Datum vertical - Vertical datum

Datums verticais na Europa

Um datum vertical , datum altimétrico ou datum de altura é uma superfície de referência para posições verticais , como as elevações de recursos da Terra, incluindo terreno , batimetria , nível de água e estruturas feitas pelo homem. Os critérios comumente adotados para um datum vertical incluem as seguintes abordagens:

Dados verticais proeminentes em uso por profissionais incluem o National Geodetic Vertical Datum de 1929 e o North American Vertical Datum de 1988 .

Métodos

No uso comum, as elevações são frequentemente citadas em altura acima do nível do mar , embora o que "nível do mar" realmente significa seja uma questão mais complexa do que se possa imaginar à primeira vista: a altura da superfície do mar em qualquer lugar e tempo é resultado de inúmeros efeitos, incluindo ondas, vento e correntes, pressão atmosférica, marés , topografia e até mesmo diferenças na força da gravidade devido à presença de montanhas, etc.

Para o propósito de medir a altura de objetos em terra, o dado usual usado é o nível médio do mar (MSL). Este é um datum das marés que é descrito como a média aritmética da elevação horária da água ao longo de um ciclo específico de 19 anos. Esta definição calcula a média das máximas e mínimas das marés (causadas pelos efeitos gravitacionais do sol e da lua) e variações de curto prazo. Não removerá os efeitos da força da gravidade local e, portanto, a altura do MSL, em relação a um datum geodésico, variará em todo o mundo e até mesmo em um país. Os países tendem a escolher o nível médio do mar em um ponto específico para ser usado como o "nível do mar" padrão para todos os mapeamentos e levantamentos naquele país. (Por exemplo, na Grã-Bretanha, o datum vertical nacional, Ordnance Datum Newlyn , é baseado no que era o nível médio do mar em Newlyn, na Cornualha, entre 1915 e 1921). No entanto, a elevação zero definida por um país não é igual à elevação zero definida por outro (porque o MSL não é o mesmo em todos os lugares), razão pela qual os datums verticais definidos localmente diferem uns dos outros.

Um princípio diferente é usado ao escolher um datum para cartas náuticas . Por razões de segurança, o marinheiro deve ser capaz de saber a profundidade mínima da água que pode ocorrer em qualquer ponto. Por esta razão, profundidades e marés em uma carta náutica são medidas em relação ao datum da carta , que é definido como um nível abaixo do qual a maré raramente cai. A forma exata como esta é escolhida depende do regime de marés na área a ser cartografada e da política do posto hidrográfico que produz a carta em questão; uma definição típica é Maré Astronômica Mais Baixa (a maré mais baixa previsível pelos efeitos da gravidade), ou Maré Baixa Média Baixa (a maré mais baixa média de cada dia), embora MSL seja algumas vezes usado em águas com intervalos de maré muito baixos.

Por outro lado, se um navio deve passar com segurança sob uma ponte baixa ou cabo de força suspenso, o marinheiro deve saber a folga mínima entre o mastro e o obstáculo, que ocorrerá na maré alta. Consequentemente, as folgas das pontes, etc., são fornecidas em relação a um datum baseado na maré alta, como a maré astronômica mais alta ou as nascentes da água alta média.

O nível do mar não permanece constante ao longo do tempo geológico e, portanto, os dados das marés são menos úteis ao estudar processos de muito longo prazo. Em algumas situações, o nível do mar não se aplica de forma alguma - por exemplo, para mapear a superfície de Marte - forçando o uso de uma "elevação zero" diferente, como o raio médio.

Um datum vertical geodésico pega algum ponto zero específico e calcula as elevações com base no modelo geodésico que está sendo usado, sem referência adicional aos níveis do mar. Normalmente, o ponto de referência inicial é um medidor de maré, então nesse ponto os datums geodésico e de maré podem coincidir, mas devido às variações do nível do mar, as duas escalas podem não coincidir em outro lugar. Um exemplo de datum geodésico baseado na gravidade é o NAVD88 , usado na América do Norte, que é referenciado a um ponto em Quebec , Canadá . Datums baseados em elipsóide, como WGS 84 , GRS80 ou NAD83, usam uma superfície teórica que pode diferir significativamente do geóide .

Tipos

Os tipos comuns de datums verticais incluem:

Junto com a latitude φ e longitude λ , a altura h fornece as coordenadas geodésicas tridimensionais ou coordenadas geográficas para um local.

Para especificar completamente a localização de um elemento topográfico na, dentro ou acima da Terra, também é necessário especificar a distância vertical do centro ou superfície da Terra. A Terra não é uma esfera, mas uma forma irregular que se aproxima de um elipsóide biaxial . É quase esférico, mas tem uma protuberância equatorial tornando o raio no Equador cerca de 0,3% maior do que o raio medido através dos pólos. O eixo mais curto coincide aproximadamente com o eixo de rotação. Embora os primeiros navegadores pensassem no mar como uma superfície horizontal que poderia ser usada como um datum vertical, esse não é realmente o caso. A Terra tem uma série de camadas de energia potencial igual dentro de seu campo gravitacional . A altura é uma medida perpendicular a esta superfície, aproximadamente em direção ao centro da Terra, mas as variações locais tornam as camadas equipotenciais irregulares (embora aproximadamente elipsoidais). A escolha de qual camada usar para definir a altura é arbitrária.

Exemplos

Veja também

Categoria principal: Datums verticais

Referências

links externos