Exposition permanente sur la géomatique

 

Procès-Verbal de l'École d'arpentage

Mission du département des sciences géomatiques

Directeurs depuis 1907

Doctorats honorifiques

Premiers diplômés et premières diplômées

Corps professoral en 1908-1909

Programme d'arpentage 1909-1910

Corps professoral en 1997

Programmes actuels en géomatique: sciences géomatiques, génie géomatique

Statistiques du département

Photographies des années 1950

Associations internationales reliées aux sciences géomatiques

Timbres et Monnaie représentant les sciences géomatiques

Description de la murale des cartes marines du Saint-Laurent

 

 

Extrait de l'inventaire des collections scientifiques de l’Université Laval

 

 

Description des artéfacts

 

BOUSSOLE Une boussole permet de déterminer un azimut par rapport au Nord magnétique (et non le nord astronomique). La boussole est une invention chinoise (1100), introduite en Europe par les commerçants arabes. La boussole, l’astrolabe et le loch sont les principaux instruments de navigation qui ont permis aux Grands navigateurs européens, du 15e et 16e siècles, de traverser les océans.

CHAÎNE D’ARPENTAGE MÉTRIQUE Cette chaîne est composée de chaînons et de mailles et mesure 2 décamètres (20 m). Cette chaîne d’origine suisse date du XIXe siècle. La chaîne anglaise dite de Gunter, largement utilisée au Canada après la conquête, mesurait quant à elle 66 pieds anglais (20,12 m). Prêt de M. Jean-Jacques Chevallier.

CHAÎNE D ’ARPENTAGE Ce ruban d’acier gradué permet de mesurer la distance entre 2 points. Cette distance étant habituellement mesurée à l’horizontale. L’utilisation du mot chaîne vient du fait qu’à une certaine époque les mesures de distance étaient effectuées à l’aide de véritables chaînes (ex. chaîne de Gunter) composées de chaînons et de mailles. C’est aussi l’origine de l’expression: chaîner un terrain !

 

 

 

PLANCHETTE La planchette munie d’une lunette pour mesurer les angles servait aux levés topographiques. Le plan topographique était dessiné, sur le terrain et à la main, sur une feuille de papier directement déposée sur la planchette.

TACHÉOMÈTRE Un tachéomètre est un instrument qui sert à mesurer des angles horizontaux et verticaux, à l’aide de cercles gradués de 0 à 360 degrés. Cet appareil date des années 1920. Aujourd’hui, les stations totales peuvent enregistrer automatiquement les observations d’angles et même de distances.

NIVEAU D ’ARPENTAGE Ce niveau d’arpentage date des années 1920. Un niveau permet de déterminer la dénivelée entre 2 points en visant des mires (règles graduées) tenues à la verticale. La précision du levé dépend, entre autres, de la sensibilité de la nivelle tubulaire qui est calée avec les vis calentes.

HÉLIOTROPE L’héliotrope permettait de rediriger les rayons du Soleil vers un observateur muni d’un théodolite. Il servait de cible lumineuse pour les levés géodésiques classiques. L’héliotrope a été inventé par C.F. Gauss vers les années 1800.

THÉODOLITE T2 ET MINI-THÉODOLITE Ces théodolites sont fabriqués par la compagnie Suisse Wild (maintenant Leica). Le T2 était princi-palement utilisé pour établir les réseaux géodésiques de deuxième ordre dans les années 1970 et 1980. Le mini-théodolite servait aux opérations de reconnaissance sur le terrain.

THÉODOLITE T3 Le théodolite T3 est fabriqué par la compagnie Suisse Wild (maintenant Leica). Notons que le fondateur, Henri Wild (1877-1951) était ingénieur-géomètre. Le T3 permet de mesurer les angles horizontaux et verticaux avec une résolution de 0.2 seconde d’arc. Il était princi-palement utilisé pour établir les réseaux géodésiques de premier ordre dans les années 1960 et 1970.

THÉODOLITE T4 Le théodolite T4 est fabriqué par la compagnie Suisse Wild (maintenant Leica). Il permet de mesurer les angles horizontaux et verticaux avec une résolution de 0.1 seconde d’arc. Il était principalement utilisé pour déterminer la latitude et la longitude astronomiques de points géodésiques, par l’observation des étoiles, dans les années 1950, 1960 et 1970.

CLINOMÈTRE ET NIVEAU À MAIN Le clinomètre sert à mesurer approximativement l’angle d’élévation de points ou d’objets au-dessus de l’horizon. Le niveau à main permet d’observer rapidement si les objets sont au même niveau.

FIL À PLOMB Les fils à plomb servent à centrer les instruments d’arpentage au-dessus d’un repère au sol. Aujourd’hui, les fils à plomb optiques ont largement remplacé ces fils à plomb conventionnels.

RÉTRORÉFLECTEUR (OU PRISME) Ce type de rétroréflecteur est construit à partir d’un coin de cube de verre. Il sert à réfléchir les ondes visibles ou infrarouges transmises par les télémètres de type électrooptique. Il a la propriété de réfléchir les ondes dans une direction parallèle à celle des ondes incidentes.

LASER INDUSTRIEL Ce laser industriel était fabriqué par la compagnie Spectra-Physics. On peut y distinguer les principales composantes dont la source lumineuse (une lumière au néon), le polarisateur et les lentilles. Don de Verreault Navigation.

 

 

 

CHRONOGRAPHE Le chronographe servait à mesurer et à enregistrer sur un ruban des intervalles de temps à une précision de1/100 de seconde. Le chronographe, couplé au T4, était synchronisé avec une radio à ondes courtes recevant les signaux horaires.

RADIO ONDES COURTES (SIGNAL HORAIRE) Ce poste de radio à ondes courtes permet de recevoir les signaux horaires (UTC: Universal Time Coordinated) tels que transmis par le Conseil National de Recherches du Canada, à Ottawa.

GLOBE CÉLESTE Un globe céleste est une représentation de la sphère (voûte) céleste montrant la direction des étoiles dans le ciel. Les coordonnées (ascension droite et déclinaison) des étoiles peuvent y être extraites afin de planifier les sessions d’observations de celles-ci.

 

 

 

GEODIMETER AGA MODEL 6 Le Géodimètre est un télémètre utilisant des ondes visibles, inventé par le géodésien Suédois, E. Bergstrand en 1949. Ce type d’instrument a été utilisé pour mesurer des distances (portée de 10 km) jusqu’au milieu des années 1970.

TELLUROMETER MRA-2 Le Telluromètre est un télémètre utilisant des ondes radioélectriques, inventé par le physicien Sud-africain, T.L. Wadley en 1956. Ce type d’instrument a été utilisé pour mesurer des distances (portée de 50 km) jusqu’au milieu des années 1970. Les ondes radio des Telluromètres (utilisés par paire) servaient également de lien de communication entre les opérateurs.

AUTORANGER-A K&E Ce type de télémètre utilisant des ondes infrarouges était fabriqué par la compagnie américaine Keuffel & Esser. Il était utilisé pour les levés topographiques (portée de 1 km), dans les années 1970.

 

 

ANTENNE DOPPLER Cette antenne Doppler permettait de recevoir les signaux radioélectriques (150 et 400 MHz) transmis par la constellation des satellites Transit de l’armée américaine. Plus particulièrement ce sont des observations de fréquences Doppler (d’où le nom de ce type d’appareil) qui y sont mesurées.

RÉCEPTEUR DOPPLER Ce récepteur Doppler JMR-1 permettait de déterminer les coordonnées de points géodésiques à partir des observations de fréquences Doppler reçues des satellites Transit. Ces récepteurs ont grandement servi à densifier les réseaux géodésiques dans le Grand Nord canadien et québécois, dans les années 1970. Le système Transit a officiellement cessé ses opérations en décembre 1996. Il était opérationnel depuis 1964 et accessible aux civils depuis 1967.

ANTENNE ET RÉCEPTEUR GPS Ce récepteur Ashtech LD-XII était un récepteur GPS civil de 2e génération mis sur le marché en 1990. Avec son antenne géodésique bi-fréquences, il permettait d’effectuer des mesures de code, de phase et Doppler.

RÉCEPTEUR GPS DE MAIN Le récepteur Magellan NAV 1000 fut le premier récepteur GPS de main mis sur le marché à partir de 1988. Le Magellan ProMark X (photo) en était une version améliorée.

 

 

SEXTANT Un sextant permet de mesurer des angles. Surtout employé sur les navires, sur lesquels un tachéomètre ne pouvait être utilisé à cause du mouvement incessant de ceux-ci. Ces mesures angulaires servaient principalement à déterminer la position des navires en mer. L’invention du sextant revient à l’astronome anglais John Hadley, en 1731.

STIGMOGRAPHE Le stigmographe permet de faire le point sur une carte marine à partir des relèvements effectués (par exemple avec un sextant) sur trois repères identifiables sur la côte.

TAXIMÈTRE Le taximètre sert à déterminer des gisements et à prendre des relèvements d’amers par rapport au cap du navire.

CHRONOMÈTRE DE MARINE Le premier chronomètre a été construit par l’horloger anglais John Harrison, en 1736, suite à un concours organisé par le Board of Longitude. En effet, afin de pouvoir déterminer précisément la longitude d’un lieu lors de la traversée des océans, on doit disposer d’une mesure précise du temps (les pendules étant inefficaces sur un navire qui roule et tangue !). Grâce au chronomètre les longitudes des anciennes cartes (déformées dans la direction Est-Ouest) ont pu être corrigées.

PLOMB DE SONDE Le plomb de sonde sert à déterminer manuellement la profondeur de l’eau. La base concave du plomb de sonde enduit de graisse permettait de déterminer aussi la nature du fond marin. Aujourd’hui, le plomb de sonde est remplacé par l’écho-sondeur. Don du Service Hydrographique du Canada (Région du Québec).

MARÉGRAPHE Un marégraphe permet de mesurer le niveau de l’eau. Un flotteur installé dans un puits monte et descend au rythme des marées. Un stylet relié au flotteur trace sur une bande de papier déroulante le niveau de l’eau. Les marégraphes mécaniques ont été remplacés par des marémètres qui mesurent la pression exercée par une colonne d’eau d’où on déduit le niveau de l’eau. Prêt du Service Hydrographique du Canada (Région du Québec).

ÉCHO-SONDEUR Un écho-sondeur permet de mesurer la profondeur d’un plan d’eau. Une onde sonore émise par l’écho-sondeur est réfléchie par le fond du plan d’eau et revient à l’écho-sondeur. En connaissant la vitesse de propagation de l’onde acoustique dans l’eau, on peut transformer la mesure du temps de propagation de l’onde en unité de longueur. Prêt du Service Hydrographique du Canada (Région du Québec).

GYROCOMPAS (COMPAS GYROSCOPIQUE) Le gyrocompas permet de déterminer le cap (astronomique) d’un navire. L’élément central du gyrocompas est le rotor tournant à grande vitesse. Celui-ci est contenu dans une sphère flottant dans un liquide. Don de Verreault Navigation.

TRISPONDER (DEL NORTE) Ce système utilise une station maîtresse à bord d’un navire et 3 stations esclaves (boîtier gris). Ces dernières sont installées sur des points géodésiques sur la rive. La portée est de 50 km et la précision du positionnement est de ±10 m. Ce système était utilisé pour la navigation lors d’opérations de dragage. Don de Verreault Navigation.

 

 

CALCULATEUR MÉCANIQUE La première machine à calculer a été inventée par le Français Blaise Pascal, en 1642. Ce calculateur date des années 1930. Il permettait d’effectuer les 4 opérations mathématiques de base. Il est l’ancêtre des ordinateurs électroniques utilisés de nos jours ! Prêt de Mme Annick Jaton.

CALCULATEUR MÉCANIQUE CURTA Ce calculateur mécanique Curta, fabriqué au Liechtenstein, date des années 1960. Il permettait d’effectuer les multiplications et les divisions. Ce type de calculateur a été supplanté par les premières calculatrices électroniques de poche. Prêt du Service de la Géodésie du Québec.

 

 

POTEAU D’ARPENTAGE PRIMITIF Vestige d’un poteau d’arpentage primitif délimitant le canton de Boucher et la seigneurie de Batiscan. On peut encore y lire, en partie, le chaînage gravé II M 2925 (deuxième mille, 29 chaînes et 25 mailles). Les noms du canton et de la seigneurie ne sont que partiellement identifiables sur les deux autres faces du poteau de sapin datant de 1931. Des extraits du plan d’arpentage primitif et du carnet de notes accompagnent ce vestige. Don du Service de l’Arpentage du Québec.

MÉDAILLON GÉODÉSIQUE ET REPÈRE DE NIVELLEMENT Un point géodésique est matérialisé par un médaillon de métal ancré au sol. A l’aide de mesures géodésiques on en détermine les coordonnées. Un repère de nivellement, souvent ancré sur un mur vertical, est un point dont on n’a déterminé que son altitude, par rapport au niveau moyen des mers.

PLAQUE D’ARPENTAGE Les plaques d’arpentage servent à démarquer les lignes de lots et les rangs dans lesquels ils se situent. Des plaques semblables sont aussi utilisées pour délimiter les claims miniers. Don du Service de l’Arpentage du Québec.

TOUR GÉODÉSIQUE Cette maquette représente une tour surplombée d’un signal qui était utilisée lorsque les points géodésiques n’étaient pas intervisibles au sol. Dans les travaux géodésiques classiques, l’intervisibilité était toujours requise pour effectuer les levés de polygônes ou de cheminements. Les plus hautes tours pouvaient atteindre 15 m.

 

 

PLANISPHÈRE ARABE DU XIIe SIÈCLE Cette planisphère est une reproduction de l’œuvre de Al-Idrisi datant du XIIe siècle. Elle couvre les terres islamiques de cette époque. On y dintingue, entre autres, le bassin de la Méditerranée, la Mer d’Oman, la Mer Noire et la Mer Caspienne. Ici, afin de mieux reconnaître le territoire, la planisphère est affichée à l’envers. À cette époque le sud était orienté vers le haut ! Don du Professeur Arthur-J. Brandenberger, octobre 2001

CARTE CADASTRALE DE 1709 Cette carte cadastrale exécutée, en 1709, par J.-B. Decouagne et G. de Catalogne désignait les titres et limites de propriété dans les seigneuries de la région de Québec. Source: Photocartothèque québécoise, MRNQ.

PLANS CADASTRAUX Deux exemples de plans cadastraux: Le nouveau selon les normes de la Réforme du cadastre québécois et l’ancien (dessiné à la main) avec son livre de renvoi. Collaboratrice: Mme Natalie Langevin, Direction générale du cadastre du Québec.