'organisme local qui administre la route maritime depuis sa restitution par les États-Unis en l'an 2000, souhaite doubler la capacité de passage, actuellement calculée à 5 % du marché mondial.

    Les nouvelles écluses, une série côté Atlantique et l'autre côté Pacifique, se composeront de trois niveaux, avec 427 m de long par 55 m de large et 18,3 m de profondeur, ainsi que des bassins de réu-tilisation. Ces bassins diminueront presque de moitié la quantité d'eau utilisée, car le dispositif est ali-menté par la pluie provenant du bassin du canal. Le chantier nécessitera également la construction de trois barrages. Les entreprises de construction ont été mandatées pour concevoir le dispositif avec une durée de vie utile de 100 ans supplémentaires.

    Les travaux d'élargissement ont démarré le 25 août 2009, après avoir signé l'accord d'attribution et obte-nu les meilleures notes techniques et économiques attribuées par l'Autorité du canal de Panama.

    Les grands défis méritent les meilleures ressources et les meilleurs instruments Le consortium « Grupo Unidos Por el Canal » (GUPC), qui a remporté le projet d'élargissement du canal de Panama, est dirigé par la prestigieuse entreprise espagnole de construction Sacyr Vallehermoso, l'en-

  • treprise italienne Impregilo, Jan de Nul de Belgique et Constructora Urbana du Panama. Sachant qu'une ascension réussie vers de grands défis technolo-giques nécessite des alliés de la plus grande capacité technique, technologique et professionnelle, GUPC a choisi les produits et les solutions Leica Geosystems pour se procurer les instruments de topographie nécessaires pour mener le projet à bien en respec-tant les délais et le budget. Il s'agit de récepteurs GPS Leica Viva GS15 et Leica Viva GS10, de stations totales Leica TCRM1203+ R400 et Leica TC1203+ et de niveaux Leica NA2. En outre, le logiciel de génie civil Leica RoadRunner garantit la circulation et la gestion adéquates des données.

    GUPC comprend parfaitement que les grands défis ne peuvent être relevés qu'en travaillant avec les meilleures ressources et les meilleurs instruments. Les chantiers très difficiles, comme ceux qui se déroulent actuellement au Panama, nécessitent des équipes et des techniciens très qualifiés, capables de relever tous les défis, partout dans le monde.

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 15

    Instruments topographiques

    Stations totales : Leica TCRM 1203+ R400 Leica TC1203+Récepteurs GPS : Leica Viva GS15 Leica Viva GS10Niveaux : Leica NA2Logiciel : Leica RoadRunner

    Chronologie du projet

    L'élargissement a démarré le 25 août 2009 Date de fin des travaux prévue : fin 2014

    Le consortium GUPC (Grupo Unidos Por el Canal)

    Il se compose de : Sacyr Vallehermoso (Espagne) Impregilo (Italie) Jan de Nul (Belgique) Constructora Urbana (Panama)

    « Le personnel local s'est adapté rapidement à l'équipement Leica Geosystems, principale-ment du fait de sa grande facilité d'utilisation. »Jorge Barangé, responsable du service Topographie de Sacyr Vallehermoso Terminer à temps pour le centenaire Après environ 1883 jours de travail intense au plus haut niveau d'exigence technique et humaine, le pro-jet devrait s’achever d'ici à la fin 2014, pour le cen-tenaire de l'inauguration officielle du canal. Le pro-jet, estimé à plus de 3 200 millions de dollars (2 360 millions d'euros), aura créé presque 6 000 emplois directs et 15 000 emplois indirects.

    À propos de l'auteur : Maribel Pros est responsable Marketing et Communi-cation chez Leica Geosystems, en Espagne

  • Grue de levage Palfinger utilisée sur un navire.

    16 | Reporter

    par Jozef Predan

    Les grues à flèche télescopique fabriquées en acier ultra résistant sont utilisées pour sou-lever les charges lors du chargement ou du déchargement des navires ou des camions, par exemple, pour charger l'équipement ou la nour-riture sur les grands navires de croisière. Les clients demandent une capacité de levage tou-jours meilleure, tout en souhaitant que les grues restent légères, polyvalentes, mobiles et aussi petites que possibles, une fois repliées. Avec ses étudiants, le professeur Jozef Predan de la faculté d'ingénierie mécanique de l'université de Maribor, en Slovénie, a mené une série de tests pour le fabriquant de grues Palfinger Systems, à l'aide d'une station totale Leica TS30.

    Pour s'assurer que les grues de levage sont conformes aux normes industrielles et garantissent un fonctionnement sûr et sans problème, les fabri-cants de grues comme Palfinger Systems vérifient chaque grue avant de la livrer à ses clients. Ces tests comprennent une vérification de la structure du châssis, du dispositif d'entraînement hydraulique et du système de commande. L'un d’entre eux est un test de capacité de charge à la charge nominale et au delà. Le plus important est que la grue puisse soulever la charge sans se rompre et sans subir de déformation permanente. La deuxième chose la plus importante est la réponse statique et dynamique de la grue en termes de charge et de flexion de la flèche horizontale. Les grues modernes sont fines car elles

    sont construites en acier ultra résistant, ce qui per-met d’importantes flexions. C'est pourquoi il est très important de connaître la forme fléchie de la grue et sa réponse dynamique.

    La faculté d'ingénierie mécanique a été contactée par des ingénieurs de l'usine d'assemblage de Palfin-ger Systems, à Maribor. Ensemble, nous souhaitions trouver de nouvelles possibilités de mesurer préci-sément les grues. Nous avons décidé d'utiliser une station totale de haute précision Leica TS30 pour effectuer les mesures. Nous avons pris cette déci-sion pour deux raisons : premièrement, la station totale est capable d’effectuer des levés très précis vers un grand nombre de points, en relativement peu de temps. Le second argument en faveur de la Leica TS30 est qu'elle peut effectuer des levés vers des points en mouvement, ce qui permet de connaître également la dynamique d’une grue montée sur un navire, alors même que les mouvements du navire jouent un rôle important. Ainsi, en suivant la cible,

    La Leica TS30 mesure des grues de levage

  • Les mouvements du bras de la grue ont été

    mesurés avec une Leica TS30.

    Les levés comme ceux qui ont été réalisés pour Palfin-ger Systems nous fournissent des informations sup-plémentaires sur les systèmes mécaniques et nous pouvons les utiliser pour optimiser les structures et la cybernétique des systèmes, ou pour justifier les calculs statiques ou d’autres analyses. Nous espé-rons donc mener à bien d'autres projets à l'avenir, avec Palfinger Systems ou d'autres fabricants. Nous continuerons certainement d'utiliser la Leica TS30, comme nous le faisons actuellement pour la centrale hydroélectrique de Ðerdap, en Serbie.

    À propos de l'auteur : Jozef Predan est professeur à la faculté d'ingénierie de l'université de Maribor, en Slovénie.

    Systems, mais également d'apprendre que la Leica TS30 est une station totale suffisamment précise pour l'ingénierie mécanique et qu'elle présente cer-tains avantages, en plus de son interface conviviale. Elle convient aux mesures statiques de la flexion d'un grand nombre de points marqués car elle lève auto-matiquement les deux côtés après la définition des cibles. Les levés ont été réalisés rapidement et pré-cisément et il n'a pas été nécessaire de réduire le nombre de points à lever. En effet, la mesure auto-matique était si rapide que nous avons obtenu une grande quantité de données utiles en relativement peu de temps. Sa capacité à suivre et à lever la posi-tion de la cible sur la flèche horizontale de la grue en mouvement a été très utile pour les essais dyna-miques. Les données collectées sur la trajectoire de la cible contenaient des informations sur l'amplitude maximale de la flèche horizontale de la grue, mais également sur les données d'accélération qui peu-vent être mise directement à l'échelle des charges dynamiques supplémentaires.

    nous souhaitions mesurer les réponses dynamiques de la grue ou celles de la structure. Dans le dernier cas, la station totale était fixe sur la jetée, mais la cible était en mouvement sur la flèche horizontale de la grue ou sur un point d'intérêt sur le navire ou sur la grue. À partir des données mesurées il était possible de calculer le déplacement, la vitesse cor-respondante et les vecteurs d'accélération.

    Nous avons procédé à deux types de mesures dif-férents, statiques et dynamiques. Pour les mesures statiques, nous avons installé 16 cibles sur la flèche horizontale de la grue et trois autres, comme points de référence, sur les murs de l'atelier. Pour définir la forme de la flèche horizontale sans charge (réfé-rence), chaque cible a été levée 20 fois de chaque côté. Après avoir défini la première série de points levés, les 19 répétitions ont été réalisées automa-tiquement par la Leica TS30. Au total, ces 20 séries de levés ont pris environ 18 minutes seulement, soit beaucoup moins de temps que les levés classiques. Grâce à la fonction de reconnaissance de cible du Leica TS30, la série de points a également été définie en très peu de temps.

    Ensuite, la grue a soulevé une charge de 2 000 kg, puis elle a été abaissée. La même procédure que la première fois, pour lever la configuration de réfé-rence, a été répétée pour la grue déformée. Le vec-teur de déplacement de chaque point a été calculé à partir des différences de coordonnées entre les posi-tions des cibles. Ces vecteurs ont indiqué le dépla-cement et la rotation de la flèche horizontale et de chaque flèche de la grue.

    La seconde série de levés visait à déterminer la réponse dynamique de la grue, en suivant une cible en mouvement, installée à son extrémité et levée et abaissée rapidement. C'est la capacité de la Leica TS30 à effectuer dix levés par seconde qui a per-mis de faire cela. Le comportement du dispositif a été calculé à partir des positions capturées au fil du temps. Les deux principaux paramètres du disposi-tif mécanique ont été déterminés en adaptant les mesures à l'aide de la fonction d'oscillation à faible amortissement, de la fréquence angulaire et du rap-port d'amortissement. En outre, la charge dynamique de la grue a été exécutée en tant que fonction tem-porelle d'accélération.

    Au final, notre série de tests nous a permis, non seulement de fournir des données utiles à Palfinger

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 17

  • Le Leica HDS4400 utilisé pour ce projet a été fourni avec l'aimable autorisation de Leica Geosystems.

    18 | Reporter

    par Reinhard Gottwald, Ruedi Haller et Christian

    Schmid

    Contrairement aux glaciers ordinaires, les gla-ciers rocheux ne sont pas des masses de glace extensibles, mais des mélanges de débris de roche et de glace, qui s’écoulent dans les val-lées à des vitesses de 0,1 à 1 m par an. Ils sont typiques des Alpes ou des autres régions de haute montagne et leur déplacement permet de tirer directement des conclusions sur le chan-gement climatique. L'étude des dynamiques de mouvements des glaciers rocheux présente des difficultés dans toutes les disciplines des sciences de la terre impliquées. Des étudiants de l'université de sciences appliquées de la Suisse du nord-ouest (FHNW) ont relevé le défi, à l'aide d'un scanner longue portée Leica HDS4400.

    Le glacier rocheux Macun, situé dans le parc national suisse, est observé et analysé régulièrement depuis 1965. Cela consiste à lever un certain nombre de points distincts à l'aide de méthodes d'arpentage traditionnelles. Ces observations ont montré que le déplacement annuel du Macun était de 7 à 25 cm. Ces données permettent de tirer des conclusions sur la dynamique du glacier dans sa globalité ou sur cer-tains déplacements localisés, mais seulement dans une certaine mesure.

    L'existence de lasers terrestres ayant une longue portée (scanners laser terrestres de longue potée) a inspiré les chercheurs, qui ont souhaité utiliser cette technologie pour capturer les mouvements des gla-ciers rocheux. Dans le cadre d'un mémoire de fin d'études de la FHNW sur le glacier rocheux Macun, une étude de faisabilité et un premier levé du glacier

    Numérisation d'un glacier rocheux suisse

  • À gauche : nuage de points ; À droite : modèle de surface généré (Maptech I-Site Studio 3.3)

    points était de l'ordre de quelques centimètres. Les modèles de déformation suivants ont prouvé que les déplacements du glacier de 14 cm pouvaient être détectés en toute confiance avec une probabilité de 95 %.

    Un premier levé de suivi (probablement à l'aide d'un successeur du HDS4400) est prévu pour 2012. C'est là que nous pourrons vraiment dire si la nouvelle méthode et tous les efforts investis ont été payants pour les géologues, les géomorphologues, les géo-graphes et les géomètres. Nous sommes tous très impatients !

    À propos des auteurs : Le professeur Reinhard Gottwald est directeur de l'Institut d'arpentage et de géoinformation de l'uni-versité de sciences appliquées de la Suisse du nord-ouest, faculté d'architecture, de construction et de géomatique de Muttenz. Le Dr Ruedi Haller et Christian Schmid (ingénieur diplômé) sont respectivement directeur et membre de la division d'informations spatiales de l'autorité du parc national suisse (SNP), à Zernez.

    Source : Lerch, Th., Wüthrich, M. (2010) : Mémoire de fin d'études « Bewegungsmessungen am Blockgletscher Macun mit terrestrischem Laserscanning ».

    ont été entrepris, à l'aide d'un scanner longue portée Leica HDS4400 fourni par Leica Geosystems.

    Un réseau étendu a été installé à la place du réseau de points d'origine, que l'université de Karlsruhe, en Allemagne, avait utilisé pour ses stations totales, afin de capturer les mouvements du glacier. Les points des stations ont été optimisés pour la réalisation des levés à l'aide de scanners laser terrestres (TLS) et définis dans les nouveaux cadres de référence ter-restres suisses LV95/LHN95, à laide du système GNSS Leica SmartPole.

    Après avoir résolu quelques problèmes de logistique (comment transporter 150 kg d'équipement sur un terrain presque impraticable ou le manque de sources d'alimentation électrique, pour n'en citer que deux), les levés ont commencé : à l'aide du Leica HDS4400, toutes les données nécessaires sur le glacier ont été acquises en quatre jours, début août 2010.

    Pendant ce premier levé, 12 millions de points ont été capturés à la surface du glacier, depuis 7 stations au total. Ils ont ensuite été enregistrés dans une série de données de référence, puis transformés en modèle 3D de la surface.

    Les recherches précédentes avaient montré qu'en fonction de plusieurs paramètres, la précision des

    Le glacier rocheux Macun Le « Macun » est l'un des trois glaciers rocheux de la région administrée par l'autorité des parcs nationaux suisses (SNP). Situé à Unterengadin, au nord-ouest de Zernez, à une altitude de 2 700 m, il n'est pas

    accessible par la route et peut être atteint unique-ment après plusieurs heures de marche en partant de Zernez ou de Lavin.

  • Les images des zones inondées du Queensland

    ont été prises par un Leica ADS40, avec une

    résolution de 25 cm.

    20 | Reporter

    par Steve Gaynor et Steven Wright

    À partir de décembre 2010, une série d'inon-dations a touché l'Australie et principalement l'état du Queensland. Des milliers de personnes ont dû évacuer leur domicile. Les trois quarts de l'état du Queensland ont été classés en zones sinistrées, 35 personnes sont mortes et 9 ont été portées disparues. Les dégâts sur le PNB australien sont estimés à 30 milliards de dol-lars australiens (31,6 milliards de dollars US). L'équipe de collecte et d'exploitation des images (ICE pour Imagery Collection and Exploitation) du premier escadron de levés topographiques de l'armée australienne a utilisé un capteur numérique aéroporté Leica ADS40 pour capter des images des communautés gravement affec-tées par l'inondation, afin d'aider à la recons-truction.

    En janvier et février 2011, l'équipe ICE a observé les régions du Queensland inondées. L'objectif était de capturer de manière très précise les niveaux d'inon-dation de plus de 100 communautés, les plus grave-

    ment touchées, afin de se préparer aux événements à venir et d'utiliser ces informations comme outil en cas d’inondations. Le résultat final est une image aérienne des zones touchées du Queensland, avec un calque montrant les niveaux d'inondation. Les citoyens accèdent librement à ces cartes sur un site interactif, ce qui est une première.

    Après avoir été appelée en urgence en janvier, l'équipe ICE a été envoyée en renforts sur l'opération « Assistance Inondations Queensland » (Queensland Flood Assist Operation) de l'armée australienne pour aider à prendre connaissance de la situation et pour la reconstruction, au sein des communautés grave-ment affectées par les inondations. L'équipe ICE a collaboré avec des éléments de l'escadron RAAF 38 qui utilisent un avion modifié : ils ont capturé des images de Brisbane et de ses alentours, à l'ouest de Roma, au nord de Gladstone et au sud de Hebel.

    Bien que la météo n'ait pas été favorable à la cap-ture efficace des images pendant toute l'opération, l'équipe ICE a continué de photographier quotidien-nement les cibles adéquates, et à traiter les images

    Une aide rapide pour les victimes

  • toute la journée, afin de fournir des résultats en temps opportun à ses nombreux clients. Les images ont été prises à l'aide d'un capteur numérique aéro-porté Leica ADS40. Ce capteur prend des photogra-phies numériques et il peut générer des modèles de surface des zones ciblées, à la surface de la Terre. Cette capacité est un bond en avant, par rapport aux techniques d'imagerie utilisées antérieurement par l'armée.

    L'équipe ICE a été complétée de deux assistants techniques de Leica, spécialisés dans les capteurs : Jacques Markram, qui a quitté le siège social de Leica Geosystems à Heerbrugg, en Suisse, pour s'envoler vers l'Australie et Mal Hentschel, qui assiste les uti-lisateurs de tous les capteurs dans le monde entier, mais qui est installé dans la région Australasie/Asie du Sud-Est.

    La plupart des unités déployées pour l'opération « Assistance Inondations Queensland » ont terminé leur service fin janvier, mais l'équipe ICE a continué de capturer des images jusqu'au 18 février 2011, puis de les exploiter pendant les mois qui ont suivi.

    Le professionnalisme de l'équipe et l'efficacité avec laquelle elle a exploité ses atouts a suscité un intérêt particulier au sein du département du gouvernement de l'état du Queensland, en charge de la gestion de l'environnement et des ressources, ainsi qu'au sein de l'autorité de reconstruction du Queensland. Ces deux organismes continueront d'exploiter les images capturées et générées par l'équipe ICE pour évaluer et hiérarchiser les efforts de reconstruction dans tout le Queensland. Dans une lettre de remercie-ment, le Major T.J. Francis de la défense australienne dit avoir grandement apprécié le soutien de Leica Geosystems : « Le soutien supplémentaire fourni a permis de capturer des images et de les traiter plus efficacement, en vue de leur distribution aux services de secours du Queensland. »

    À propos des auteurs : Steve Gaynor est responsable du segment des cap-teurs aéroportés de Leica Geosystems pour la région Australasie et Asie du Sud-Est. Steven Wright est capitaine du premier escadron de levés topographiques de l'armée australienne.

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 21

  • 22 | Reporter

    par Andreas Petrosino

    La société Meyer Werft GmbH de Papenburg, dans le nord de l'Allemagne, est plus qu'un simple chantier naval. Dans ses ateliers, 6 000 employés créent d’audacieux palaces flot-tants. Les paquebots modernes nécessitent le plus grand engagement qualité. C'est pour-quoi l'équipe de métrologie de la société Meyer Werft utilise exclusivement des instruments de mesure Leica Geosystems.

    Boston, le Bosphore, Montevideo, Majorque, la Gua-deloupe ou encore Göteborg : les paquebots sillon-nent toutes les mers du globe. Or chaque mille marin parcouru laisse souvent une trace du Nord de l’Alle-magne dans son étrave. La petite ville de Papenburg en Basse-Saxe est en effervescence chaque fois

    qu’un nouveau navire quitte la rampe de lancement du chantier naval Meyer Werft et emprunte, avec une précision impressionnante, la rivière Ems jusqu’en mer du Nord.

    Des conditions de mesure difficiles D’imposants halls abritent la construction de paque-bots, de cargos et de méthaniers. Ces navires se construisent aujourd’hui en assemblant près de 60 blocs d’environ 800 tonnes. La qualité de l’assem-blage entre les différents éléments joue ici un rôle primordial dans la construction du navire. La préci-sion des mesures devient un facteur décisif, toute erreur étant pour ainsi dire presque irréparable.

    Ralph Zimmermann, Ingénieur en métrologie, dispose de plus de 20 ans d’expérience dans ce domaine. Il est à la tête de la division métrologie de Meyer Werft.

    Des œuvres d'art flottantes

  • Conditions difficiles dans la salle des machines : une tâche du quotidien pour ce scanner HDS Leica Geosystems

    « Nos instruments de mesure sont soumis chaque jour à des conditions d’utilisation difficiles, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. Aussi accordons-nous tout autant d’importance à la qualité des instruments qu’au service et à la relation avec notre partenaire. Il est important pour nous que nos partenaires ne dis-paraissent pas du jour au lendemain », explique Ralph Zimmermann. « Avec Leica Geosystems et Hexagon Metrology, nous avons trouvé des partenaires qui ne nous ont jamais déçus. »

    Des géomètres au cœur de l'action L’équipe de métrologie Meyer Werft est présente sur chaque étape de la construction d’un nouveau navire. Elle est sollicitée dès l’oxycoupage pour la compensation de la découpe. La mise sur cale et l’assemblage des blocs réclament également de la précision. Viennent encore s’ajouter de nombreuses tâches spéciales comme la détermination de la lon-gueur totale d’un navire.

    Ralph Zimmermann : « De plus en plus de pièces sont préassemblées avant d’être ajoutées au bateau. Nous sommes donc tenus de réaliser des mesures en trois dimensions très précises, comme récemment pour une voile solaire concave ou pour un toboggan aquatique de 260 m comportant des virages et des loopings. »

    Le parc machine Meyer Werft se compose d’une sta-tion laser de type Leica TDRA6000 et de deux scan-

    ners laser Leica HDS6200 High-Definition Surverying (HDS). Ces deux instruments sont utilisés en per-manence. Ralph Zimmermann explique : « Ensemble, les scanners HDS et les stations laser forment une association puissante. Avant de commencer à numé-riser et à capturer des nuages de points, nous déter-minons la position exacte des cibles avec la Leica TDRA6000 et nous créons un maillage. La plupart des cibles sont des points de référence fixes et cer-taines le sont seulement temporairement. Nous pou-vons ensuite déplacer le scanner de zone en zone quasiment sans interruption, car nous savons tou-jours où nous sommes dans l'espace numérisé. Cela ressemble assez à des levés topographiques. »

    La qualité, un avantage compétitifLa stricte garantie de la qualité est pour Meyer Werf un avantage concurrentiel décisif. C’est pour-quoi Ralph Zimmermann s’investit beaucoup dans la formation de jeunes métrologues afin d’assurer la pérennité du haut niveau de qualité du chantier naval. C’est aussi pourquoi il a modernisé le service de métrologie étape par étape, met régulièrement à niveau ses instruments et ses pratiques sur le chan-tier naval en associant toujours Leica Geosystems et Hexagon Metrology à son équipage.

    À propos de l'auteur : Andreas Petrosino est coordinateur de la commercia-lisation chez Hexagon Metrology Marketing & Com-munications à Unterentfelden, en Suisse.

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 23

  • Nuage de points de la turbine numérisée.

    24 | Reporter

    par Pavel Antonov

    Pendant l'été 2009, 75 personnes sont mortes à la centrale hydroélectrique russe de Sayano-Shushenskaya, lorsque l'une des turbines a été expulsée par la pression de l'eau. L'équipement de Leica Geosystems a été choisi pour numé-riser la zone de l'accident pendant la première phase de reconstruction.

    Pendant l'accident, l'une des unités hydroélectriques a été expulsée et propulsée dans les airs, sous l'effet de la pression du flux d'eau. Lorsque la pression a diminué, la turbine (alors réduite à l'état de pile de déchets métalliques de 2 000 tonnes) est venue se caler sur la fondation d'une grue. Après une inspec-tion minutieuse, il est apparu nécessaire de l'extraire des débris pour l'examiner plus soigneusement, afin de définir la cause de ce terrible accident et éga-lement de déterminer le coût de la reconstruction, estimé à environ 40 milliards de roubles (soit presque un milliard d'euros).

    La seule manière de soulever l'unité était d'utiliser l'une des grues, mais la grue et la turbine risquaient

    de s'effondrer pendant l'opération. Un modèle en 3D de l'unité était nécessaire pour aider à prendre une décision concernant cette entreprise à haut risque. La numérisation laser a été choisie car les fragments étaient trop volumineux pour effectuer des levés avec une station totale. Trois spécialistes

    Enquête sur un accident, dans une centrale électrique russe

  • de Navgeocom Engineering, un partenaire de Leica Geosystems, ont réalisé la numérisation.

    L'objectif de l'équipe de Navgeocom était de fournir aux ingénieurs d'étude tous les documents néces-saires pour démanteler l'unité. Les numérisations devaient avoir lieu dans un délai très court et dans des conditions difficiles. Le scanner laser Leica HDS6100 s'est révélé l'instrument idéal pour ce tra-vail : « Ce scanner répondait à tous nos besoins pour réussir ce travail, » a expliqué Pavel Karpov, ingénieur en chef chez Navgeocom Engineering. « Pour ceux qui travaillent en extérieur, ses avantages sont évidents. Vous pouvez tout gérer depuis des dispositifs de commande embarqués : pas besoin de commandes externes, de bloc notes, etc. L'alimentation est éga-lement ‹ embarquée ›, ce qui rend inutile les alimenta-tions externes et les câbles : Si un appareil de mesure nécessite un équipement supplémentaire, il faut une personne de plus pour le transporter. Mais pendant ce projet, nous avons souvent été confrontés à des situations où l'on ne pouvait pas travailler à deux. »

    Pendant la phase de numérisation, l'un des spécia-listes de Navgeocom utilisait une station totale pour

    le géoréférencement de l'objet, pendant que les deux autres numérisaient l'unité endommagée et deux autres unités à proximité, depuis 50 stations. Le tra-vail sur le terrain (réalisé de manière aussi détaillée que possible) a duré environ trois jours.

    La haute densité de points obtenue avec le scanner Leica HDS6100 a permis de créer un modèle en 3D très précis et très détaillé des trois unités aux formes extrêmement complexes. En outre, l'équipe de Nav-geocom a pu générer une série complète de tracés et de plans qui ont été transmis au client. Le logiciel Leica Cyclone a été utilisé pour le post-traitement. Plus tard, les numérisations ont été référencées en un seul nuage de points pour créer les modèles en 3D.

    À propos de l'auteur : Pavel Karpov est ingénieur en chef chez Navgeocom Engineering, le distributeur de Leica Geosystems en Russie.

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 25

  • par Jan Sirotek et Tamás Tomor

    Le 4 octobre 2010, la Hongrie a subi la pire catastrophe environnementale de son histoire, lorsque les berges d'un réservoir de déchets toxiques ont cédé, relâchant un mélange de 600 000 à 700 000 m³ de boue rouge et d'eau. Les parties inférieures des installations de Kolontár, de Devecser et de Somlóvásárhely ont été inondées. Dix morts et 120 blessés ont été recensés. La boue rouge a inondé le voisinage sur 8 km². Le prestataire de services aéroportés BLOM et l'université Károly Róbert, un institut de recherche scientifique hongrois spécialisé dans la télédétection, ont procédé à l'acquisi-tion de données. Ils ont utilisé un LIDAR Leica ALS, des techniques d'imagerie thermique et hyperspectrale, pour récolter des données qui ont permis de cartographier l'ampleur des dom-mages provoqués par la fuite de boue rouge afin d’indemniser les propriétaires fonciers de leurs pertes.

    La procédure visant à obtenir les autorisations nécessaires a été lancée immédiatement après la catastrophe, le 4 octobre 2010. Le 6 octobre, le pro-gramme de recherche était défini. L'objectif principal de la mission était de documenter l'état actuel des barrages et d'identifier les ruptures supplémentaires possibles, qui risquaient d'entraîner de nouveaux déversements de boue rouge. Après la planification des vols et la mobilisation nécessaire, les levés aériens ont été réalisés dans un délai très court, du 9 au 11 octobre. Heureusement, les conditions météorolo-giques ont été excellentes pendant ces trois jours, ce qui a permis d'effectuer trois vols de prospection utilisant les différentes technologies, afin d'obtenir des données utiles sur les zones inondées de boue.

    Thermographie (4,2 km²) LiDAR (10 km²) Hyperspectre (100 km²)

    Au total, les vols de prospection ont duré 12,5 heures et ont permis de capturer 792 Go de données.

    L'inondation rouge

  • Un modèle en 3D de la scène fournit des

    informations utiles pour l'analyse des dégâts

    Une solution efficace d'analyse des données La combinaison de différentes techniques de télé-détection s'est révélée très efficace pour évaluer l'ampleur et l'impact de cette catastrophe environne-mentale de grande envergure. À partir des données collectées, il a été possible de simuler le parcours détaillé du flux de boue rouge et d'évaluer exacte-ment l'étendue et la concentration de la pollution. Cette technologie a permis d'identifier les frac-tures possibles dans les autres barrages similaires du réservoir, ce qui la rend idéale pour la gestion des secours. En effet, elle permet de modéliser les scénarios possibles et de surveiller de manière sys-tématique les dépôts similaires pour éviter d'autres catastrophes.

    À propos des auteurs : Jan Sirotek est directeur des ventes à l'international chez BLOM, où il dirige les activités en Europe cen-trale et orientale, et notamment en Hongrie. Tamás Tomor (PhD) est directeur d'institut à l'uni-versité hongroise Károly Róbert, spécialisée dans la recherche scientifique sur la télédétection.

    Relevé thermographique et en infrarouge proche Le vol de prospection a été réalisé avec une résolu-tion géométrique de plus de 20 cm. Les données ont été acquises dans les spectres visibles, infrarouge proche et thermique pour obtenir des informations détaillées sur l'ampleur de la zone endommagée. Les levés ont été réalisés dans la zone la plus proche du barrage rompu, afin de détecter les lacunes et les fractures sur le barrage, ainsi que les fuites et les zones humides à proximité du barrage. Les ana-lyses réalisées selon cette approche ont indiqué qu'il n'existait aucune fracture ou fuite supplémentaire sur les deux réservoirs affectés, ni aucun écoulement substantiel au niveau du barrage nord, mais une fuite importante a été localisée sur la terrasse située sous le barrage ouest.

    Télédétection par laser (LiDAR) BLOM est l'une des principales entreprises interna-tionales spécialisées dans l'acquisition aéroportée des données et leur traitement. Elle a utilisé un sys-tème LiDAR Leica ALS60 pour capturer un modèle numérique précis et détaillé du terrain, ce qui lui a permis d'estimer exactement la quantité de boue rouge déversée sur le territoire. En outre, la capacité de stockage du barrage a pu être calculée et ces don-nées ont également été utilisées pour la conception d'une digue qui sera construite pour éviter d'autres dégâts. Ces données représentaient une base excel-lente pour la modélisation de l'inondation qui a per-mis de déterminer la quantité de sol pollué et de boue extraite pendant les travaux de réhabilitation.

    Ces données ont été acquises en volant à une alti-tude d'environ 800 m, avec une densité de 4 points/m² sur le modèle numérique définitif de la surface et avec une précision maximale possible de 10 cm en hauteur. Le modèle numérique a été converti à un format compatible avec le logiciel de modélisation des inondations, puis une simulation de la catas-trophe a été réalisée.

    Levé hyperspectral En plus du LiDAR, un capteur hyperspectal et une caméra thermique ont été utilisés pour définir l'am-plitude exacte de la zone polluée, pour déterminer le degré de concentration des polluants (principalement des métaux lourds) et pour connaître l'épaisseur de boue rouge qui stagnait dans la zone environnante. La concentration de la plupart des métaux lourds a

    pu être cartographiée grâce au levé hyperspectral car il existe une forte corrélation entre l'oxyde d'alu-minium, l'oxyde de fer et les métaux lourds. La carte des zones polluées créée à partir du levé hyperspec-tral a été confrontée au plan cadastral pour évaluer les dommages subis aux propriétaires fonciers. Ces données seront utilisées ultérieurement pour déter-miner les indemnités versées aux propriétaires fon-ciers.

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 27

  • Spaceport America, conçu par URS/Foster + Partners Image conceptuelle, avec l'aimable autorisation de Vyonyx Ltd

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    par Daniel C. Brown

    Découvrez le tourisme de l'espace, à la mode du sud-ouest ! En septembre de l'année dernière, l'entreprise David Montoya Construction a ter-miné la construction de la piste de décollage du spatioport Spaceport America, dans une zone isolée située à 60 km au sud-ouest de Truth or Consequences, au Nouveau Mexique. L'entre-prise spatiale du milliardaire Richard Branson, Virgin Galactic, a fait le pari de devenir loca-taire du spatioport et Branson espère envoyer des touristes en orbite proche, dès cette année. Plus de 300 personnes auraient déjà acheté leur billet, dont le prix démarre à 200 000 dollars par personne. L'état du Nouveau Mexique et deux comtés locaux ont financé ce projet de 198 mil-lions de dollars. Et grâce au système de contrôle pour finisseur Leica PaveSmart 3D, ainsi qu'à d'autres équipements de guidage de l'ère spa-tiale, la construction de la piste de décollage de 27 millions de dollars du spatioport s'est termi-née avec presque deux mois d'avance.

    David Guerra, le directeur des travaux de Montoya, a déclaré que la piste de décollage de 3 km de long par 60 m de large avait été terminée avec sept semaines d'avance sur la date prévue. Montoya a bitumé la piste de décollage avec une machine à coffrage glissant Guntert & Zimmerman S850 commandée automati-quement par un système Leica PaveSmart 3D guidé par deux stations totales robotisées. La machine a dû faire 6 passes de 10 m de large chacune pour couvrir la largeur totale de la piste de décollage. L'épaisseur du béton est de 35 cm. Le Leica PaveSmart 3D contrô-lait en temps réel l'orientation, la pente, la dépouille et la pente transversale du finisseur. Il s'intégrait par-faitement à la machine, sans nécessiter l'installation de systèmes hydrauliques complexes pour l'adapta-tion.

    Aucun cordeau n'a été utilisé, que ce soit pour le finis-seur ou pour l'épandeur qui l'a précédé. Le système de guidage automatique pour finisseur fonctionne à partir d'un modèle numérique du terrain (un modèle numérique en 3D de la piste de décollage), téléchargé dans un ordinateur Leica Geosystems, placé à bord du finisseur. Le finisseur était également équipé de deux prismes montés au dessus de l'engin, afin qu'il puisse être suivi par les deux stations totales installées sur des trépieds devant le finisseur. Les prismes installés

    sur le finisseur étaient liés à quatre points de la table de réglage, d'où le béton était extrudé pour former la piste de décollage.

    S'il avait utilisé des cordeaux, Guerra en aurait uti-lisé un pour l'épandeur et un pour le finisseur. « Avec deux cordeaux, l'implantation aurait pris beaucoup de temps, » a expliqué Guerra. Il a acheté le dispositif de guidage d'engins de Leica Geosystems avec six stations totales robotisées Leica TCP1201+, car il sou-haitait un système indépendant du finisseur et simple d'utilisation. « Les stations totales, leurs trépieds et les radios et batteries nécessaires sont faciles à déplacer au début et à la fin du projet, » a-t-il précisé.

    Un pilotage automatique précis Lors de leur mise en station, un technicien a effec-tué une visée inverse des deux stations totales vers

  • trois points de contrôle connus pour ancrer l'empla-cement des stations totales par rapport au modèle numérique de la station. Ainsi, les stations totales pouvaient « voir » les deux prismes situés sur le finis-seur et lui communiquer sa position précise (par ondes radio libres). L'ordinateur embarqué traitait

    les différences entre la position réelle du finisseur et le modèle numérique du terrain. Ces différences connues, l'ordinateur pouvait contrôler automatique-ment la position de la table de réglage du finisseur.

    En fait, Montoya a utilisé quatre stations totales robotisées mais seulement deux d'entre elles fonc-tionnaient en même temps. Deux des stations totales étaient installées à 150 m, devant le finisseur, de chaque côté de la voie à bitumer. Elles contrôlaient le finisseur tandis que les deux autres attendaient, 300 m plus loin, que le finisseur approche. Lorsque le finisseur dépassait les deux premières stations, les autres prenaient le relais, pendant que les deux pre-mières stations étaient avancées. Ainsi, le finisseur ne s'arrêtait jamais, a expliqué Anthony Cerisano, le représentant de Leica Geosystems pour l'entretien sur le chantier. >>

    Le magazine mondial de Leica Geosystems | 29

    « Je dirais que le guidage d'engin nous a fait économiser au moins 50 % de temps, par rapport aux cordeaux. »David Guerra, chef de chantier chez Montoya Construction

    La précision pour les touristes de l'espace

  • Montoya bitume la piste de décollage avec une machine à coffrage glissant Guntert & Zimmerman S850

    commandée automatiquement par un système Leica PaveSmart 3D guidé.

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    Guerra a déclaré avoir obtenu des précisions de ± 1,5 mm pour la dalle de béton. Il a fallu deux tech-niciens pour contrôler le finisseur. Montoya a laissé le conducteur du finisseur lire les informations de l'ordinateur du finisseur pour vérifier l'élévation et l'orientation. Le technicien en chef du contrôle qualité s'est occupé du positionnement des stations totales robotisées et a supervisé l'opération.

    des repères de nivelage et l'installation des cordeaux. Normalement, un finisseur est contrôlé par deux cor-deaux implantés très précisément de chaque côté de la voie à bitumer.

    Les avantages du guidage d'engin comprennent éga-lement une meilleure logistique sur le terrain, une rotation plus facile et plus rapide des camions, une meilleure sécurité sur le chantier (aucun risque de se prendre les pieds dans les cordeaux), une configura-tion plus rapide de l'engin et un nettoyage plus rapide également, à la fin d'une journée de travail. Il en résulte une diminution des coûts et une construction plus productive, grâce à l'absence d'erreurs humaines associées à l'implantation classique.

    Pour la plupart, les touristes de l'espace ne sauront pas que le terrain a été bitumé grâce à un système de pilotage d'engin sans cordeaux de Leica Geosystems. Mais ils apprécieront certainement la surface lisse de la piste de décollage. Comme le dit une citation d’un célèbre film américain : « Si tu le construis, ils vien-dront ». Et « ils » sont attendus nombreux au spatio-port Spaceport America : les organisateurs attendent 1 million de visiteurs chaque année. Bon voyage !

    À propos de l'auteur : Daniel C. Brown est propriétaire de TechniComm, une entreprise de communication de Des Plaines, dans l'Illinois/USA.

    « L'équipement Leica Geosystems est vraiment très bon. Il est très précis et nous avons reçu un soutien tech-nique excellent de l'entreprise. »David Guerra, chef de chantier chez Montoya Construction

    Des avantages illimités Le guidage automatisé des engins permet d'écono-miser du temps et de l'argent car il élimine tous les levés détaillés normalement nécessaires pour une piste de décollage : le piquetage, le positionnement

  • Les auteurs Klaus Maas (1er en partant de la gauche) et Jörg Fugmann (4ème en partant de la gauche) avec Stefan

    Wolf et Klaus Massmeyer de l'université Ostwestfalen-Lippe, ainsi que la coordonnatrice du projet, Erdenechimeg

    Ulziikhutag, devant une drague flottante.

    La Mongolie est un pays riche en ressources miné-rales. Sous ses grands pâturages et ses déserts, elle abrite d'importantes réserves de charbon, de minerais métalliques et d'autres matières premières comme des minéraux rares utilisés dans les appli-cations de haute technologie. De nombreux gise-ments viennent seulement d'être découverts car ces régions sont relativement peu développées. Un pro-jet de recherche en cours, soutenu par Leica Geosys-tems, vise à garantir que les matières premières sont extraites de la manière la plus durable possible.

    Hormis la capitale Ulaanbaatar et quelques popula-tions installées le long du principal couloir de trans-port, la densité de la population en Mongolie est très faible et les voyage relèvent rapidement de l'aven-ture. Du fait de cet isolement et de la nature vierge du pays, on y trouve les derniers paysages de steppe intacts du monde.

    Ces dernières années, l'exploitation minière a explo-sé, avec des conséquences évidentes pour l'environ-nement et pour la nature. En effet, comment contrô-ler efficacement ces exploitations indénombrables et très éparpillées alors que les infrastructures de transport sont encore en cours de développement ?

    Depuis le début de l’année 2011, cette question fait l'objet d'un projet de recherche sur l'extrac-tion durable de matières premières, parrainé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la

    recherche. Ce projet est mené par la faculté des sys-tèmes d'information environnementale de l'univer-sité Ostwestfalen-Lippe des sciences appliquées, à Höxter, en Allemagne, par les consultants en exploi-tation minière arguplan GmbH, via leur bureau de Karlsruhe, spécialisé dans l'ingénierie minière, l'en-vironnement et la topographie, ainsi que par l'école d'exploitation minière de l'université mongole de science et de technologie (MUST) d'Ulaanbaatar.

    À partir de données obtenues par télédétection, ce projet de recherche vise à différencier, de manière aussi automatique que possible, les différents types de territoires affectés par les activités minières, comme les mines à ciel ouvert, les polders et les chantiers abandonnés sans restauration. Il pourrait largement contribuer à l'exploitation durable des richesses souterraines du pays.

    Les investigations comprennent une collecte de don-nées tout-terrain, pour laquelle un spectromètre de terrain est utilisé, afin de fournir des analyses de référence. Le GPS permet de localiser les analyses et les zones analysées. Récemment encore, le MUST n'était pas équipé pour effectuer cette tâche. C'est pourquoi Leica Geosystems l'a soutenu en mettant deux systèmes GPS à la disposition de l'université pendant un semestre, à l'hiver 2010. Cela a permis aux étudiants et aux assistants de recherche de rece-voir la formation nécessaire avant la première cam-pagne sur le terrain, à l’été 2011.

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    Leica Geosystems soutient l'exploration minière en Mongolie

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