ISO 17123-4:2001
(Main)Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments — Part 4: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments — Part 4: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des instruments géodésiques et d'observation — Partie 4: Télémètres électro-optiques (instruments MED)
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Relations
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17123-4
First edition
2001-12-01
Corrected version
2002-04-15
Optics and optical instruments — Field
procedures for testing geodetic and
surveying instruments —
Part 4:
Electro-optical distance meters (EDM
instruments)
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des
instruments géodésiques et d'observation —
Partie 4: Télémètres électro-optiques (instruments MED)
Reference number
ISO 17123-4:2001(E)
©
ISO 2001
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ISO 17123-4:2001(E)
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ii ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 17123-4:2001(E)
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General . 2
5 Simplified test procedure . 3
6 Full test procedure . 5
Annexes
A Example of the simplified test procedure. 10
A.1 Configuration of the test field . 10
A.2 Measurements . 11
B Example of the full test procedure . 12
B.1 Configuration of the test line . 12
B.2 Measurements . 12
B.3 Calculation . 13
B.4 Statistical tests . 14
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ISO 2001 – All rights reserved iii
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ISO 17123-4:2001(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 17123 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO17123-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC172, Optics and optical
instruments, Subcommittee SC 6, Geodetic and surveying instruments.
This first edition of ISO 17123-4 cancels and replaces ISO 8322-8:1992 and ISO 12857-3:1997, which have been
technically revised.
ISO 17123 consists of the following parts, under the general title Optics and optical instruments — Field procedures
for testing geodetic and surveying instruments:
— Part 1: Theory
— Part 2: Levels
— Part 3: Theodolites
— Part 4: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
— Part 5: Electronic tacheometers
— Part 6: Rotating lasers
— Part 7: Optical plumbing instruments
Annexes A and B of this part of ISO 17123 are for information only.
This corrected version of ISO 17123-4:2001 incorporates a correction in the Foreword: ISO 8322-9:1993 has been
deleted from the list of documents cancelled and replaced by this part of ISO 17123.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17123-4:2001(E)
Optics and optical instruments — Field procedures for testing
geodetic and surveying instruments —
Part 4:
Electro-optical distance meters (EDM instruments)
1 Scope
This part of ISO 17123 specifies field procedures to be adopted when determining and evaluating the precision
(repeatability) of electro-optical distance meters (EDM instruments) and their ancillary equipment when used in
building and surveying measurements. Primarily, these tests are intended to be field verifications of the suitability of
a particular instrument for the immediate task at hand and to satisfy the requirements of other standards. They are
not proposed as tests for acceptance or performance evaluations that are more comprehensive in nature.
This part of ISO 17123 can be thought of as one of the first steps in the process of evaluating the uncertainty of a
measurement (more specifically a measurand). The uncertainty of a result of a measurement is dependent on a
number of factors. These include among others: repeatability (precision), reproducibility (between day repeatability),
traceability (an unbroken chain to national standards) and a thorough assessment of all possible error sources, as
prescribed by the ISO Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM).
These field procedures have been developed specifically for in situ applications without the need for special ancillary
equipment and are purposefully designed to minimize atmospheric influences.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 17123. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 17123 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references,
the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of
currently valid International Standards.
ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: Probability and general statistical terms
ISO 4463-1, Measurement methods for building — Setting-out and measurement — Part1: Planning and
organization, measuring procedures, acceptance criteria
ISO 7077, Measuring methods for building — General principles and procedures for the verification of dimensional
compliance
ISO 7078, Building construction — Procedures for setting out, measurement and surveying — Vocabulary and
guidance notes
ISO 9849, Optics and optical instruments — Geodetic and surveying instruments — Vocabulary
ISO 17123-1, Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and surveying instruments —
Part 1: Theory
GUM, Guide to the expression of uncertainty in measurement
VIM, International vocabulary of basic and general terms in metrology
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ISO 2001 – All rights reserved 1
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ISO 17123-4:2001(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 17123, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 4463-1, ISO 7077,
ISO 7078, ISO 9849, ISO 17123-1, GUM and VIM apply.
4 General
4.1 Requirements
Before commencing surveying, it is important that the operator investigates that the precision in use of the measuring
equipment is appropriate to the intended measuring task.
The EDM instrument and its ancillary equipment shall be in known and acceptable states of permanent adjustment
according to the methods specified in the manufacturer's handbook, and used with tripods, forced centring
equipment and reflectors as recommended by the manufacturer.
The results of these tests are influenced by meteorological conditions. These conditions will include variations in air
temperature and air pressure. Actual meteorological data shall be measured in order to derive atmospheric
corrections which must be added to the raw distances. The particular conditions to be taken into account may vary
depending on where the tasks are to be undertaken. These conditions shall include variations in air temperature,
wind speed, cloud cover and visibility. Note should also be taken of the actual weather conditions at the time of
measurement and the type of surface above which the measurements are made. The conditions chosen for the tests
should match those expected when the intended measuring task is actually carried out (see ISO 7077 and
ISO 7078).
Tests performed in laboratories would provide results which are almost unaffected by atmospheric influences, but the
costs for such tests are very high, and therefore they are not practicable for most users. In addition, laboratory tests
yield precisions much higher than those that can be obtained under field conditions.
This part of ISO 17123 describes two different field procedures as given in clauses 5 and 6. The operator shall
choose the procedure which is most relevant to the project's particular requirements.
4.2 Procedure 1: Simplified test procedure
The simplified test procedure provides an estimate as to whether the precision of a given EDM equipment is within
the specified permitted deviation according to ISO 4463-1.
The simplified test procedure is based on a limited number of measurements. Therefore, a significant standard
deviation cannot be obtained. If a more precise assessment of the EDM instrument under field conditions is required,
it is recommended to adopt the more rigorous full test procedure as given in clause 6.
This test procedure relies on having a test field with distances which are accepted as true values. If such a test field
is not available, it is necessary to determine the unknown distances, using an EDM instrument of higher precision
than that required for the measuring task or using the EDM instrument to be tested immediately after having it
calibrated according to the full test procedure as given in clause 6.
4.3 Procedure 2: Full test procedure
The full test procedure shall be adopted to determine the best achievable measure of precision of a particular EDM
instrument and its ancilliary equipment under field conditions.
The full test procedure is based on measurements of distances in all combinations on a test line without nominal
values. The experimental standard deviation of a single distance measurement is determined from a least squares
adjustment of the distances in all combinations. Scale errors of an EDM instrument cannot be detected by this
procedure. But scale errors do not have any influence either on the experimental standard deviation, s, or on the
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2 ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 17123-4:2001(E)
zero-point correction, δ. In order to determine the stability of the scale, the measuring frequency of the EDM
instrument should be checked by means of a frequency meter.
The test procedure given in clause 6 of this part of ISO 17123 is intended for determining the measure of precision
in use of a particular EDM instrument. This measure of precision in use is expressed in terms of the experimental
standard deviation, s, of a single measured distance:
s
ISO-EDM
Further, this procedure may be used to determine:
— the measure of precision in use of EDM instruments by a single survey team with a single instrument and its
ancillary equipment at a given time;
— the measure of precision in use of a single instrument over time;
— the measure of precision in use of each of several EDM instruments in order to enable a comparison of their
respective achievable precisions to be obtained under similar field conditions.
Statistical tests should be applied to determine whether the experimental standard deviation, s, obtained belongs to
the population of the instrumentation's theoretical standard deviation σ, whether two tested samples belong to the
same population and whether the zero-point correction, δδ, is equal to zero or equal to a predetermined value,
0
(see 6.4).
5 Simplified test procedure
5.1 Configuration of the test field
The test field shall consist of one permanently marked instrument station and four permanently mounted reflectors at
typical distances for the usual working range of the particular EDM instrument (e.g. from 20 m to 200 m). If
permanent mounting of the reflectors is not possible, then the ground points of the reflector stations should be
indelibly marked. The reference lengths of the four distances shall be determined as described in 4.2, using an EDM
instrument of adequate precision.
In order to set up the test field, each distance shall be measured at least three times and the mean value shall be
calculated (see Figure 1). These mean values shall be corrected for deviations in temperature and air
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17123-4
Première édition
2001-12-01
Version corrigée
2002-04-15
Optique et instruments d'optique —
Méthodes d'essai sur site des instruments
géodésiques et d'observation —
Partie 4:
Télémètres électro-optiques (instruments
MED)
Optics and optical instruments — Field procedures for testing geodetic and
surveying instruments —
Part 4: Electro-optical distance meters (EDM instruments)
Numéro de référence
ISO 17123-4:2001(F)
©
ISO 2001
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ISO 17123-4:2001(F)
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Imprimé en Suisse
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ii ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 17123-4:2001(F)
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Généralités . 2
5 Méthode d'essai simplifiée . 3
6 Méthode d'essai complète . 5
Annexes
A Exemple de méthode d'essai simplifiée . 10
A.1 Configuration du terrain d'essai . 10
A.2 Mesures . 11
B Exemple de méthode d'essai complète . 12
B.1 Configuration du terrain d'essai . 12
B.2 Mesures . 12
B.3 Calcul . 13
B.4 Essais statistiques . 14
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ISO 2001 – Tous droits réservés iii
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ISO 17123-4:2001(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison
avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 17123 peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 17123-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et instruments
d'optique, sous-comité SC 6, Instruments géodésiques et d'observation.
Cette première édition annule et remplace l’SO 8322-8:1992 et l’ISO 12857-3:1997 dont elle constitue une révision
technique.
L'ISO 17123 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et instruments d'optique —
Méthodes d'essai sur site des instruments géodésiques et d'observation:
— Partie 1: Théorie
— Partie 2: Niveaux
— Partie 3: Théodolites
— Partie 4: Télémètres électro-optiques (instruments MED)
— Partie 5: Tachéomètres électroniques
— Partie 6: Lasers rotatifs
— Partie 7: Instruments de plombage optique
Les annexes A et B de la présente partie de l'ISO 17123 sont données uniquement à titre d'information.
La présente version corrigée de l’ISO17123-4:2001 inclut les corrections dans l’avant-propos, à savoir
l’ISO 8322-3:1989 a été remplacée par l’ISO 8322-8:1992 et l’ISO 12857-1:1997 par l’ISO 12857-3:1997.
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iv ISO 2001 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 17123-4:2001(F)
Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site des
instruments géodésiques et d'observation —
Partie 4:
Télémètres électro-optiques (instruments MED)
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 17123 spécifie les méthodes sur site à suivre lors de la détermination et de l'évaluation
de la précision (répétabilité) des télémètres électro-optiques (instruments MED) et de l'équipement auxiliaire utilisé
pour les mesurages de construction et d'observation. En premier lieu, ces essais sont destinés à être des
vérifications de terrain de l'adéquation d'un instrument particulier et pour satisfaire aux exigences des autres
normes. Ils ne sont pas proposés comme des essais d'évaluations de l'acceptation et de la performance, plus
compréhensibles par nature.
La présente partie de l'ISO 17123 peut être appréhendée comme l'une des premières étapes dans le processus
d'évaluation de l'incertitude d'un mesurage. L'incertitude d'un résultat de mesurage dépend d'un certain nombre de
facteurs. Ces facteurs incluent, entre autres: répétabilité (précision), reproductibilité, traçabilité, et une évaluation de
toutes les sources d'erreurs possibles telles que prescrites dans le Guide ISO de l'expression de l'incertitude de
mesurage.
Ces méthodes sur site peuvent s'appliquer n'importe où sans équipement auxiliaire spécial, et sont conçues de
manière à réduire les influences atmosphériques.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 17123. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 17123 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3534-1, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Probabilité et termes statistiques
ISO 4463-1, Méthodes de mesurage pour la construction — Piquetage et mesurage — Partie 1: Planification et
organisation, procédures de mesurage et critères d'acceptation
ISO 7077, Méthodes de mesurage pour la construction — Principes généraux pour la vérification de la conformité
dimensionnelle
ISO 7078, Construction immobilière — Procédés pour l'implantation, le mesurage et la topométrie — Vocabulaire et
notes explicatives
ISO 9849, Optique et intruments d'optique — Instruments géodésiques et d'observation — Vocabulaire
ISO 17123-1, Optique et instruments d'optique — Méthodes d'essai sur site pour les instruments géodésiques et
d'observation — Partie 1: Théorie
GUM, Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
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ISO 2001 – Tous droits réservés 1
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ISO 17123-4:2001(F)
VIM, Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 17123, les termes et définitions données dans l’ISO 3534-1,
l’ISO 4463-1, l’ISO 7077, l’ISO 7078, l’ISO 9849, l’ISO 17123-1, le GUM et le VIM s'appliquent.
4Généralités
4.1 Exigences
Avant de procéder à l'observation, il est important que l'opérateur recherche si la précision du matériel de mesure est
appropriée à la tâche de mesure prévue.
L'instrument MED et l'équipement auxiliaire doivent se trouver dans un état de réglage permanent connu et
acceptable, conformément aux méthodes indiquées dans le manuel du fabricant et être utilisés avec des trépieds, un
dispositif de centrage forcé et des réflecteurs, tel que recommandé par le fabricant.
Les résultats de ces essais sont influencés par les conditions météorologiques. Celles-ci sont caractérisées par des
variations de température et de pression atmosphérique. Les données météorologiques réelles doivent être
mesurées afin d'apporter les corrections atmosphériques devant être ajoutées aux distances brutes. Les conditions
particulières à prendre en compte peuvent varier selon l'endroit où les tâches doivent être effectuées Ces conditions
doivent inclure des variations de la température, de la vitesse du vent, de la couverture nuageuse et de la visibilité. Il
convient également de noter les conditions météorologiques réelles au moment de la mesure et le type de surface
sur laquelle les mesures sont pratiquées. Les conditions choisies pour les essais doivent correspondre à celles
prévues lorsque la tâche de mesure est effectivement exécutée (voir l'ISO 7077 et l'ISO 7078).
Les essais pratiqués en laboratoires donneraient des résultats qui ne seraient presque pas soumis aux influences
atmosphériques, mais leur coût est très élevé et, par conséquent, la plupart des utilisateurs n'y ont pas recours. Par
ailleurs, les essais en laboratoire exigent des précisions nettement supérieures à celles pouvant être obtenues sur le
terrain.
La présente partie de l'ISO 17123 décrit deux méthodes différentes, détaillées aux articles 5 et 6. L'opérateur doit
choisir la méthode qui répond le mieux aux exigences particulières du projet.
4.2 Méthode 1: Méthode d'essai simplifiée
La méthode d'essai simplifiée fournit une estimation de la précision d'un équipement MED donné utilisé par un
opérateur, et indique si elle se situe dans un écart autorisé spécifié conformément à l'ISO 4463-1.
La méthode d'essai simplifiée est basée sur un nombre limité de mesures. C'est pourquoi, un écart-type significatif
ne peut pas être calculé. Si une évaluation plus pointue de la précision de l'instrument MED est requise, il est
recommandé d'adopter la méthode d'essai complète, détaillée à l'article 6, qui est plus rigoureuse.
Cette méthode d'essai nécessite un terrain d'essai avec des distances qui sont admises comme valeurs vraies. Si un
tel site n'est pas disponible, il est nécessaire de déterminer les distances inconnues, à l'aide d'un instrument MED
dont la précision est supérieure à celle requise pour la tâche de mesurage, ou à l'aide de l'instrument MED à tester
immédiatement après l'étalonnage, conformément à la méthode d'essai complète détaillée à l'article 6.
4.3 Méthode 2: Méthode d'essai complète
La méthode d'essai complète doit être adoptée pour déterminer la meilleure mesure de précision d'un instrument
MED particulier et de son équipement auxiliaire dans des conditions de terrain.
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2 ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 17123-4:2001(F)
La méthode d'essai complète est basée sur des mesures de distances dans toutes les combinaisons, sur une ligne
d'essai exempte de valeurs nominales. L'écart-type expérimental d'une mesure de distance unique est déterminé à
partir d'un réglage des moindres carrés des distances dans toutes les combinaisons. Cette méthode ne permet pas
de détecter les erreurs d'échelle d'un instrument MED. Mais ces erreurs n'ont pas d'influence sur l'écart-type
expérimental, sδ, ni sur la correction du point zéro, . Afin de déterminer la stabilité de l'échelle, il convient que la
fréquence de mesurage de l'instrument MED soit vérifiée à l'aide d'un fréquencemètre.
La méthode d'essai donnée à l'article 6 de la présente partie de l'ISO 17123 a pour but de déterminer la mesure de
précision d'un instrument MED particulier. Cette mesure est exprimée en fonction de l'écart-type expérimental, ,s
d'une distance mesurée unique:
s
ISO-EDM
De plus, cette méthode peut être utilisée pour déterminer:
— la mesure de précision des instruments MED effectuée par une seule équipe d'observation, à l'aide d'un
instrument et de son équipement auxiliaire, à un moment donné;
— la mesure de précision d'un seul instrument dans des conditions temporelles et environnementales différentes;
— la mesure de précision de chaque instrument MED afin d'établir une comparaison de leur précisions respectives
devant être obtenue dans des conditions de terrain similaires.
Il convient que des essais statistiques soient appliqués pour déterminer si l'écart-type expérimental, , s obtenu
appartient à la population de l'écart-type théorique, σ, des instruments, si les deux échantillons testés appartiennent
à la même population et si la correction du point zéro, , δδest égale à zéro ou égale à une valeur prédéterminée
0
(voir 6.4).
5Méthode d'essai simplifiée
5.1 Configuration du terrain d'essai
Le terrain d'essai doit comprendre un emplacement pour l'instrument marqué de manière permanente et quatre
réflecteurs montés de manière permanente à des distances type de la gamme opérationnelle habituelle de
l'instrument MED particulier (entre 20 m et 200 m, par exemple). Si le montage définitif des réflecteurs est
impossible, il convient que les points au sol des emplacements de réflecteur soient marqués de manière indélébile.
Les longueurs de référence des quatre distances doivent être déterminées tel que décrit en 4.2, à l'aide d'un
instrument MED de précision adéquate.
Pour la configuration du terrain d'essai, chaque d
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Questions, Comments and Discussion
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