07 Mai Huit erreurs courantes en relevé GPS et comment les corriger

Huit erreurs courantes dans les relevés GPS et comment les corriger

Les équipements GPS modernes facilitent la collecte de données de haute précision. Cependant, des erreurs humaines peuvent compromettre la qualité des mesures. Voici huit erreurs fréquentes en levé GPS et des solutions pratiques pour les éviter.

1. Erreur du au phénomène de rebond (multipath)

Problème

Les erreurs de rebonds ou trajets multiples (multipath) se produisent lorsque les signaux des satellites sont réfléchis ou réfractés par une surface avant d’atteindre le récepteur. Ces surfaces peuvent être des bâtiments, des voitures, de l’eau, ou tout autre élément réfléchissant, y compris le sol.
Lorsque le signal atteint le récepteur après avoir été « dévié », la distance mesurée est faussée, ce qui compromet la précision GNSS de la mesure.
Ces erreurs de multipath sont plus fréquentes en milieu urbain qu’en milieu rural.

Comment gérer les rebonds ?

La meilleure manière de contourner ces erreurs est d’éviter de placer votre base à proximité de grandes structures métalliques et d’élever votre récepteur autant que possible au-dessus du sol.
Il est également recommandé d’utiliser une bonne antenne équipée d’un plan de masse intégré, capable de bloquer les signaux réfléchis à faible angle en provenance du sol.
Les récepteurs Emlid Reach sont fournis avec ce type d’antenne. Ils permettent par ailleurs de modifier le cone de réception, permettant de limiter l’effet de rebond

2. Niveau à bulle désaligné

Problème

Lorsque le niveau à bulle est déréglé, cela peut avoir un impact significatif sur la précision de vos mesures GPS. Plusieurs facteurs peuvent en être la cause, notamment des chocs vibratoires ou les variations de température qui provoquent la dilatation ou la contraction des composants métalliques. Il est recommandé d’effectuer des vérifications périodiques en bureau.

Comment calibrer le niveau à bulle ?

Si vous êtes sur le terrain et souhaitez le vérifier, vous pouvez utiliser une structure verticale, comme un mur de bâtiment, pour voir si votre niveau est bien d’aplomb.

• Retirez le récepteur de la canne et placez-le à environ 5 cm (deux pouces) de la structure, en veillant à ce qu’il soit parallèle à celle-ci.
• Puis, faites pivoter la canne de 180 degrés et observez la bulle : si elle n’est pas centrée, elle n’est pas d’aplomb.

Même s’il est recommandé de calibrer la canne, il existe une méthode alternative qui vous permet de continuer à effectuer des mesures précises malgré un niveau à bulle désaligné. Voici la procédure :

• Effectuez une mesure pendant 60 secondes, puis faites pivoter la canne de 180 degrés et prenez une autre mesure de 60 secondes.
• Ensuite, faites la moyenne des deux mesures pour éliminer l’erreur.

Il existe d’autres façons de vérifier et de calibrer le niveau à bulle.
Vous trouverez sur YouTube de nombreuses ressources utiles à ce sujet.
De plus, avec le Emlid Reach RS3, vous pouvez activer la compensation d’inclinaison, ce qui permet de collecter des mesures précises même avec une canne inclinée.

3. Ligne de base trop longue

Problème

La ligne de base correspond à la distance et à la direction entre la station de base et le rover.
Lorsque cette distance augmente, la précision des mesures GNSS diminue. Cela s’explique par le fait que la station de base et le rover peuvent alors être exposés à des conditions atmosphériques et ionosphériques différentes.

Les conditions environnementales peuvent déformer les signaux GPS. Si les deux récepteurs sont affectés de manière similaire, ces erreurs ont tendance à s’annuler. Cette hypothèse est intégrée aux algorithmes de positionnement, ce qui permet d’éliminer efficacement ces erreurs communes des calculs.

Cependant, si les déformations du signal diffèrent entre les deux récepteurs, les erreurs ne s’annulent pas et entraînent des imprécisions de positionnement.
Bien que l’on puisse obtenir une précision centimétrique jusqu’à 60 km en RTK et 100 km en PPK, pour une précision optimale, il est recommandé de réduire la ligne de base autant que possible.
Le modèle d’erreur RTK (7 mm + 1 ppm) illustre comment la précision diminue avec la distance.

Comment éviter une ligne de base trop longue ?

Une solution consiste à ne pas dépendre uniquement des réseaux CORS, mais à installer une station de base locale directement sur votre site.
Les récepteurs Emlid Reach peuvent être utilisés à la fois comme rover et comme station de base fiable (système pivot/mobile).

4. Problème : absence de localisation

Problème

Lorsque vous réalisez un relevé et que vous le comparez à un jeu de données précédemment acquis sans connaître les paramètres dans lesquels ces données ont été mesurées, vos relevés ne s’aligneront pas correctement avec les données de référence.
C’est un cas courant sur des sites miniers ou des chantiers de lotissement, où différentes équipes peuvent travailler avec des systèmes de coordonnées distincts.

Comment lever un site avec un système de coordonnées inconnu ?

Lorsque vous devez aligner vos données avec celles d’un site déjà levé, vous devez effectuer une localisation, également appelée calibrage de site ou transformation locale.
Pour réaliser correctement une localisation, il vous faut idéalement plus de quatre points connus à mesurer dans le système de coordonnées utilisé sur le site.

Pour plus d’informations consultez notre article sur le sujet.

5. Problème : incohérence d’unités

Problème

Les systèmes de coordonnées projetées utilisent des unités de mesure linéaires, généralement des mètres ou des pieds.
Une erreur fréquente consiste à sélectionner un système de coordonnées basé sur les mètres alors que votre projet nécessite des pieds.
Cette incompatibilité peut empêcher vos données de s’aligner correctement avec les levés précédents.

Comment savoir quelle unité linéaire choisir ?

En utilisant un site comme epsg.io, vous pouvez rechercher la projection souhaitée et consulter les métadonnées pour identifier l’unité linéaire utilisée.

L’application Emlid Flow propose un paramètre dédié qui vous permet de choisir l’unité de mesure appropriée à votre projet.

Nous vous recommandons de vérifier à deux reprises l’unité sélectionnée, même si le nom du système de coordonnées contient la mention « ftUS ».
La bonne nouvelle, c’est que même si vous vous rendez compte de l’erreur sur le terrain, vous pouvez toujours corriger l’unité via le même paramètre dans Emlid Flow.

6. Absence de documentation de la configuration

Problème

Lorsque vous utilisez des marqueurs improvisés (comme des repères visuels temporaires) à la place de clous ou de cibles, il est essentiel de documenter précisément l’endroit où la mesure a été effectuée.
Par exemple, si vous mesurez à l’intersection de lignes de stationnement dans l’angle inférieur gauche, un autre professionnel du levé peut facilement mal interpréter ce point.

Comment documenter une configuration ?

La bonne pratique consiste à inclure ces informations spécifiques de localisation dans les métadonnées du jeu de données.
💡 Une méthode simple et efficace pour accélérer cette documentation consiste à prendre des photos avec votre téléphone. Vous pourrez ensuite vous y référer lors de la saisie des informations une fois de retour au bureau.

7. Erreur dans le calcul de la hauteur de l’appareil

Problème

Lors de la saisie de la hauteur du récepteur, il est facile de mesurer la mauvaise distance, car chaque fabricant peut demander une référence différente sur l’instrument.
Il est donc important de vérifier auprès du fabricant du récepteur pour savoir précisément à partir d’où la mesure doit être prise.
👉 La hauteur d’antenne est généralement différente de la hauteur du récepteur, et les canne GPS peuvent avoir des graduations différentes.

Quelle hauteur entrer avec un Emlid Reach ?

Avec les produits Emlid, il suffit d’indiquer la distance entre le point de base et le bas du récepteur.
La distance entre le bas du récepteur et la hauteur d’antenne est automatiquement calculée par le logiciel.

8. Confusion entre ellipsoïde et géoïde

Problème

Si vous n’êtes pas familier avec les référentiels d’altitude ou les systèmes de référence verticale, vous risquez de commettre des erreurs pouvant affecter la précision de vos mesures.

Les récepteurs GPS mesurent la hauteur au-dessus de l’ellipsoïde, un modèle mathématique lissé de la forme de la Terre — comparable à un ballon légèrement aplati.
Cependant, ce modèle ne reflète pas les irrégularités du terrain ni les variations gravitationnelles réelles.

Comment gérer les hauteurs ellipsoïdales et orthométriques ?

Dans la pratique, ce dont nous avons besoin, c’est de la hauteur orthométrique — celle qu’on retrouve sur les panneaux routiers en altitude.
Or, comme le GPS fournit une hauteur par rapport à l’ellipsoïde, il est nécessaire de lui attribuer un géoïde pour obtenir la hauteur orthométrique, c’est-à-dire l’altitude réelle par rapport au niveau moyen de la mer, en tenant compte du relief.

👉 Il est donc essentiel de choisir le géoïde approprié au projet pour garantir des mesures de hauteur fiables.
Dans l’application Emlid Flow, il suffit de sélectionner le géoïde adapté depuis la liste proposée (RAF 20 pour la France).

Comment éviter ces erreurs pour obtenir des relevés GPS plus fiables ?

Bien que cette liste ne couvre pas tous les pièges potentiels, elle met en évidence certaines des erreurs les plus courantes qui peuvent réduire la précision de vos levés GPS. La connaissance de ces problèmes vous aidera à collecter des données de haute précision, en évitant les erreurs dues aux trajets multiples, à la longueur de la ligne de base et à la non-concordance des unités.

La meilleure façon de garantir la précision ? Utiliser du matériel fiable, suivre les bonnes pratiques et revérifier votre configuration avant de collecter des données. Avec les récepteurs Emlid Reach et le bon processus de travail, vous pouvez minimiser les erreurs et obtenir des résultats précis au centimètre près à chaque fois.

Si vous avez des questions, contactez notre équipe d’assistance.