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100 ans de levés géodésiques au Canada

Ce calendrier historique souligne plusieurs événements importants des 100 ans de la Division des levés géodésiques. Au fait des levés géodésiques sont effectués au Canada depuis plus de 100 ans et le calendrier débute en 1872 avec "Les débuts de la carrière de W.F. King".

Gauche : Photo de groupe du groupe de terrain des débuts 1900. Droite : Photo en gros de W. F. King.

1872 – 1905 : Les débuts de la carrière de W. F. King

À l'âge de 18 ans, W. F. King joint les rangs de la commission des frontières de l'Amérique du Nord (North American Boundary Commission) du ministère de l'Intérieur à titre de sous-assistant astronome, afin de travailler à l'établissement du 49e parallèle. Devenu arpenteur des terres fédérales et topographe fédéral en 1876, M. King se voit confier la responsabilité des observations astronomiques jusqu'en 1881, année où ont pris fin les levés. M. King gravit rapidement les échelons de la fonction publique, devenant inspecteur des levés de l'Ouest en 1883, inspecteur en chef des levés en 1886, astronome en chef en 1890 et enfin, directeur fondateur de l'Observatoire fédéral en 1905.

1882 : L'Association d’arpenteur fédéral est constituée.

L'association d’arpenteur fédéral est constituée le 24 avril 1882, sous la présidence d’Otto J. Klotz. Plusieurs arpenteurs des terres fédérales participent aux premiers levés géodésiques. Au fil des ans, la Division des levés géodésiques (DLG) encourage plusieurs de ses employés à obtenir un brevet d'arpenteur des terres fédérales et, plus tard, d'arpenteur des terres du Canada (ATC).

 
Quatre techniciens debout dans un champ qui tiennent de l’équipement de nivellement.

1883 : Premiers travaux de nivellement de précision

Le ministère des Travaux publics entreprend des travaux de nivellement de précision partant de Rouses Point au Québec, puis le long de la rivière Richelieu jusqu'à Sorel sur le fleuve Saint-Laurent. Ces travaux ont pour but de constituer un canevas altimétrique pour les ports et les ouvrages d'amélioration des cours d'eau.

1885 : Contrôle astro pour levés du chemin de fer en Colombie-Britannique

En vertu du Settlement Act de 1883, la Colombie-Britannique cède au gouvernement fédéral une bande de terre d'une largeur de 20 mille de part et d'autre de la ligne de chemin de fer du Canadien Pacifique. Par conséquent, il faut procéder à l'arpentage des terres situées dans cette bande. Ainsi, l'arpentage débute en 1885 par l'exécution d'un cheminement de précision le long de l'emprise du chemin de fer, sous la direction de William Ogilvie. O. J. Klotz et T. Drummond sont chargés de déterminer des positions très précises en latitude et en longitude au moyen d'observations astronomiques le long de la ligne de chemin de fer.

1886 – 1909 : Pressions demandant la création d'un service géodésique

Dès 1886, des groupes commencent à faire pression sur le gouvernement canadien en vue de la création d'un service géodésique national : ces groupes comprennent notamment l'Association des arpenteurs fédéraux (en 1886), un comité nommé par cette Association qui compte W.F. King et O. J. Klotz parmi ses membres (en 1888), la Société royale du Canada (en 1894 et en 1903), la Société canadienne d'ingénieurs (en 1906).

1902 : Premières mesures gravimétriques précises

O. J. Klotz réalise les premières mesures gravimétriques précises au Canada à l'aide d'un gravimètre à pendule de type Mendenhall. Il effectue une série de rattachements entre Ottawa et Washington, ainsi que des mesures à Montréal et Toronto.

Gauche : O. J. Klotz dans son laboratoire. Droite : Gravimètre à pendule de type Mendenhall affiché sur une table.

1905 : Première station de triangulation

La Direction des observatoires fédéraux entreprend la première triangulation géodésique dans la région d'Ottawa. La première station est établie sur le mont King près de Kingsmere (Québec) et des tours d'observation sont utilisées pour la première fois.

Left: Triangulation station on a rocky outcrop. Right: Map of triangulation network between Ottawa, Ontario and Rigaud Quebec

1905 : Théodolites et tours en bois

Des théodolites encombrants comportant des cercles micrométriques de 12 pouces de diamètre servent à mesurer les angles pour des chaînes de quadrilatères avec diagonales. Des tours en bois sont construites dans les zones planes et boisées afin d'assurer la visibilité réciproque et une longue portée. Elles comportent une tour intérieure pour le théodolite et une tour extérieure pour l'observateur. Habituellement, une équipe d'observateurs comprend un arpenteur, un secrétaire, un cuisinier et cinq ou six éclaireurs.

Gauche : Deux techniciens debout à côté d’un théodolite sur le terrain. Droite : Trois techniciens sur des tours de bois.

1905 : Signalisation par lampes

Habituellement, la mesure des angles s'effectue le soir lorsque les conditions atmosphériques sont les plus favorables, généralement entre le coucher du soleil et minuit. Au début, on se sert de lampes à l'huile destinées à la signalisation ferroviaire, ainsi que de lentilles de condensation pour effectuer les visées. Plus tard, on a recours à des lampes à carbure, similaires aux phares de voitures anciennes. En 1920, les lampes électriques font leur apparition.

Gauche : Lampe à carbure affiché sur une table. Droite : Lampe électrique affichée.


W. F. King

1905 : Direction de l'astronomie

W. F. King, astronome en chef, porte la responsabilité de tous les travaux sur le terrain de la Direction de l'astronomie. Ces travaux comprennent principalement des observations et des calculs astronomiques et géodésiques.

1906 : Premier nivellement par la DLG

La Division des levés géodésiques entreprend des travaux de nivellement de précision à Sherbrooke, Québec. Le repère altimétrique numéro 1 fut installé dans la maçonnerie de pierre de l'ancien bureau de poste (maintenant une bibliothèque). Les travaux de nivellement sont exécutés en direction ouest, le long de la ligne de chemin de fer du Canadien Pacifique jusqu'à Kemptville et Prescott, puis le long de la ligne du Grand Trunk Railway.

Gauche : Flèche rouge qui pointe au repère altimétrique numéro 1 a l’extérieure du bureau de poste.


Trois techniciens qui tiennent de l’équipement de nivellement.

1906 : Niveaux géodésiques et mires en bois

Le nivellement de précision est effectué à l'aide d'un niveau d'après un modèle du Coast and Geodetic Survey des États-Unis. Les mires sont fabriquées de bandes de pin ponderosa bien sec qui, avant d'être peintes, ont été plongées dans de la paraffine bouillante, afin de réduire au minimum la variation de longueur due aux conditions variables d'humidité.

 

Vue externe de l’édifice Trafalgar

1907 : Édifice Trafalgar

Le personnel occupe l'édifice Trafalgar, au centre-ville d'Ottawa (à l'angle des rues Bank et Queen)

1909 : Levés géodésiques du Canada

La division des Levés géodésiques du Canada est officiellement constituée par le décret en conseil C.P. 766, signé par le premier ministre, Sir Wilfrid Laurier, le 20 avril 1909.

Copie du décret en conseil
Dr. W. F. King

1909 – 1916 : Dr. W.F. King

William Frederick King, astronome en chef, commissaire de la frontière internationale et directeur de la Division des levés géodésiques de 1909 à 1916.

1911 : Tours d'observation

Gauche : Techniciens sur la tour d’observation en bois. Droite : Photo en gros de deux techniciens debout sur la tour.

La construction d'une tour d'observation type, d'une hauteur de 110 pieds, nécessite environ 8 250 pieds-planche. Cette tour de 110 pieds, érigée près de Chatham (Ontario) en 1911, comporte un support pour lampe qui la prolonge de 37 pieds, de sorte qu'elle atteint une hauteur de 147 pieds (45 mètres). L'équipe de construction de tour consistait en un chef d'équipe, un assistant, cinq charpentiers et un cuisinier.

1913 : Système de référence nord-américain (NAD)

En 1913, le Canada et le Mexique adoptent, pour la triangulation, le système de référence normalisé des États-Unis. Ce système, fondé sur l'ellipsoïde de Clarke de 1866, a comme point de départ la station géodésique de Meades Ranch au Kansas et son orientation s'appuie sur l'azimut de la station Meades Ranch vers la station Waldo. Par suite de cette adoption, le système de référence reçoit le nom de Système de référence géodésique de l'Amérique du Nord.

Repère de station de triangulation côtière américaine et levés géodésique établie en 1891

1914 : Les gardiens de la côte

Après le début de la première guerre mondiale en 1914, des équipes de triangulation delà Division des levés géodésiques travaillant dans la région de Dixon Entrance sur la côte ouest de la Colombie-Britannique ont pu prêter assistance aux autorités navales dans la région de Prince Rupert. Des équipes occupant les collines proéminentes éparpillées parmi des îles au loin pouvaient garder l'œil sur des croiseurs allemands qui étaient dans les environs. Les lampes à acétylène utilisées comme lumières cibles lors de la mesure d'angle servaient également pour envoyer des messages en code Morse à travers le réseau de stations interconnectées jusqu'aux autorités à Prince Rupert.

1914 : Nouvel édifice pour les levés géodésiques

En 1914, le personnel chargé des levés géodésiques et de la frontière internationale déménage dans le nouvel édifice des Levés géodésiques, construits adjacent à l'Observatoire fédéral, sur le terrain de la Ferme expérimentale.

Gauche : Vue extérieure de la bâtisse des Levés géodésiques. Droite : Esquisse vue de dessus de l'emplacement du nouvel édifice.

1914 – 1915 : Premiers travaux de gravimétrie

Depuis 1902, aucune nouvelle observation gravimétrique n'avait été effectuée et ce n'est qu'en 1914 que F. A. McDiarmid fait un rattachement entre Ottawa et Washington, en plus de stationner 18 points sur le terrain dans le sud de l'Ontario central et dans l'ouest du Québec. En 1915, il fait des observations à 24 autres stations réparties entre le Nouveau-Brunswick et la Colombie-Britannique, complétant ainsi une ligne transcanadienne de stations gravimétriques.

Carte du sud de l'Ontario, du sud du Québec, du nord-est des États-Unis et des Maritimes avec des localisations de mesures de gravité avec des étoiles bleues représentant des mesures de 1902 et des points rouges représentant 1914 mesures montrant le lien entre Ottawa et Washington par une flèche verte

1916 : Ligne de nivellement transcontinentale

La première ligne de nivellement transcontinentale au Canada est complétée. Elle relie cinq marégraphes : Halifax, Yarmouth et Pointe-au-Père dans l'océan Atlantique et Vancouver et Prince-Rupert dans l'océan Pacifique. La ligne de nivellement suit les lignes de chemin de fer sur 94 % de sa longueur.

Deux techniciens qui tiennent une barre de nivellement sur un bloc de béton à côté de voies ferrées.

1916 : Direction des levés géodésiques

À la suite du décès de M. W. F. King en 1916, la Division des levés géodésiques s'est détachée de la Direction de l'astronomie.

1917: Levés municipaux

Levés de triangulation et de nivellement à Montréal et Toronto suivis de projets similaires à London, Québec, Halifax, St John, Vancouver et New Westminster.

Esquisse du réseau de triangulation de la ville de Montréal pour le contrôle des cartes topographiques.

1917 – 1946 : Noel J. Ogilvie

Noel J. Ogilvie

Noel J. Ogilvie est nommé surintendant. Ce parent de William Ogilvie, qui a fait sa renommée au Yukon, est né à Hull en 1880. En 1923, on lui attribue le titre de directeur.

1919 : Utilisation de camions pour travaux géodésiques

Dans le rapport annuel du surintendant, Noel Ogilvie recommande l'utilisation de camions motorisés plutôt que de chevaux et charrettes comme mode de transport lors de travaux géodésiques, citant une économie en temps et en argent.

Camion dans un champ avec des techniciens debout autour et assis au-dessus du camion avec une voiture dans l'arrière-plan

1919 : Tour de reconnaissance

Pour assurer l'intervisibilité entre stations de triangulation il était souvent nécessaire d'ériger des tous d'observation pouvant avoir une hauteur allant de 20 pieds à 150 pieds dépendant de la topographie. Dans des régions plates, partiellement boisées ainsi que lors de triangulation municipale on utilise des tours de reconnaissance portatives pour aider à déterminer la hauteur que devra avoir la tour d'observation à être construite. Ces tours de reconnaissance se sont avérées très utiles, économiques et souvent indispensables.

Gauche, milieu et droite : Technicien au-dessus de la tour de reconnaissance


Techniciens qui prennent des mesures avec un cheminement de précision dans un fossé sur le côté d'un chemin de fer.

1921 : Cheminement de précision

Le premier cheminement de précision, d'une longueur de près de 120 km , est réalisé dans le district de Niagara; les distances sont mesurées à l'aide de rubans d'invar posés à plat sur le sol.

1921 : Aéronefs

La reconnaissance aérienne pour fins de triangulation géodésique est utilisée pour la première fois par F. H. Lambart en 1921. Un réseau de triangulation de 200 miles de longueur est survolé en direction est à partir de Vancouver et les résultats sont confirmés en visitant au sol les stations. Toutefois ce n'est qu'en 1929 que des aéronefs sont couramment utilisés pour des levés géodésiques au Canada. On totalise 35 000 kilomètres par fin des ères durant cette campagne.

Avion sur l’eau et une tente sur le côté de la rivière.


1922 : Interrupteur de minuterie automatique

Configuration de lampe électrique

Des lampes électriques sont déjà en usage depuis 1920 comme cibles pour la triangulation lorsque des interrupteurs de minuterie automatique sont introduits en 1922. Les interrupteurs, réglés par des minuteries, allument et éteignent les projecteurs à des temps prédéterminés, permettant ainsi de réduire le nombre d'éclaireurs nécessaires pour s'occuper des signaux lumineux. Cela s'est traduit par une économie de 3 000 $ dès la première saison de travaux sur le terrain.

Technicien qui prend des mesures avec une mire en Invar.

1925 : Mires en Invar

En 1925, les anciennes mires de bois sont remplacées par des mires en Invar (raccourci pour "invariable"). Fait à 36% de nickel et 64% de fer, l'INVAR démontre le plus petit montant d'expansion thermique de tous les alliages connus.

1925 : Renivellement pour géodynamique

À la suite d'un important séisme, un renivellement fut réalisé à proximité de Montmagny (Québec) afin de déceler le mouvement de la Terre. La plupart des séismes se produisent sous le fleuve Saint-Laurent, entre le comté de Charlevoix sur la rive nord et le comté de Kamouraska, sur la rive sud. Souvent désignée comme la Zone sismique de Charlevoix-Kamouraska, cette région située à 100 km en aval de la ville de Québec est la plus active de l'Est du Canada.

1925 : Archive centrale

Un bureau central des positions géographiques et des altitudes est établi au sein de la Division des levés géodésiques en vue d'offrir un ensemble complet d'enregistrements des levés géodésiques exécutés par la Division des levés géodésiques et par d'autres ministères fédéraux et provinciaux, ainsi que par des compagnies de chemin de fer et des entreprises privées.

1926 : Repère altimétrique fondamental

Un nouveau type de monument connu sous le nom de "repère altimétrique fondamental" fut construit dans des villes et à des jonctions importantes. Bien que seulement de 12 à 15 pouces n'étaient visibles au-dessus du sol ces monuments étaient de grande taille et exigeaient une importante excavation. Une colonne de béton renforci haute de 7 pieds était assise sur une base circulaire de 6 pieds de diamètre. Un médaillon de bronze servait de repère en surface pouvant être utilisée par le public et ayant une élévation publiée. Au cas où ce médaillon ou le haut du monument serait endommagé, un second médaillon "sous-surface" fut fixé sur la base à côté de la colonne. Celui-ci était recouvert de 2 tuiles d'égout et un capuchon en fer, le tout terminant à environ un pied sous la surface du sol. Son élévation n'était pas publiée, mais, au besoin, le repère "sous-surface" pouvait être récupéré par un officier de la Division des levés géodésiques afin de ré-établir un repère en surface.

Gauche : Schéma de point de référence fondamental. Droite: Deux techniciens sur le terrain qui utilise un point de référence fondamental pour mesurer différentes hauteurs.

1927 : Wild T3

Lorsque le théodolite universel Wild T2 fit son apparition en 1924, son design révolutionnaire attira l'attention de J. L. Rannie de la DLG. Le T2 était petit et léger (5.6 kg) à comparer aux gros théodolites de 300 mm qui devaient être transportés dans 2 grosses boîtes. Bien que la précision de son système de mesure d'angle n'était pas un facteur, l'ouverture de son télescope était trop petite pour les longues lignes observées de triangulation géodésique. C'est surtout suite aux suggestions de Rannie que Wild a fabriqué un théodolite un peu plus gros (11.2 kg) avec un télescope à plus grande ouverture, le théodolite de précision T3. En 1927 il est adopté par la DLG comme outil principal pour les travaux de triangulation et en 1929, douze instruments sont déjà en usage. Le T3 continue d'être employé par la DLG jusqu'à la fin des années '80, spécialement pour des travaux de trilatération de haute précision.

Gauche : Photo en gros d’un théodolite. Milieu : Technicien avec un Wild T3 sur un trépied. Droite : Wild T2 sur trépied.

1927 : Déflections de la verticale

Avant 1927, toutes les observations astronomiques effectuées par la Division des levés géodésiques (DLG) servent aux déterminations de l'azimut Laplace. Toutefois, en 1927, les équipes d'astronomie sur le terrain commencent à observer la latitude et la longitude à des points triangulés, afin de déterminer les valeurs de la déviation de la verticale à ces stations. Le théodolite de Heyde à lunette coudée remplace l'ancien théodolite à lunette droite. Placé dans ses deux boîtiers, cet instrument peut être facilement transporté en canot, sur un cheval de bât, par avion ou dans un sac à dos.

Gauche : Théodolite de Heyde. Droite : Théodolite de Heyde dans une tente.

1927 : NAD27

Au cours de l'année 1927 et des années suivantes, on procède à une nouvelle compensation de toute la triangulation au Canada et aux États-Unis. Comme pour le Système de référence géodésique de l'Amérique du Nord (NAD) de 1913, cette compensation est fondée sur l'ellipsoïde de Clarke de 1866 et sur la station géodésique de Meades Ranch, mais avec un azimut corrigé vers la station Waldo. La latitude et la longitude à Meades Ranch restent les mêmes et l'ellipsoïde de Clarke de 1866, qui s'avérait convenir au continent nord-américain, est utilisé de nouveau. Le système de référence est appelé Système géodésique nord-américain de 1927 (NAD). Plus tard, le Mexique et le Guatemala se raccordent au NAD27.

1927 – 1935 : Système canadien de référence altimétrique de 1928 (CGVD28)

La compensation du réseau de nivellement canadien est commencée en 1927, un travail qui durera trois ans et qui touchera environ 40 000 km du réseau de nivellement. Il en résulte ce qu'on désigne officiellement comme la compensation de 1928. À cette époque, le nivellement géométrique affiche une différence de 60 cm du niveau moyen de la mer entre la côte est et la côte ouest. Le 11 mars 1935, le Système de référence altimétrique géodésique du Canada est établi par un décret en conseil, selon lequel « il est ordonné que le niveau moyen de la mer, tel que déterminé en des points de la côte par le Service hydrographique du Canada et prolongé vers l'intérieur des terres par le Service canadien de géodésie, deviendra le plan de référence altimétrique officiel au Canada et sera désigné sous le nom de « Système de référence altimétrique géodésique du Canada ».

Carte du réseau de nivellement du sud du Canada

1929 – 1939 : Première carte gravimétrique du Canada

La carte gravimétrique originale du Canada est produite entre 1929 et 1939. Elle présente 150 observations.

Carte du Canada qui démontre 150 observations de gravité avec des points rouges à travers le pays.

1931 : Archive unifiée

Les relevés de nivellement du ministère des Travaux publics, qui s'accumulent depuis 1883, sont transférés à la Division des levés géodésiques. En 1934, le regroupement de ces relevés est complété, rendant ainsi disponibles des données unifiées couvrant près de 50 000 km du réseau de nivellement.

1936 : Ministère des Mines et des Ressources

Le Ministère de l'Intérieur est dissout en 1936 et le nouveau ministère des Mines et des Ressources assume la responsabilité des levés géodésiques.

1936 : Géodésien fédéral

Le directeur de la Division des levés géodésiques est nommé géodésien fédéral et assume la responsabilité de la section canadienne de la Commission de la frontière internationale, après avoir été nommé « commissaire de la frontière internationale de Sa Majesté britannique » en 1932.

1939 : Gravimètres portatifs

Introduction de gravimètres à ressort portatifs. Ces gravimètres sont appelés "gravimètres relatifs, car ils mesurent la différence de pesanteur entre les points. Ainsi les points sont observés seulement de façon relative les uns par rapport aux autres. Le principe est simple: un objet de faible masse est retenu par un ressort. Quand la pesanteur change d'un point à l'autre, le ressort s'allonge ou se raccourcit et l'observateur peut compenser pour ce déplacement de façon mécanique (systèmes à vis-levier). Comme ces appareils comptent sur des ressorts pour effectuer les mesures, ils doivent être étalonnés à un point de pesanteur connue.

De gauche à droite : L’évolution du gravimètre entre 1939 à 1959, de 75lb à 8lb, affiché dehors sur brique de terre.

Carte de l’Ontario et du Manitoba montrant les lignes de nivellement qui relie Hudson Bay Railway et Churchill Manitoba.

1939 : Raccordement au niveau d'eau de la baie d'Hudson

En 1939, on effectue un raccordement à l'Océan Arctique lorsque le nivellement exécuté le long de la ligne de chemin de fer de la Hudson Bay Railway atteint Churchill, au Manitoba.

1940 – 1985 : Astronomie de premier ordre

À cette époque, l'une des activités importantes, mais moins bien connues, de la Division des levés géodésiques porte sur l'établissement d'un canevas astronomique par la Section d'astronomie. Il s'agit généralement d'azimuts Laplace de premier ordre permettant de vérifier la triangulation et les déterminations de la déviation pour des études du géoïde. Le nivellement astronomique de premier ordre se termine lorsque l'on juge que la contribution des stations mesurant la déviation (du fil à plomb) à la rectification du géoïde ne compense pas les coûts élevés : les fonds seraient mieux dépensés en faisant l'acquisition de données gravimétriques.

1941 – 1950 : Positionnement astronomique pour la cartographie du nord

La DLG est chargée de fournir un canevas de positionnement astronomique de deuxième ordre, à intervalles d'environ 50 milles, pour la cartographie trimétrogon (cartographie topographique d'après une photo aérienne verticale et deux photos aériennes obliques prises simultanément). Au cours des dix années suivantes, quelque 610 stations astronomiques sont établies de cette façon. La DLG utilisa le T3 pour faire de l'astronomie de deuxième ordre.

1947 – 1949 : Application du Shoran à l'arpentage au Canada

L'application de la mesure électronique de distance par Shoran (Short-Range Aid to Navigation) pour des fins d'arpentage et de cartographie est initiée en 1947. Quatre organisations participent à l'élaboration du système : l'Aviation royale du Canada, le Conseil national de recherches, le Service météorologique et la Division des levés géodésiques. On expérimente dans la région d'Ottawa sur plusieurs grandes lignes du réseau primaire de triangulation.

Gauche: Console de l'EDM du Shoran. Milieu: Technicien avec des écouteurs, assis à terre. Droite: instrument EDM érigé sur un poteau de 30 pieds

1947 – 1951 : John Leslie Rannie

John Leslie Rannie

John Leslie Rannie, géodésien fédéral et commissaire de la frontière internationale, de 1947 à 1951

1948 : Première utilisation d'hélicoptères

La DLG fait d'abord l'essai d'un hélicoptère pour effectuer des levés aériens en 1948. Un Bell 47D est affrété pour les tâches de triangulation le long de la route de l'Alaska, dans le nord de la C.-B. L'expérience donne des résultats limités en raison des conditions météorologiques défavorables qui prévalent au cours de l'été. Toutefois, la promesse que les hélicoptères allaient rendre les levés plus rapides et moins coûteux s'est concrétisée.

Trois hélicoptères sur le sol avec une tente à la gauche et des arbres dans l’arrière-plan.

1949 : Ministère de Mines et des levés techniques

En 1949 le ministère nouvellement créé des Mines et des levés techniques assume la responsabilité de la DLG.

Véhicule du Ministère de Mines et des levés techniques sur le côté de la rue.

1949 – 1957 : L'ère du Shoran

Le système Shoran satisfait aux exigences pour la cartographie topographique à l'échelle de 1/250 000 dans les régions éloignées du Canada. En triangulation Shoran, on mesure des distances par une méthode de croisée de ligne. Un avion muni d'un appareil Radar (Radio Detection And Ranging) adapté pour le vol traverse la ligne joignant deux stations au sol chacune également munie d'un appareil Radar. Les cadrans de l'appareil en vol donnent des lectures continues en miles de la distance à chacun des points au sol. Les cadrans sont photographiés sur film 35mm film à un intervalle de 3 seconds. A la croisée la somme des distances est un minimum.

Esquisse du plan de croisée de ligne interne et un graphique pour l’équation de la courbe.

1950 : Première ligne d'étalonnage des gravimètres

La première ligne d'étalonnage des gravimètres est établie en 1950 entre Prescott (Ontario) et Maniwaki (Québec). En 1954, cette ligne est prolongée jusqu'à Senneterre (Québec) et, en 1955, jusqu'à Washington (D.C.).

1951 : Débuts du Réseau de normalisation canadien de la gravimétrie (RNCG)

Le premier réseau de stations de base est établi en Ontario et au Québec au cours de l'année 1951. Il s'étend à l'échelle nationale pour éventuellement constituer le Réseau de normalisation canadien de la gravimétrie (RNCG), comportant quelque 3400 stations de référence.

J. E. R. Ross

1951 – 1957 : J.E.R. Ross

J. E. R. Ross, géodésien fédéral et commissaire de la frontière internationale, de 1951 à 1957

1955 : Système de référence international des grands lacs (SRIGL)

Par suite des travaux de nivellement exécutés depuis 1945, un raccordement est établi entre Pointe-au-Père au Québec et Kingston sur le lac Ontario. Les levés et des travaux similaires aux États-Unis constituent la base d'un système de référence spécial, appelé Système de référence international des Grands Lacs (SRIGL), destiné à faciliter la régulation et l'exploitation de divers réseaux d'adduction d'eau.

1956 : Mesure électronique des distances (MED): Géodimètre 2

Le Géodimètre (acronyme pour geodetic distance meter) est l'invention du physicien suédois Dr Erik Bergstrand qui l'introduit en 1953. Le Géodimètre est un appareil de mesure électronique des distances MED qui utilisent la lumière. En mesurant le temps requis pour qu'un faisceau de lumière voyage aller-retour à des prismes rétro-réfléchissants, il peut déterminer avec précision la distance entre les deux points.

Technicien qui opère le Géodimètre 2 à l’extérieur le soir.

1956 : Dernière mesure de ligne de base par ruban d'invar

En 1956, la dernière mesure de ligne de base par ruban d'invar pour fins de triangulation est effectuée par G. A. Corcoran - une ligne de 9.8 km près de Keg River en Alberta.

1956-1991 : L'ère de la trilatération par MED

Les méthodes classiques de triangulation sont grandement facilitées par l'introduction de la MEDpermettant de mesurer les lignes de base. Vers 1991, la supériorité du GPS est bien établie et la Division des levés géodésiques abandonne la MED pour étendre son réseau géodésique.

1957 : Carte du Shoran

Le réseau de trilatération Shoran comporte 119 stations à des intervalles moyens de 400 km , réparties sur quelque 6,5 millions de kilomètres carrés ou, grossièrement, sur 65 % de la masse continentale du Canada. Le réseau satisfait aux normes de troisième et de quatrième ordre.

Carte du Canada avec le réseau de trilatération. Généralement dispersés dans le Nord, le Centre et l'Est du Canada

1957 : MED : Telluromètre MRA1

Utilisé pour la première fois au Canada en 1957, le telluromètre MRA1 est essentiellement un dispositif pour mesurer le temps. À l'aide d'un appareil, l'émetteur, on émet une micro-onde qui est captée par un deuxième appareil, le récepteur. Une liaison radio est établie entre les deux appareils et les opérateurs peuvent « aligner » les appareils jusqu'à ce qu'un signal fort soit obtenu. Les premiers appareils affichaient les résultats en nanosecondes qu'il fallait multiplier par la vitesse des ondes radioélectriques pour obtenir la distance et ensuite les corriger d'après l'indice de réfraction de l'air.

Technicien qui regarde à travers d’un telluromètre sur un trépied avec des montagnes dans l’arrière-plan.

 
Scientiste qui travaille avec Spoutnik

1957 : Spoutnik

Un événement d'une grande importance scientifique se produit en 1957, bien que, à l'époque, peu de personnes ne pouvaient en soupçonner les incidences futures sur la géodésie. Quelques jours après le lancement de Spoutnik I, les scientifiques américains arrivent à déterminer son orbite en mesurant le décalage Doppler des signaux radioélectriques du Spoutnik. On suppose alors que, si la position d'un satellite est connue et prévisible, le décalage Doppler pourrait servir à localiser de façon exacte un récepteur sur la Terre. L'élaboration du système TRANSIT aux États-Unis, aussi appelé NAVSAT (système de satellites de navigation), commence en 1958. Le système entre en fonction en 1964 et devient accessible aux utilisateurs civils en 1967.


Two technicians work at a large computer

1957 : L'ordinateur

Un ordinateur International Business Machines Corporation (IBM) 650, se trouvant à l'Université d'Ottawa, sert au traitement de données géodésiques pour la première fois.


J. E. Lilly

1957 – 1967 : J.E. Lilly

J. E. Lilly, directeur et géodésien fédéral de 1957 à 1967


Tour d'acier érigée sur le côté de la route

1959 : Tour Bilby

En 1959, l'adoption de la tour Bilby par la Division des levés géodésiques facilite les travaux de triangulation. Cette tour était utilisée depuis plusieurs années par le Coast and Geodetic Survey des États-Unis. Les tours Bilby permettent d'accélérer considérablement la construction de tours dans les régions méridionales du Canada où on peut les transporter par camion.

1959 : Wild T4

Le Wild T4 est introduit sur le terrain et permet d'améliorer l'efficacité des déterminations des azimuts Laplace. Auparavant, les observations des azimuts Laplace étaient effectuées à l'aide de deux instruments. Les mesures de la longitude étaient faites au moyen de théodolites astronomiques tandis que les azimuts étaient déterminés par des observations sur l'étoile du Nord au moyen de théodolites, notamment le C.T.S. Tavistock (introduit en 1946) ou le Kern DKM 3 (utilisé dans ce but pour la première fois en 1955). Avec le Wild T4, il n'était plus nécessaire d'utiliser deux instruments.

Technicien à l'extérieur entouré de composants Wild T4

1959 : Réseau de triangulation continu d'un océan à l'autre

La fin des travaux au Manitoba constitue une étape historique en matière de triangulation. Le Canada possède enfin un réseau de triangulation continu, d'un océan à l'autre.

1960 : Gravimètre Lacoste-Romberg

Introduction du gravimètre Lacoste-Romberg. Il est utilisé non seulement pour des mesures sur terre, mais, grâce à des modifications appropriées, il sert également à des mesures sur la glace et sous l'eau. Il est encore utilisé de nos jours.

Technicien à genou sur le sol rocheux en train de prendre des mesures avec un gravimètre Lacoste-Romberg

 
 

Vue extérieur du 615 rue Booth

1960 : 615 rue Booth

Inauguration de l'édifice de la Direction des levés et de la cartographie à Ottawa.

1961 : Spécifications pour levés de contrôle

La Direction des levés et de la cartographie publie le premier ensemble complet de spécifications sur la précision des levés de contrôle.

1961 : GROOM

Introduction du premier programme de compensation géodésique au Canada appelé GROOM, conçu par Klinkenberg et Wickens.

1961 – 1964 : Triangulation nordique

Le premier levé de triangulation de premier ordre effectué dans la région la plus nordique du Canada, notamment de Yellowknife à Coppermine (de nos jours Kugluktuk) à Cambridge Bay à Fort Reliance, est réalisée entre 1961 et 1964.

Carte de Yellowknife avec la route de triangulation Nord décrite en noir

1964 : Contrôle horizontal pour la dynamique de la croûte terrestre

De petits réseaux géodésiques sont établis pour déceler le mouvement horizontal de la croûte terrestre, notamment près de la ville de Québec, entre les rives opposées du fleuve Saint-Laurent de Québec à Tadoussac, en travers du détroit de Géorgie et en travers du détroit de Robeson entre l'île d'Ellesmere et le Groenland.

Carte du Saint-Laurent avec le réseau d'arpentage géodésique en lignes noires sur le Saint-Laurent
 
Technicien qui dirige un gravimètre en train d’être descendu dans l'eau.

1964 : Gravimétrie à la surface de la mer

Le Centre géoscientifique de l'Atlantique, à Dartmouth en Nouvelle-Écosse, entreprend un programme de mesures gravimétriques à la surface de la mer. Cette méthode exige que le gravimètre soit monté sur une plate-forme spéciale gyrostabilisée, conçue pour réduire au minimum les effets des mouvements du navire sur les mesures gravimétriques. Pendant les dix-huit années suivantes, quelque 295 000 mesures à la surface de la mer sont effectuées dans le cadre de ce seul programme, contribuant ainsi de façon considérable aux connaissances sur la gravité au large des côtes de l'Est et de l'Arctique du Canada.

1964 : Nivellement de précision pour dynamique de la croûte terrestre

La découverte d'un mouvement vertical dans la région du lac Saint-Jean au Québec a mené à l'établissement de lignes de nivellement spéciales dans les environs de trois nouveaux barrages le long des rivières Saskatchewan, Manicouagan et de la Paix en Saskatchewan, au Québec et en Colombie-Britannique. Les mesures indiquent d'importants mouvements causés par la pression hydraulique. Ces travaux se poursuivent jusque vers 1982. Par la suite, la Division des levés géodésiques retire son soutien aux organismes provinciaux responsables des installations hydroélectriques concernées, puisque Triangulation par satellitece travail peut être effectué par le secteur privé.

1964 – 1966 : Triangulation par satellite

Équipement d’arpentage dans un dôme, sur la neige avec une bâtisse dans l’arrière-plan.

De 1964 à 1966, le Coast and Geodetic Survey des États-Unis établit un réseau de stations d'arpentage couvrant l'Amérique du Nord suivant une méthode connue sous le nom de « triangulation géométrique par satellite ». Les positions des stations sont déterminées en photographiant les satellites passifs ECHO I et ECHO II avec les étoiles en arrière-plan, au moyen d'appareils de prise de vue conçus initialement pour repérer des trajectoires balistiques (appareils Wild BC-4). Pour la mise en place et l'exploitation de huit de ces stations au Canada, C&GS reçoit l'aide du personnel des Levés géodésiques et topographiques et du Service de cartographie (S Carto). Les stations sont situées à Whitehorse, Cambridge Bay, Lynn Lake, Timmins, Frobisher Bay (actuellement Iqaluit), Goose Bay, St. John's et Halifax

1964 – 1970 : Gravimétrie sur repères altimétriques

Entre 1964 et 1970, on effectue quelque 3400 mesures qui sont ajoutées à la Base nationale de données gravimétriques (BNDG).

1965 – 1973 : Aérodist

L'Aérodist est la version aéroportée du Telluromètre et, tout comme le système Shoran, utilisait la technique de trilatération par croisée de ligne. Des travaux de triangulation à l'aérodiste sont entrepris par la Division des levés géodésiques en collaboration avec la Division topographique. Ces travaux permettent de couvrir des étendues considérables des parties septentrionales du Canada d'un canevas planimétrique primaire à intervalles d'environ 100 km . Sur une période de huit ans, environ 201 stations primaires sont établies sur une superficie d'environ 2,6 millions de kilomètres carrés (plus de 25 % de la superficie terrestre totale) du Canada, dont de nombreuses zones inhospitalières de fondrières, de marécages boisés et d'autres zones semblables pour lesquelles il aurait été difficile, voire impossible, d'établir un canevas par des méthodes classiques.

Gauche : Techniciens qui travaillent sur une console. Milieu: Aerodiste sortant d'un dôme d'un avion. Droite: Technicien avec de l'équipement d'arpentage sur un trépied dans un champ.

1966 : Ministère de l’Énergie, des Mines et des Ressources (EMR)

Le ministère des Mines et des levés techniques est réorganisé et devient le ministère de l'Énergie, des Mines et des Ressources.

1967 : Repères en profondeur

Afin de régler le problème de stabilité des repères altimétriques lors d'opérations de nivellement, on introduit le «repère en profondeur » conçu par le Conseil national de recherches Canada. Il consiste en une tige d'acier galvanisé poussée jusqu'au refus, protégée par un tuyau externe d'acier galvanisé. L'espace entre les deux était rempli d'huile lourde. Le gel et le dégel n'affecteraient que le tuyau externe, laissant la tige interne intacte et stable. L'installation était faite à l'aide d'une foreuse hydraulique montée sur un camion. Au cours de l'été 1967, on installe 67 de ces repères à des intervalles de huit milles (13 km ) entre Toronto et la ville de Québec, à une profondeur moyenne de 40 pieds (12 m) , alors que la profondeur maximale atteint 180 pieds (55 m) près de Sorel.

Gauche : Auger forage dans le sol avec les travailleurs autour de l'équipement. Droite: Schéma d'un repère profond

Gauche : Auger forage dans le sol avec les travailleurs autour de l'équipement.

1967 : Invention du la radio interférométrie à très longue base (RILB)

Un groupe de radioastronomes et d'ingénieurs électriciens canadiens sont les premiers à établir des franges interférométriques sur une ligne de base à l'échelle continentale. Ils reçoivent (de même qu'un groupe d'Américains) le prix RILB.

1967 – 1974 : L.A. Gale

L. A. Gale

L. A. Gale, directeur et géodésien fédéral de 1967 à 1974

1968 : Contrôle cartographique

La DLG doit fournir tout le canevas de contrôle requis pour le programme de cartographie de la Série nationale de référence cartographique (SNRC). Le personnel de la Division topographique affecté aux levés sur le terrain, aux calculs et à la documentation est muté à la Division des levés géodésiques.

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1968 : Première mesure géodésique au RILB

Harold Jones de la DLG, EMR, utilisant une ligne de base entre l'antenne de 26 m située à Prince Albert (Saskatchewan) et l'antenne de 46 m située dans le parc Algonquin, effectue la toute première interprétation géodésique de données RILB . Il constate les avantages de ce type de mesures pour aligner des ellipsoïdes à l'échelle d'un continent.

1968 – 1971 : MDE: Géodimètre 6 de AGA

MDE sur un trépied avec une bâtisse de brick dans l’arrière-plan.

The Géodimètre 6 de AGA apparaît en 1964. Plus petit et plus léger que ses prédécesseurs, il utilise des transistors plutôt que des tubes à vide avec une lampe au tungstène comme source de lumière le Modèle 6 avait une portée d'environ 7 km ; avec une lampe à la vapeur de mercure il avait une portée d'environ 20 km . La Divison des levés géodésiques utilise le Géodimètre 6 sur des levés de contrôle municipaux de 1968 à 1971.

1968 – 1972 : Nouveau nivellement pour le RIGL

On procède à un nouveau nivellement des lignes du Système de référence international des Grands Lacs. Ces travaux, qui doivent être complétés en 1972, fourniront des preuves additionnelles du mouvement vertical de la croûte terrestre dans la région des Grands Lacs.

1969 : GALS

En 1969, un programme informatique nommé GALS (acronyme de Geographic Adjustment by Least Squares) pour la compensation géographique par les moindres carrés, conçu par McLellan, Peterson et Katinas, est mis en production et supplante le GROOM.

 
Gyrothéodolite avec instrument sur un trépied et avec des consoles à terre.

1969 – 1972 : Essais de gyrothéodolites

Sous la gouverne de L. F. Gregerson, la DLG effectue des essais en vue d'améliorer radicalement l'exactitude du gyrothéodolite. Des modifications à la modélisation mathématique et la mise au point d'un dispositif de lecture électronique permettent de réduire l'erreur-type de l'azimut déterminé par gyroscope à moins de trois secondes d'arc pour des latitudes moyennes (moins de six secondes pour des latitudes plus élevées jusqu'à 80 degrés). Ces améliorations entraînent l'utilisation de déterminations gyroscopiques de l'azimut pour les levés d'ordre inférieur de la Division des levés géodésiques, les organismes militaires et certains organismes provinciaux.

1970 : Premiers projets de trilatération

En 1970, on initie les premiers projets de trilatération. Avec la disponibilité d'appareils de mesure de distance électroniques de plus en plus précis, on passe de la triangulation à la trilatération.

1970 – 1972 : Programme mondial de triangulation géométrique par satellite

PAGEOS dans un laboratoire. Elle est dans la forme d’un ballon et réflective.

Avec le lancement du satellite PAGEOS (satellite géodésique passif sur orbite terrestre) en 1966, la National Geodetic Survey des États-Unis (antérieurement la Coast and Geodetic Survey) met de côté son programme nord-américain de triangulation par satellite (voire 1964-1966) pour favoriser plutôt le programme mondial de triangulation géométrique par satellite. Le satellite PAGEOS est placé sur une orbite plus élevée que les satellites ECHO, permettant ainsi la détermination de lignes de base plus longues. Au cours de la période de 1970 à 1972, avec l'aide du personnel de la Division des levés géodésiques et du Service de cartographie, on occupe de nouveau quatre des huit stations canadiennes, établies dans le cadre du programme de densification nord-américain mené de 1964 à 1966.

1971 : Renivellement d'un océan à l'autre

Terminé en 1971, le nivellement effectué d'un océan à l'autre le long des principales routes indique une différence apparente d'environ deux mètres entre le niveau moyen de la mer des côtes du Pacifique et de l'Atlantique. Ce résultat paraît étrange puisque la ligne transcontinentale initiale, complétée en 1916, n'indiquait qu'une différence de 60 cm, ce qui concordait de près aux valeurs de nivellement stériques.

Des techniciens qui prennent des mesures de nivellement sur le côté de la route avec un panneau indiquant 0MPH Survey Crew Ahead


Technicienne qui regarde à travers d’un niveau automatique sur un trépied dans un champ

1971 : Niveau automatique

Lancé en 1967, le Zeiss Ni-1 est le premier niveau de précision utilisé par la Division des levés géodésiques. Le Ni-1 représente une amélioration du Ni-2 (le premier niveau automatique, lancé en 1950). La puissance du télescope du Ni-1 augmente à 50x et le micromètre à lames à faces parallèles est intégré à l'instrument.

1971 : Réseau international de normalisation gravimétrique (IGSN) adopté

Adoption officielle du IGSN par l'Union géodésique et géophysique internationale (UGGI). Vingt stations du Réseau canadien de normalisation gravimétrique (RCNG) sont rattachées à l' IGSN, de sorte que les données gravimétriques canadiennes deviennent beaucoup plus utiles pour des études internationales en géodésie et en géophysique.

1971 – 1973 : Établissement de la ligne de base géodésique nationale (LBGN)

La ligne de base géodésique nationale (LBGN) est établie suivant 3 mesures précises au ruban d'invar. Ce fut la dernière fois que le ruban d'invar soit utilisé pour mesurer une ligne de base géodésique. La LBGN est devenue par la suite la ligne de base de référence pour les futures lignes de base à travers le Canada.

1972 : Système de référence nord-américain de 1983 (NAD83)

Page couverture du guide NAD83, qui montre un livre avec des calques et une carte du Canada

On reconnaît la nécessité de refaire une compensation intégrale de l'ensemble des réseaux planimétriques primaires. La Division des levés géodésiques accepte d'emblée de participer, avec les organismes équivalents aux États-Unis, à la réalisation d'une nouvelle compensation de tous les réseaux géodésiques en Amérique du Nord, selon un système de référence redéfini. Ce projet considérable marque la naissance de ce qu'on appellera plus tard le NAD83.

1973 : GEODOP

Des progiciels Doppler sont mis au point, y compris les programmes PREDOP, GEODOP et GDLSAT. Ces derniers sont utilisés partout dans le monde.

1973 : Région de confiance de 95 %

De nouvelles spécifications pour les levés de contrôle établissent la région de confiance de 95 % comme le critère de base pour évaluer l'exactitude du canevas planimétrique. Initialement accueillies par une certaine consternation par plusieurs membres de la communauté des arpenteurs au Canada, ces spécifications sont devenues populaires par la suite et sont largement acceptées à l'extérieur de la Direction des levés et de la cartographie.


Carte de la couverture d'Aerodist au Canada représentée en gris. Ceci couvre une diagonale du Yukon à l'Ontario

1973 : Carte de la couverture de l'Aérodist

Carte de la couverture de triangulation à l'aérodiste au Canada


1973 : Tour Lambert

Hélicoptère érigeant une tour avec un ciel dans l’arrière-plan.

Introduite en 1973 et nommée d'après son inventeur, A.F. Lambert de la Commission de la frontière internationale (CFI), la tour Lambert est une tour d'observation légère et facilement érigée, conçue pour répondre à un besoin de la CFI. L'assemblage de cette tour en aluminium de 18,2 m (60 pieds) se fait au sol. La tour est ensuite érigée en position à l'aide d'une structure en A fixée par des haubans. Une fois assemblée, la tour peut être transportée par hélicoptère et maintenue en position pendant le haubanage. Conçue à l'origine pour satisfaire aux spécifications des levés géodésiques de second ordre, la tour est modifiée à la suite d'essais par la Division des levés géodésiques, afin de réaliser des levés géodésiques de premier ordre. Par la suite, la DLG a utilisé la tour Lambert dans le cadre d'un certain nombre de projets de canevas géodésiques planimétrique au cours des campagnes de 1975, 1976 et 1977 sur le terrain.

1973 – 1985 : L'ère Doppler

Le Doppler est adopté dans le but d'établir le positionnement de premier ordre. Les coûts par station correspondent à environ 25 pour cent de ceux de la triangulation à l'aérodiste, et approximativement à 50 pour cent de ceux d'une triangulation classique. Cinquante passages de satellite doivent être observés simultanément à deux (ou plusieurs) stations. La Division des levés géodésiques établit un canevas national fondamental de premier ordre comportant 196 stations Doppler réparties à des distances d'environ 300 à 500 km . Jusqu'à la fin de 1981, 800 stations Doppler sont établies. En 1985, la dernière utilisation importante du Doppler consiste à établir 58 stations en Colombie-Britannique et dans les Territoires du Nord-Ouest dans le but de densifier le réseau géodésique de premier ordre. Les exactitudes maximales atteintes au moyen du Doppler sont d'environ 50 cm pour la position et de 70 cm pour la hauteur au-dessus de la sphéroïde.

Gauche: Doppler sur un trépied avec des tentes en arrière-plan. Droite: Station de contrôle doppler dans une tente

1974 : Instrument de mesure altimétrique GEM

Camion jaune sur la route équipé d'instruments de nivellement personnalisés.

L'instrument de mesure altimétrique GEM, un dispositif inertiel unique, est d'abord utilisé pour déterminer les altitudes en vue de produire un canevas cartographique. Cet instrument permet de produire, à peu de frais et de façon fiable, un canevas de contrôle altimétrique de plusieurs milliers de kilomètres convenant à la cartographie à l'échelle de 1/50 000. Des capteurs permettent de suivre, en continu, les changements de pente, la vitesse du véhicule et la distance parcourue. Les différences incrémentielles d'altitude sont intégrées au moyen d'un ordinateur de bord afin d'obtenir les dénivelées entre les stations.

 
Technicien qui prend des mesures MDE dans un champ.

1974 : Mesure électronique des distances (MED) : Mékomètre ME3000 de Kern

Le premier appareil de MED de haute précision, le Mékomètre a été construit en 1961 au National Physical Laboratory en Grande-Bretagne et introduit commercialement en 1973 comme le Mékomètre ME3000 de Kern. Son signal est produit par un tube flash au Xénon. Conçu pour de plus courtes distances, il atteint des précisions de l'ordre de ?????. La DLG l'utilise pour mesurer la déformation de barrages ainsi que la stabilité de structures.

1974 : Premier manuel pour levés de contrôle horizontal de premier ordre

Les progrès technologiques en matière d'instrumentation, de méthodes de levés et de systèmes informatiques nécessitent la diffusion d'un nouveau manuel d'instruction (Field Manual for First-Order Horizontal Control Surveys) pour remplacer les manuels périmés.


1974 – 1986 : L.J. O'Brien

L. J. O’Brien

L. J. O'Brien, directeur et géodésien fédéral de 1974 à 1986

1974 – 2004 : Programme de lignes de base MED

La Division des levés géodésiques et les organismes d'arpentage provinciaux collaborent à l'établissement de lignes de base pour l'étalonnage des instruments de mesure utilisés par les arpenteurs et les ingénieurs. La DLG réalise des mesures de toutes les lignes de base à l'aide d'un Mékomètre Kern ME3000 (photo) ou de son successeur, le Geomensor CR204, pendant deux années consécutives. Les résultats sont publiés. La dernière ré observation au télémètre électronique est effectuée en 2004. Les lignes de base établies à l'aide du télémètre électronique ne sont plus entretenues par la DLG.

Gauche: Technicien qui prend des mesures avec un MDE sur un pilier en béton. Droite: Deux techniciens qui prennent des mesures avec un MDE, un homme assis à gauche avec un chronomètre.

1975 : Traversée du détroit de Belle Isle par nivellement trigonométrique

Au milieu des années 1970, la construction d'un tunnel sous le détroit de Belle-Isle est proposée pour la transmission d'énergie électrique depuis Churchill Falls jusqu'à l'île de Terre-Neuve. On prévoit une construction en deux parties, à partir des deux extrémités d'une traverse de 18,3 km de long, qui doivent se rejoindre au milieu; il est donc impératif de connaître la dénivellation à 15 cm près entre les extrémités pour assurer un contrôle altimétrique adéquat. On demande à la Division des levés géodésiques d'effectuer le transfert du canevas altimétrique nécessaire. Des techniques trigonométriques spéciales doivent être utilisées. On crée un réseau sous forme de quadrilatère triangulé, incluant quatre lignes au-dessus de l'eau. Des angles verticaux réciproques sont mesurés simultanément au moyen de théodolites Wild T4, montés sur des tours afin d'éviter des conditions météorologiques insatisfaisantes. L'analyse des résultats permet de confirmer que les objectifs des levés sont atteints. Cependant, le tunnel ne fut jamais construit.

1975 : Modélisation du géoïde

La Section de géodésie physique est constituée et G. Lachapelle met au point un logiciel qui utilise une méthode des moindres carrés combinant la colocalisation et des formules intégrales pour évaluer les ondulations et les déviations du géoïde d'après une combinaison de données satellites dynamiques, de données gravimétriques de surface et de données astrogéodésiques.

1975 – 1991 : Système de navigation inertiel (ISS)

On achète le système de navigation inertiel Litton Autosurveyor, adapté à l'exécution de levés : il s'agit de l'une des acquisitions d'immobilisations les plus importantes et les plus coûteuses de l'histoire de la DLG. Au cours des six premières saisons complètes d'utilisation, on établit plus de 5800 stations de contrôle, situées pour la plupart dans les provinces des Prairies. De nouvelles unités d'un système de détecteurs inertiels (Litton LASS II) sont achetées en 1984 pour remplacer les unités originales très usées. Ces unités permettent également d'obtenir un canevas cartographique pour de nombreux projets fédéraux, un canevas à usages multiples le long des routes principales du Yukon et des Territoires du Nord-Ouest, ainsi qu'un canevas gravimétrique. Une tâche inhabituelle consiste à établir un canevas tridimensionnel sur le champ de glace Columbia, afin d'aider les chercheurs à déterminer la vitesse de fluage et de fonte des glaces.

Gauche : Deux techniciens dans une camionnette en train d’utiliser la console. Droite : ISS à l’arrière de la camionnette.

1976 : EDM : Ranger de K&E

La compagnie Keuffel & Esser développe la série Ranger d'appareils MED au rayon laser. Introduit en 1970, il coûte 8 000$ (USD), et comporte un ordinateur numérique intégré le rendant complètement automatique et extrêmement rapide. Il avait une portée allant de 1m à 6 km et une exactitude de ±5 mm +2 ppm. Il pesait 32 lbs (14.5 kg), et était alimenté d'une source de pouvoir 12-volt. Le Ranger IV, introduit en 1976, avait une plus grande portée (de 1m à 13 km ) et était construit de façon modulaire de sorte que ses pièces soient facilement remplaçables.

Gauche et droite : Techniciens qui prennent des mesures avec l’équipement MDE.

1976 : Géodynamisme dans l'Ouest canadien

La Division des levés géodésiques et la Direction de la physique du globe entreprennent une étroite collaboration pour surveiller les mouvements de la croûte terrestre à plus grande échelle. La plupart des travaux dans le cadre de ce programme (nivellement d'ordre spécial) se concentrent initialement sur l'île de Vancouver.

1976 – 1986 : ISS dans les prairies

Entre 1976 et 1986, dans le cadre de projets conjoints fédéraux-provinciaux, la DLG établit 10 000 stations au Manitoba, en Saskatchewan et en Alberta, au moyen du ISS

Avion sur le sol avec des techniciens et de l’équipement dans un champ.

1976 – 1995 : Nivellement fait à contrat

Conformément à la nouvelle politique d'impartition du gouvernement fédéral, la Division des levés géodésiques accorde des contrats de nivellement de précision, de 1976 à 1995. À l'interne, le personnel conserve les travaux de nivellement d'ordre spécial pour poursuivre la surveillance des mouvements de la croûte terrestre.

1977 : Le Doppler remplace le conventionnel

On décide de ne plus étendre le canevas planimétrique primaire par des méthodes classiques, puisque les méthodes de positionnement Doppler donnent des résultats supérieurs sur de longues distances.

1977 – 1990 : Référence altimétrique nord-américain de 1988 (NAVD88)

Début (en collaboration avec le National Geodetic Survey des États-Unis) de la compensation proposée des réseaux géodésiques altimétriques de l'Amérique du Nord s'appuyant sur un système de référence redéfini. Les travaux initiaux comprennent des études des problèmes techniques associés à ce projet d'envergure, l'adjudication à des universités d'un important contrat de recherche sur certains de ces problèmes et le traitement automatisé des données de nivellement de premier ordre. Le projet se poursuit sous le nom de Système de référence altimétrique nord-américain de 1988. Le NAVD88 est adopté par les États-Unis, mais pas par le Canada.


Carte du nord-ouest du Canada montrant la boucle de nivellement de 5500 km en rouge

1978 : Plus grande boucle de nivellement

La ligne de nivellement de premier ordre qui s'étend le long des rives du fleuve Mackenzie, du Grand lac des Esclaves à la rivière Arctic Red, est la première opération de nivellement de précision exécutée au nord du cercle arctique. En 1978, grâce à la construction de la route de Dempster, un lien jusqu'à Arctic Red River depuis Dawson (Yukon) permet de compléter la plus grande boucle de nivellement de précision dans l'histoire de la géodésie, qui mesure environ 5500 kilomètres en périphérie.

1978 : Repères altimétriques canadiens en Alaska

Alaska and Yukon border showing levelling lines crossing the border with arrow pointing to Alaska levelling lines

On effectue un nivellement sur quelque 180 km , de Tetlin Junction en Alaska jusqu'à la frontière de l'Alaska et du Yukon, le long de la route Taylor, complétant ainsi une boucle de 1300 km . Un incident cocasse se produit pendant le déroulement du projet. Les premiers 150 km de nivellement depuis Tetlin Junction traversent l'Alaska et la permission d'exécuter les travaux avait été accordée d'avance par le USNGS. Cet organisme souhaitait utiliser ses propres repères et avait convenu de les fournir à l'équipe canadienne. Lorsqu'il devient évident que la livraison des repères serait retardée, le chef de l'équipe, M. Berrigan, est obligé d'utiliser rapidement des repères normalisés canadiens modifiés. Toutefois, seules des modifications mineures peuvent être faites à l'aide du matériel disponible. Par conséquent, cette ligne de nivellement américain unique comporte des repères de nivellement dont les plaques portent des inscriptions dans les deux langues officielles du Canada.

1978 : Spécifications pour levés de contrôle

La Direction des levés et de la cartographie publie une édition révisée de la publication de 1973 intitulée « Spécifications pour levés de contrôle et recommandations sur la construction des repères ».

1979 : Survivants du ISS

L'ISS semble indestructible, résistant à plusieurs accidents graves d'hélicoptère et à un certain nombre d'incidents mineurs. Le pire de ces accidents se produit en octobre 1979, près de Jenpeg au Manitoba. Au retour d'une mission, un joint de l'arbre d'entraînement du rotor de queue se brise et l'hélicoptère plonge dans le fleuve Nelson. L'officier supérieur, M. Strutt, et le pilote J. Ryan arrivent à nager jusqu'à une île à proximité et attendent pendant quatre heures qu'on vienne les secourir, sous des températures inférieures au point de congélation. Toutefois, le meilleur reste à venir. Les unités ISS résistent à un grave écrasement en Alberta en 1983, à des écrasements en Saskatchewan et au Yukon en 1984, ainsi qu'à deux autres accidents au Québec, en 1985. Miraculeusement, aucun membre du personnel n'a été tué ou gravement blessé lors de ces accidents, quoique plusieurs hélicoptères ont dû être remplacés.

Avion sur la neige avec des techniciens et de l’équipement.


Technicien qui travaille sur un levé de nivellement sur le côté de la route.

1979 : Le "T-stick"

La DLG commence à utiliser des instruments de mesure du gradient thermique (T-stick) tout au long du cheminement de nivellement. Une personne est affectée à l'utilisation de cet instrument sur le terrain. Le T-stick comporte trois sondes thermométriques placées à 0,5 m, 1 m et 1,5 m. Les températures sont relevées lors de chaque mise en station. On l'utilise dans tous les projets de nivellement depuis 1979.

1979 : Projets Lomonosov Ridge Expedition (LOREX) et Canadian Expedition to Study the Alpha Ridge (CESAR)

Avion sur la glace.

En 1979, la Direction de la physique du globe dirige et coordonne l'expédition polaire LOREX. Elle dirige et coordonne également l'expédition CESAR en 1983. Ces expéditions sur la glace de mer sont parrainées par la ministère fédéral de l'Énergie, des Mines et des Ressources, et sont soutenues par le Programme du plateau continental polaire (PPCP) et les Forces armées canadiennes. Menés par plusieurs organismes du gouvernement canadien et par des universités canadiennes et américaines, les programmes scientifiques des deux expéditions sont similaires et portent principalement sur des études géophysiques et géologiques du milieu marin. Le personnel de la DLG détermine les déviations de la verticale en effectuant quotidiennement quelque 50 observations diurnes des étoiles.

1979 : Changements à la Loi sur l'arpentage des terres du Canada

En 1979, la Loi sur l'arpentage des terres du Canada et la réglementation pour les examens furent élargies afin d'inclure la commission de personnes œuvrant dans les différentes disciplines des grandes catégories d'arpentage incluant l'hydrographie, la photogrammétrie et la géodésie. Avant ce temps, l'attribution de brevets était limitée aux domaines de l'arpentage cadastral et l'arpentage des terres. Sous la provision "de droits acquis" de la nouvelle réglementation (section 12), de nombreux employés de la DLG ont obtenu leur brevet d'arpenteur des terres du Canada.

1981 : Enregistrement automatisé des données

L'utilisation d'ordinateurs portables pour l'enregistrement automatisé des données permet d'accélérer considérablement le processus de nivellement. L'opérateur et le préposé au T-stick dictent leurs lectures par émetteur-récepteur au teneur de carnet se trouvant dans une camionnette. Ces modèles plus anciens sont antérieurs à DOS.

Gauche: Ordinateur portable HP-85 en cours d'utilisation. Droite: Ordinateur portable HP-110 Plus en cours d'utilisation

1981 : Erreur magnétique découverte

Des recherches en Europe confirment que les nivellements de précision, exécutés à l'aide de la plupart des modèles de niveaux automatiques, comportent des erreurs systématiques causées par le champ magnétique de la Terre qui agit sur les compensateurs. Seules les lignes de nivellement nord-sud, ou proches de cet axe sont touchées. L'ampleur de l'erreur varie selon le modèle de niveau. L'erreur moyenne (environ 1 mm par km ) est troublante. Cette erreur est très petite, mais, en ce qui concerne le nivellement de premier ordre, elle est suffisamment grande pour faire appel à la prudence et nécessiter des corrections coûteuses. Au cours des dix années suivantes, le nivellement est refait sur environ 20 000 km et un facteur de correction, déterminé de façon empirique, est appliqué sur d'autres lignes afin de les corriger.


Technicien en train d’utiliser un niveau sur un trépied sur le côté de la route.

1982 : Niveau Ni-002

Le Zeiss Ni-002 représente une innovation importante en matière de niveaux de précision. La conception de l'instrument, qui comporte un compensateur à miroir réversible, lui permet d'atteindre une précision avérée de +/- 0,2 mm par km . Un miroir pendulaire est suspendu à la moitié de la distance focale et les mesures sont prises en position initiale et à la position inverse. La moyenne des deux lectures permet d'obtenir ce qu'on appelle un « horizon quasi absolu ». Étant donné que les boutons sont tous placés de part et d'autre du niveau et que l'oculaire est rotatif, l'observateur peut faire des visées directes et inverses sans avoir à se déplacer autour de l'instrument. Le Ni-002 convient au nivellement motorisé, bien qu'il ne fût pas conçu à cette fin.

1983 : Tests GPS : Macrometer V-1000

Premier prototype GPS sur une antenne dans un champ

Des essais sur le terrain du prototype du Macromètre V-1000, le premier système GPS qui convient aux levés géodésiques, sont menés par le personnel de la Direction de la physique du globe, de l'Université du Nouveau-Brunswick et de la DLG. Malgré des résultats prometteurs, on convient que le système nécessite d'importantes modifications pour devenir un instrument efficace, utilisable sur le terrain.

1983 : Tests GPS : TI-4100

La première génération de récepteurs GPS de Texas Instrument (TI-4100) est mise à l'essai au Canada, en 1983. Ces essais donnent d'excellents résultats, en dépit du fait que seuls quelques-uns des vingt-et-un satellites GPS prévus sont alors en orbite. Les essais et l'élaboration de logiciels sont effectués en parallèle par le gouvernement, les universités et le secteur privé.

De gauche à droite: Équipement GPS, technicien qui utilise un récepteur GPS dans un véhicule et un récepteur GPS sur un trépied sur le substrat rocheux avec une camionnette dans arrière-plan

1983 – 1987 : Nivellement motorisé

Une expérience en Suède démontre que le nivellement de précision motorisé peut être très productif. En 1981 et en 1982, on procède à l'élaboration et à l'essai d'un prototype de système, qui comporte trois véhicules à quatre roues motrices. En 1983, on entreprend le travail de production d'un système permettant la saisie automatique des données. Après la résolution des problèmes au stade précoce du développement, il devient rapidement évident que l'unité offre une productivité supérieure au nivellement effectué à pied (d'environ 40 pour cent). En dépit de la productivité accrue, le système initial de nivellement motorisé est retiré en 1987, à la suite de l'échec de tentatives de privatisation et de commercialisation.

Nivellement motorisé sur le côté d'une route de campagne

1983 – 1988 : Mesures de la stabilité de la colline parlementaire

En 1981, on remarque pour la première fois l'affaissement du terrain entre les édifices du Parlement et le bord de la falaise longeant la rivière des Outaouais. En 1983, le ministère des Travaux publics fait appel à la DLG pour établir un réseau de stations de contrôle d'où on pouvait prendre des mesures pour des points choisis de l'escarpement. Afin de vérifier s'il y a des mouvements de terrain, des ensembles de mesures sont répétés deux fois l'an et les résultats sont ensuite comparés. On utilise le Mékomètre KERN ME3000 pour les mesures de distance et le Wild NA2 pour le nivellement de précision (qui s'avère être laborieux à cause de la forte pente du terrain). Au terme de quatre années, aucun déplacement important des points de surveillance n'est décelé.

À gauche: Technicien sur un affleurement de roche qui regarde à travers d’un niveau. Droite: Technicien sur un affleurement rocheux tenant une tige de nivellement.

1984 : Le Radio interférométrie à très longue base mesure la dérive des continents

Des observations sont effectuées à l'antenne de 46 m dans le parc Algonquin et aux emplacements des antennes mobiles à Penticton, à Yellowknife et à Whitehorse dans le cadre du Projet d'étude de la dynamique de l'écorce terrestre de la NASA. Ces observations contribuent aux toutes premières mesures en temps réel du projet sur la dérive continentale.

Gauche : Antenne RILB à Algonquin. Droite : Équipement d’ordinateur à l’intérieur.

1984 – 1987 : Choix de Hobson

Une station de recherche est installée sur une île de glace qui s'était séparée de la plateforme de glace Ward Hunt. Surnommée le « choix de Hobson » (une référence humoristique à George Hobson, alors directeur du PPCP), cette plateforme, dont les dimensions font approximativement 4 km sur 6 km avec une épaisseur d'environ 45 m, est alors située près de l'entrée du détroit de Nansen et flotte parmi des glaces de mer d'une épaisseur d'environ 2 m. Au courant des quelques années suivantes, la plateforme de glace devient une plateforme flottante utilisée pour la recherche géophysique et géologique en milieu marin. Elle sert également de base pour des levés bathymétriques et gravimétriques sur la plate-forme et la marge continentale. Le personnel de la DLG utilise le Doppler et le GPS pour déterminer la dérive de la plateforme. Plus tard, en 1987, l'île de glace sert de base pour des levés gravimétriques qui mènent à l'établissement de 1900 stations sur les glaces de mer dans l'Arctique, complétant ainsi la couverture du plateau continental polaire depuis la mer de Beaufort à la mer de Lincoln. Il s'agit de l'aboutissement de vingt-cinq années d'efforts.

Technicien qui travaille avec de l’équipement sur la neige avec un avion dans l’arrière-plan.

1985 – 1993 : Développement du système canadien de contrôle actif (SCCA)

Le concept d'un Système canadien de contrôle actif (SCCA) est mis de l'avant au cours de l'année 1985, principalement par R. Steeves. On réunit le matériel nécessaire pour une station prototype qui fonctionne bien dès l'année 1987. La mise en œuvre du SCCA se fait en plusieurs étapes, en collaboration avec les provinces et le secteur privé. Vers la fin de 1993, sept prototypes de stations de poursuite automatisées deviennent fonctionnels. Désignées comme des PCA, ces stations sont situées à St. John's, au parc Algonquin, à Churchill, à Yellowknife, à Penticton, à Victoria et à Holberg, en Colombie-Britannique.

Carte du Canada avec des triangles rouges, qui indique la location des premières 7 stations CACS.

1985 – 2002 : Banc d'étalonnage de mires

Technicien qui prend des mesures avec un banc d’étalonnage de mires.

La DLG met au point un dispositif d'étalonnage des mires lorsque le Centre national des recherches du Canada (CNRC) cesse d'offrir un service d'étalonnage. Un interféromètre à laser mesurait de déplacement d'une mire le long d'un rail avec une précision de l'ordre du micron. En 1985 l'étalonnage était fait manuellement sur une sélection de graduations seulement. En 1996 le système devint complètement automatisé avec l'addition d'un microscope photoélectrique motorisé mesurant toutes les graduations. La DLG fit jusqu'en 2002 l'étalonnage de ses mires ainsi que celles de plusieurs organisations canadiennes et américaines. En 2003, on effectuait très peu de nivellement de précision et le système (matériel et logiciel) nécessitait une mise à jour. De plus une inondation a forcé le déplacement du laser donc on arrêta d'utiliser le système. On peut encore faire étalonner des mires à l'Université Laval.

1985 – 2007 : Gravimètre JILA-2

Mise en place du gravimètre JILA-2 en laboratoire

Premier gravimètre absolu acheté par le ministère de l'Énergie, des Mines et des Ressources. La Direction de la physique du globe se procure cet appareil auprès de l'Université du Colorado, à Boulder. L'appareil est utilisé de 1985 à 2007 dans l'ensemble du Canada et à l'étranger par la Direction de la physique du globe et par la CGC, tandis que la DLG l'utilise depuis 1995.

1986 : Géoïde gravimétrique

Un modèle gravimétrique canadien du géoïde est mis au point à l'Université du Nouveau-Brunswick par P. Vanicek.

1986 : Transfer du programme de gravité

Le Programme de gravimétrie est transféré de la Direction de la physique du globe de EMR à la Division de la géophysique de la Commission géologique du Canada.

 
Page couverture de « Guide to GPS Positioning »

1986 : Guide pour le Positionnement GPS

Les compétences canadiennes en matière de GPS deviennent manifestes avec la publication du Guide to GPS Positioning, un livre de 600 pages résultant de la collaboration de onze experts, sous la direction de David Wells de l'Université du Nouveau-Brunswick.

1986 – 2006 : GPS sur repères altimétriques

En 1986, la DLG entreprend une campagne dans le but d'établir des coordonnées tridimensionnelles obtenues par GPS sur des repères de nivellement situés à des intervalles de 30 km sur le réseau de nivellement de premier ordre. L'objectif principal du programme consiste à mieux comprendre et à redéfinir le modèle du géoïde au Canada. Les travaux sont réalisés à la fois par le personnel à l'interne et par impartition.

Carte de l'étendue de nivellement à travers du Canada. La plupart des lignes d'arpentage se trouvent dans le sud du Canada.

1987 – 1989 : George Babbage

George Babbage

George Babbage, directeur et géodésien fédéral de 1987 à 1989

1987 – 2009 : Station canadienne de gravimétrie absolue (SCGA)

La Station canadienne de gravimétrie absolue (SCGA) est le principal laboratoire de gravité qui renferme tous les gravimètres absolus de la Division, à commencer par le gravimètre absolu JILA-2, en 1987. Ce laboratoire offre un milieu stable et contrôlé pour les gravimètres. À l'heure actuelle, il est le point de départ pour le JILA-2, le A10-003 et le FG5-236. Depuis 1989, un gravimètre supraconducteur, l'un des gravimètres les plus sensibles au monde, est installé sur le même pilier que celui du gravimètre absolu. Il fournit des mesures exactes des marées terrestres et de l'oscillation libre quasi diurne de la Terre. L'installation des deux types d'instruments au même endroit permet d'examiner la dérive du gravimètre supraconducteur et de déceler des signaux parasites dans l'un ou l'autre des instruments. Une station météorologique complète et deux puits permettent une surveillance continue de l'environnement.

Gauche : L’extérieur de la station CAGS au crépuscule. Droite : Gravimètre absolu à l’intérieur avec un ordinateur à la gauche.

1988 : Raccordement à l'Océan Arctique

Un projet de nivellement de précision digne de mention est réalisé en hiver dans les Territoires du Nord-Ouest, au-delà du cercle arctique. Le projet exige l'établissement d'une ligne de nivellement sur environ 220 km , d’Inuvik jusqu'à un marégraphe à Tuktoyaktuk, en suivant une route « de glace » sinueuse afin de faire le premier raccordement du réseau national de nivellement à un point de référence du niveau moyen de la mer dans l'océan Arctique. On obtiendrait ainsi un point d'ancrage à un marégraphe, essentiel pour des milliers de kilomètres de nivellement établis dans l'ouest et le nord-ouest du Canada.

Trois techniciens qui prennent des mesures de nivellement sur une surface de glace plate.

1988 : Campagne GOTEX

Campagne GOTEX (Expérience de poursuite orbitale à l'échelle du globe) : il s'agit d'un projet international dont l'objectif est d'améliorer les connaissances sur les orbites des satellites GPS au moyen d'une série d'observations coordonnées, systématiques et de grande exactitude à des stations choisies partout dans le monde. La contribution du Canada, qui consiste en vingt-neuf stations réparties à travers le pays, représente un apport important pour améliorer l'utilité du système.

1988 : Campagne CASA UNO

CASA UNO, un acronyme pour le premier (uno) d'une série de campagnes GPS coopératives afin de surveiller les mouvements tectoniques en Amérique centrale et en Amérique du Sud. Ce projet, dirigé par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, comptait 28 agences participantes opérant plus de 50 sites autour du monde. Le but était d'établir les positions de référence de ces sites pour pouvoir y comparer des mesures subséquentes. La DLG fournit 2 opérateurs d'expérience pour la campagne: J. Davidson occupa une station en Nouvelle-Zélande et R. Morris une sur l'île Cocos à quelques 500 km de la côte Ouest de Costa Rica.

1988 – 1997 : Réseaux d'étalonnage GPS

Un programme en collaboration avec des organismes provinciaux, similaire au programme des bases géodésiques, est entrepris en 1988 en vue d'établir des réseaux étalons GPS (aussi appelés réseaux d'étalonnage). De façon générale, un réseau étalon est constitué de six stations ou plus formant un réseau qui intègre des bases géodésiques déjà établies, afin d'éprouver la fiabilité et la précision des systèmes GPS (y compris les logiciels) destinés à servir aux travaux de production. Vers la fin de 1997, quinze réseaux étalons sont établis dans l'ensemble du pays.

Carte de la région d’Ottawa avec des symboles rouge qui démontre les occupations GPS.


Technicien dehors pendant l’hiver qui tient un GPS à main

1989 : GPS de poche

Le Magellan NAV-1000 est le premier récepteur GPS commercial de poche. Ce récepteur canal unique, coûtant un peu moins de 3000 $, permet une poursuite séquentielle afin de capter le code L1 CA des quatre meilleurs satellites. Conçu à l'origine pour une utilisation en mer, ce récepteur peut flotter. Il fonctionne au moyen de six piles alcalines et peut contenir 50 points de cheminement.

1989 – 1995 : David Boal

David Boal

David Boal, directeur et géodésien fédéral de 1989 à 1995

1990 : Gravimètre SCINTREX

Le gravimètre relatif SCINTREX a la capacité pour le GPS et mesure le déplacement du ressort par compensation électrostatique.

Gauche : Gravimètre CG-5 enveloppé en papier d’aluminium sur le sol enneigé. Droite : l’interface du gravimètre CG-5

1990 : Début des observations Radio interférométrie à très longue base a l’Observatoire radioastronomique Algonquin (ORA)

La DLG reconnaît l'importance des cadres de référence globaux au Canada. Dans le cadre des programmes d'observation RILB , on entreprend des observations régulières à l'antenne de 46 m du parc Algonquin. Ces observations favorisent la définition du Repère international de référence terrestre (ITRF), du Repère de référence terrestre international (ICRF) et des mesures régulières des paramètres d'orientation de la Terre (EOP).

Gauche : Antenne RLBI à Algonquin. Droite : Équipement d’ordinateur à l’intérieur
RILB - antenne MV1

1991 : Radio interférométrie à très longue base (RILB) - antenne MV1

La DLG fait l'acquisition, sous forme de prêt à durée illimitée, d'une antenne MV1 de 9 m du des levés géodésique nationale, afin d'établir un site RILB géodésique permanent à Yellowknife.

Antenne portative RILB à Yellowknife

1991 – 1993 : Le GPS remplace l'ISS

Une campagne intensive, portant sur la collecte de données gravimétriques, est menée pendant trois ans, de 1991 à 1993. On utilise d'abord l'ISS en 1991 pour le contrôle positionnel. Toutefois, l'ISS ne peut plus rivaliser avec le GPS et seul le GPS est utilisé en 1992 et en 1993.

Technicien å genou sur un affleurement rocheux, devant un hélicoptère, qui prend des mesures avec un gravimètre CG-5

1992 : GSD91

La Division des levés géodésiques diffuse pour utilisation générale, un progiciel national appelé GSD91 permettant d'interpoler le modèle du géoïde. L'exactitude est d'environ 5 à I0 cm en altitude pour la plupart des régions du Canada, et se détériore pour atteindre environ 25 cm en région montagneuse.

Carte du Canada qui démontre le GSD91 les valeurs du modèle de géoïde GSD91. Les valeurs varient entre -50m et 50m

1992 : GPS sur le mont Logan

Le GPS est utilisé pour confirmer l'altitude du plus haut sommet du Canada, le mont Logan. Les récepteurs GPS sont transportés dans des sacs à dos jusqu'au sommet par une équipe de 15 personnes, dirigée par M. Schmidt de la Commission géologique du Canada. J.C. Lavergne de la DLG participe à cette expédition qui est le fruit d'un partenariat entre la Royal Geographical Society of Canada, la Commission géologique du Canada, la Division des levés géodésiques et le Service des parcs nationaux. En dépit des nombreuses difficultés, les membres de l'expédition réussissent à obtenir les mesures les 6 et 8 juin. La nouvelle altitude officielle est de 5959 m (19 550 pi ) au-dessus du niveau moyen de la mer. Antérieurement, l'altitude officielle était de 5951 m.

Technicien sur une cime neigeuse dans vêtement d'hiver qui tient une antenne GPS avec un fond montagneux

1992 – 1993 : GPS en vol pour système MEIS

La DLG, le Centre canadien de télédétection (CCT), l'industrie privée et la municipalité régionale de Waterloo, Ontario collaborent dans un projet visant à positionner de l'imagerie de télédétection captée en vol à l'aide d'un appareil GPS à bord de l'avion. Les données de télédétection sont recueillies avec un balayeur imageur électro-optique à détecteurs multiples connu sous l'acronyme MEIS (Multi-detector Electro-optical Imaging Scanner).


1993 : Service international GNSS (IGS)

Logo IGS

La DLG devient une agence contributrice de service international GNSS (IGS). L'IGS est une fédération sur une base volontaire de plus de 200 organismes à travers le monde qui mettent en commun leurs ressources et les données de stations permanentes GPS et GLONASS en vue de générer des produits GPS et GLONASS précis. L'IGS fournit des données et des produits de la meilleure qualité possible constituant la norme pour le Global Navigation Satellite Systems (GNSS), à l'appui de la recherche en sciences de la Terre, d'applications multidisciplinaires et de l'éducation. Les produits relatifs aux orbites et aux cadres de référence terrestres de l'IGS, un service de l'Association internationale de géodésie, sont reconnus par la communauté civile internationale du GPS comme des normes de facto offrant la plus haute précision.


1993 : GPS atteint sa pleine constellation

La constellation de 21 satellites du GPS est finalement complète.

Graphique montrant l'évolution du nombre de satellites GPS sur une base annuelle par type de bloc entre 1978 et 1997

1993 : Guide du positionnement GPS

En 1993, la DLG publie un Guide du positionnement GPS pour informer les utilisateurs des applications pratiques de la technologie GPS afin de répondre à leurs besoins en positionnement.

Page couverture de la version anglaise et française du document «Guide de positionnement GPS» produit par la Division des levés géodésiques

1993 – 1994 : Satellitométrie laser (SLR)

n 1993, dans le cadre du programme de coopération internationale pour le suivi des effets des changements environnementaux dans le monde sur les régions circumpolaires du Nord, la DLG établit deux sites pour soutenir des opérations de SLR : l'un à l'Observatoire radioastronomique Algonquin (ORA) et l'autre près du barrage hydroélectrique La Grande-1 à l'est de la baie James. Un système de télémétrie laser mobile, appartenant à la NASA, permet d'exécuter des observations à l'ORA au cours de l'été 1993. Le système est retourné au Canada l'été suivant pour exécuter des observations au site LG-1.

1994 – 1999 : Installation du Réseau de base canadien (RBC)

Le Réseau de base canadien (RBC) est constitué de 160 sites répartis au pays, comportant des piliers géodésiques matérialisés qui peuvent recevoir une antenne GPS ou un théodolite. La position de ces piliers est déterminée dans les trois dimensions à l'aide du GPS , selon une exactitude au centimètre près, conformément à la norme canadienne de positionnement 3D du NAD83 (SCRS). Les piliers du RBC sont des repères de référence utilisés par les arpenteurs pour obtenir les coordonnées du NAD83(SCRS), qui servent également à surveiller la déformation de la croûte terrestre à travers le Canada. Tout en étant reconnue comme la couche fédérale du canevas géodésique 3D primaire, le RBC est élaborée en collaboration avec les organismes provinciaux responsables des levés et ses stations sont utilisées comme points d'ancrage pour la densification de leurs propres réseaux de haute précision.

Gauche: Carte du Canada avec des points jaunes montrant les emplacements des sites RBC. Principalement située le long du sud du Canada. Droite: Pilier terminé sur le bord de la route et technicien en train d’effectuer un relevé GPS sur un pilier.

1995 : Ressources naturelles Canada (RNCan)

En 1993 le ministère d'Énergie, des mines et des ressources (EMR) change son nom pour Ressources naturelles Canada (RNCan), quoique la Loi sur le ministère des Ressources naturelles, joignant EMR et Foresterie Canada, n'entre en vigueur officiellement que le 12 janvier 1995.

1995 : Le programme de gravimétrie déménage à la DLG

Le groupe qui travaille en gravimétrie au sein de la Division de la géophysique de la CGC est muté à la DLG dans le cadre de la réorganisation du ministère.

1995 – 1996 : Mark Corey

Mark Corey

Mark Corey, directeur intérimaire en 1995 et 1996

1995 – 2007 : Positionnement ponctuel précis (PPP) par GPS (GPSPace)

Le positionnement ponctuel précis par GPS est adopté comme méthodologie pour le positionnement de haute précision utilisant des produits d'orbites et horloges précises des satellites GPS . L'utilisation du positionnement ponctuel précis par GPS avec des horloges de satellites à débit élevé est un moyen efficace d'atténuer les effets de la disponibilité sélective en vigueur au milieu des années 90 et d'améliorer la précision de positionnement en post-traitement de 100 mètres à 1 mètre. Une mise-à-jour afin d'inclure le traitement des observations de phase vers la fin des années 90; améliore la performance jusqu'à une précision de l'ordre du centimètre, maintenant accessible aux utilisateurs via l'internet à l'aide du service en ligne SCRS-PPP de la DLG.

1996 : NAD83 Système canadien de référence spatiale (SCRS)

Système de référence nord-américain de 1983 Système canadien de référence spatiale. C'est une matérialisation tridimensionnelle mise à jour de grande exactitude du système de référence NAD83

1996 – 1997 : Cyril Penton

Cyril Penton

Cyril Penton, directeur intérimaire en 1996 et 1997

1997 : Système RILB canadien S2 est complété

S2 RILB installer sur le plancher

La DLG, en collaboration avec le Laboratoire de géodynamique spatiale (SGL) de CRESTECH, le CNRC et l'Agence spatiale canadienne (ASC), complète un système RILB canadien de bout en bout, à la fine pointe de la technologie. Le système, qu'on appelle S2, est destiné à la fois à des applications géodésiques et à des applications de radioastronomie basées dans l'espace. Au cours de la même année, la DLG met en service l'antenne canadienne transportable de RILB d'une hauteur de 3,6 m, pour une utilisation éventuelle à Penticton Colombie-Britannique, à Shirleys Bay (Ontario) et à St. John's, Terre-Neuve.

1997 – 1999 : Gravimètre JILA-4

On fait l'acquisition auprès de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) du deuxième gravimètre absolu, de modèle JILA, en complément du premier instrument, le JILA-2.

1997 – 2001 : Denis Hains

Denis Hains

Denis Hains, directeur de 1997 à 2001

1997 – 2009 : GPS -C

Le GPS -C, forme abrégée de Corrections GPS , est une source de corrections GPS en temps réel sur grande superficie pour le Canada et la majeure partie de l'Amérique du Nord. En quelques secondes, des données en temps réel sont acquises à partir de dizaines de stations de poursuite GPS permanentes réparties partout en Amérique du Nord; elles sont ensuite traitées de façon centralisée à Ottawa, puis transmises à un satellite de communication et radiodiffusées aux utilisateurs. Le Système de corrections GPS différentielles pan-canadien (CDGPS), résultant d'une collaboration d'organismes fédéraux et provinciaux en géomatique, soutient la diffusion du GPS -C et la communauté des utilisateurs depuis sa mise en service en 2003. Lorsqu'il est utilisé avec un récepteur adéquat, le GPS -C permet d'améliorer l'exactitude du positionnement en temps réel à environ 1 à 2 mètres, alors que, s'il est utilisé seul, son exactitude est au niveau de 10 mètres.



Affiche pour le SIR, montrant un dessin animé de 2 antennes sur un globe avec des signaux parallèles sortant des antennes jusqu’à la même étoile éloignée

1998 – 2006 : Service international de RILB (SIR)

Création du Service international de RILB (SIR) appliqué à la géodésie et à l'astrométrie, reposant sur la collaboration à l'échelle internationale d'organismes qui exploitent ou soutiennent des composantes de radiointerférométrie à très longue base RILB. La Division des levés géodésique s'est jointe au SIR en 1999 et y a participé jusqu'en 2006.

2000 : Gravimètre absolu A10

On fait l'acquisition d'un nouveau type de gravimètre absolu portable auprès de Micro-g Solutions. Des problèmes techniques prématurés retardent sa mise en service.

Gravimètre A10 installé sur un affleurement rocheux, qui est connecté à l’arrière d’une camionnette

2000 : Disponibilité sélective (DS) discontinuée

Le 1er mai 2000, sous la direction du président américain Bill Clinton, on abandonne la disponibilité sélective (DS), une dégradation délibérée de l'exactitude des signaux GPS diffusés au public, qui avait été mise en oeuvre pour des raisons de sécurité nationale.

Graphique montrant une erreur instantanée en mètres dans les composantes horizontale et verticale avant et après l'arrêt SA. Une augmentation significative de la précision peut être observée par rapport à l'heure UTC

2001 – 2004 : Robert Laframboise

Robert Laframboise

Robert Laframboise, directeur de 2001 à 2004

2003 : Établissement du réseau SIR

On établit un réseau de stations utilisant le système S2 canadien dans le cadre du Service international de RILB (SIR). On effectue des observations à des stations canadiennes notamment celles du parc Algonquin, de Yellowknife, de Penticton et de St. John's, ainsi que les stations internationales de Concepcion (Chili), de Kokee Park (Hawaii) et de Svetloe (Russie). Ces observations augmentent de façon importante la contribution du Canada à l'Repère international de référence terrestre (ITRF) et contribue près de 10 % des déterminations RILB des paramètres d'orientation de la Terre, pendant la période d'exploitation du réseau.

Carte du monde avec des carrés rouges montrant les emplacements des stations RILB. 5 en Amérique du Sud, 1 à Hawaï et 1 en Europe

2003 – 2009 : CDGPS

Le Système de corrections GPS différentielles pan-canadien (CDGPS) est un service Système de corrections GPS différentielles (DGPS) en temps réel sur grande superficie qui fournit une exactitude et une couverture inégalées pour des applications de positionnement dans tout le Canada, avec des avantages équivalents qui s'étendent à toute l'Amérique du Nord. Étant donné que ce service sur grande superficie est basé sur des satellites, les corrections CDGPS diffusées peuvent être obtenues partout à l'intérieur de la zone de couverture du satellite mobile (MSAT), au moyen de récepteurs GPS avec CDGPS intégré. Les données de correction, optimisées pour l'Amérique du Nord, offrent une exactitude au niveau du mètre avec des récepteurs GPS monofréquence, tandis qu'elle est inférieure au mètre avec des récepteurs bifréquences. Le service est offert gratuitement. Le CDGPS a été élaboré dans le cadre d'un partenariat de collaboration entre les gouvernements provinciaux, territoriaux et fédéraux du Canada, et constitue une norme DGPS nationale approuvée pour des applications d'arpentage et de cartographie.

Récepteur GPS et antenne connectée avec câble sur une table

2003 – 2009 : SCRS-PPP enligne

Un globe avec le contour des Amériques et les lignes de latitude et de longitude représentées. 4 satellites avec des lignes convergentes sur un point marqué d'un X avec l'acronyme PPP

Le Service de positionnement ponctuel précis (PPP) de RNCan est un service de post-traitement GPS en ligne qui permet d'améliorer l'exactitude des jeux de données GPS des utilisateurs. Tirant avantage de la connectivité Internet et de l'accès continu à des produits sur les orbites mondiaux précis des satellites GPS , l'application PPP sur le Web permet de déterminer les coordonnées de l'utilisateur avec une exactitude au centimètre près (latitude, longitude, hauteur p/r à l'ellipsoïde) d'après des systèmes de référence soit nationaux (NAD83(SCRS)) ou internationaux Repère international de référence terrestre (ITRF). Le service PPP peut traiter les jeux de donner de récepteurs monofréquence ou bifréquences, acquis soit en mode statique (antenne stationnaire) ou en mode cinématique (antenne mobile). Des rapports de solution PPP sont envoyés par courriel aux utilisateurs en l'espace de quelques secondes à partir du moment où les données ont été soumises après qu'un délai de 90 minutes pour le calcul des orbites horaires et des horloges se soit écoulé. Le service PPP intègre également le module de transformation de la hauteur HTv2.0 qui produit des hauteurs orthométriques (p/r au niveau moyen de la mer) compatibles avec les altitudes d'après le Système canadien de référence altimétrique de 1928 (CGVD28).

2004 – 2005 : Jean Robert Duval

Robert Duval

Jean Robert Duval, directeur intérimaire en 2004 et 2005

2005 : Activité Radio interférométrie à très longue base (RILB) maximale

L’antenne au parc Algonquin atteint son activité maximale, participant à 105 séances d’observation internationales. Elle est généralement reconnue comme l’un des premiers sites RILB géodésiques dans le monde.



Stuart Salter

2005 – 2007 : Stuart Salter

Stuart Salter, directeur intérimaire de 2005 à 2007



Affiche pour RILB 2010 avec des dessins animés d'une antenne parabolique et des processus de la terre avec le slogan « A Vision for Geodetic VLBI »

2006 : RNCan cesse ses opérations en RILB au Canada

La décision est prise de cesser les opérations en RILB et de terminer la contribution par la DLG de données des observatoires canadiens au Service international de RILB (SIR). La DLG continue d'assurer l'expertise pouvant influencer la communauté internationale dans le développement de systèmes d'observation RILB de la prochaine-génération bon marché. Cette initiative, connue sous le nom RILB 2010, pourrait mener à la disponibilité de systèmes RILB géodésique moderne haute-performance aussitôt qu'en l'an 2012.


2007 – 2009 : Gravimètre absolu FG5

Technicien qui prend des mesures de gravité sur le sol dans une tente

Le ministère fait l'acquisition du deuxième gravimètre portable FG5. Le premier FG5 a été acheté par la CGC en 1993. La précision nominale de ces deux gravimètres est de 2 parties par milliard du champ gravitationnel total de la Terre.



Denis Hains

2007 – 2009 : Denis Hains

Denis Hains, directeur depuis 2007



Technicien à genou en train de prendre des mesures de gravité sur le terrain enneigé

2008 – 2009 : Projet UNCLOS

A. Belzile de la DLG exécute des mesures gravimétriques pour le projet UNCLOS. Les mesures de la gravité et de la profondeur sont prises pour compléter les mesures sismiques. Il est difficile d'obtenir des mesures vraiment exactes en raison du léger mouvement ondulatoire de la glace. Au cours du levé de 2009, de nouveaux gravimètres Scintrex sont utilisés avec succès pour la première fois sur les glaces de l'Arctique.

2009 : Centenaire de la DLG

Le 20 avril 2009, la DLG célèbre son centenaire.

Photo de groupe du personnel des Levés géodésique devant l’édifice principal

2009 : Le Système canadien de contrôle actif (SCCA) d'aujourd'hui

Le Système canadien de contrôle actif (SCCA) est constitué d'environ 50 stations de poursuite Système de navigation global par satellite (GNSS) automatisées et télécommandées, appelées points de contrôle actif PCA, qui enregistrent continuellement des signaux de tous les satellites de navigation à leur portée. Exploité par la DLG, le SCCA offre aux communautés canadiennes en arpentage et en géophysique de meilleures capacités pour le positionnement GPS ainsi que pour d'autres besoins en matière de référence spatiale.

2009 : Point de contrôle actif (PCA)

Carte des du Canada avec les emplacements de stations CACS démontrer avec des points bleus.

Chacun des PCA est muni d'un récepteur GPS bifréquences de haute précision et d'une horloge atomique. Les données recueillies à chaque PCA sont extraites en continu, à des intervalles variant d'une seconde à une journée, par un centre de traitement situé à Ottawa, qui les met ensuite à la disposition du public sur Internet. Le SCCA est une méthode moderne qui assure l'accès aux cadres de référence nationaux et internationaux (NAD83 (SCRS) et ITRF), en vue d'améliorer l'efficacité et l'exactitude des applications du GPS .

Gauche: Antenne attachée sur le haut d’un pilier en béton dans un champ. Droite: Équipement informatique sur une étagère dans un laboratoire.
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