orthométrique

Une hauteur orthométrique est une distance verticale mesurée le long d'une ligne de plomb à partir d'une surface de référence, tenant compte de l'attraction réelle de la gravité plutôt que de traiter l'élévation comme une simple distance géométrique. En pratique, cela signifie la hauteur d'un point au-dessus du géoïde, qui est la surface équipotentielle imaginaire qui correspond le mieux au niveau moyen de la mer mondial. Parce que la gravité varie avec la latitude et la géologie locale, une ligne de plomb ne pointe pas vers le centre géométrique de la Terre ; la correction orthométrique en tient compte.

La distinction est importante dans l'arpentage et l'ingénierie de précision. Si vous mesurez l'élévation avec une mire et un télescope de niveau, votre instrument suit naturellement la gravité : la bulle d'un niveau à bulle s'aligne avec une surface équipotentielle. Sur de courtes distances (par exemple, quelques kilomètres), l'erreur de traitement de cette hauteur comme une hauteur géométrique est négligeable. Sur des distances de dizaines de kilomètres, ou dans des projets nécessitant une précision supérieure à 5 centimètres, ignorer les effets de la gravité introduit une erreur systématique qui s'aggrave avec la distance. Les grands projets d'infrastructure, les repères géodésiques nationaux et les levés hydrologiques dépendent des hauteurs orthométriques.

Calcul de la hauteur orthométrique

Les données de nivellement brutes doivent être réduites à l'aide de mesures de gravité aux points d'observation. La formule implique la différence d'élévation observée, la gravité moyenne le long du chemin et des termes dépendant de la latitude. La hauteur dynamique et la hauteur normale sont des systèmes de référence alternatifs : la hauteur dynamique élimine toute variation de gravité, tandis que la hauteur normale utilise une référence ellipsoïdale et une gravité standard. La plupart des repères nationaux publient désormais des hauteurs orthométriques car elles correspondent à ce que les instruments de nivellement mesurent réellement.

Le géoïde lui-même n'est pas constant ; il ondule jusqu'à 100 mètres à la surface de la Terre en raison d'anomalies de densité dans la croûte et le manteau. Les hauteurs ellipsoïdales (la sortie du GPS) peuvent différer des hauteurs orthométriques de cette quantité. C'est pourquoi les géomètres qui convertissent les coordonnées GPS en repères de projet doivent appliquer des modèles de géoïde, généralement fournis sous forme de fichiers maillés par les agences nationales.