Qu'est-ce qu'un théodolite?
Un théodolite est un appareil permettant de mesurer des angles horizontaux et verticaux. Le théodolite traditionnel se compose d’un instrument de visée pouvant être pivoté horizontalement et verticalement et de deux plaques circulaires calibrées, positionnées de manière à mesurer l’ampleur de la rotation horizontale ou verticale en degrés. En pointant l'instrument de visée, qui peut être un télescope, sur un objet, il est possible de mesurer ses angles horizontal et vertical par rapport à des points de référence appropriés. Normalement, il s'agirait du nord géographique pour les angles horizontaux et de l'horizon pour les angles verticaux. Les théodolites ont été utilisés en navigation et en astronomie et sont aujourd'hui les outils les plus couramment utilisés pour les levés topographiques - soit pour la construction et le bâtiment, soit pour les levés géographiques.
Lorsqu'il est utilisé pour l'arpentage géographique, un théodolite peut aider à déterminer la distance et la hauteur d'un élément, par exemple une colline ou une montagne. En mesurant l'angle horizontal, par rapport au nord vrai, de la caractéristique à partir de deux emplacements différents séparés par une distance connue, la distance peut être calculée par trigonométrie. Une fois la distance connue, la hauteur peut être déterminée de la même manière en mesurant l'angle vertical de l'élément par rapport à l'horizon.
Il est difficile d'identifier avec précision la date à laquelle le premier théodolite a été construit, car au cours de l'histoire, une variété de dispositifs présentant divers degrés de ressemblance avec un théodolite moderne ont été introduits. Les premiers enregistrements d'un appareil de ce type remontent à environ 150 ans avant notre ère dans la Grèce antique; il s’appelait dioptra et comportait deux plaques de métal pouvant être pivotées horizontalement et verticalement, ainsi qu’une méthode de mise à niveau avec des tubes contenant de l’eau. Il était utilisé pour les observations astronomiques. Le terme «théodolite» est apparu pour la première fois en 1571 lorsque le mathématicien anglais Leonard Digges a décrit un instrument de mesure des angles appelé «théolodite»; il semble toutefois qu'il ne mesurait que les angles horizontaux. En 1653, William Leybourn, arpenteur et auteur anglais, fournit une description détaillée d'un théodolite capable de mesurer des angles horizontalement et verticalement, et intégrant une boussole ainsi qu'un viseur.
Les théodolites modernes fonctionnent sur les mêmes principes que leurs prédécesseurs, mais avec des améliorations de la précision et de la portabilité. Ils ont des lunettes de visée télescopiques et peuvent mesurer les angles avec une précision pouvant atteindre un dixième d'arc seconde. Un théodolite électronique intègre souvent un dispositif infrarouge pour mesurer les distances et peut avoir un processeur et un logiciel pour effectuer des calculs et stocker les résultats en interne ou les télécharger sur un ordinateur portable ou un PC. Ce type de système est parfois appelé "station totale".