Dátum vertical - Vertical datum

Dátums verticales en Europa

Un datum vertical , datum altimétrico o datum de altura es una superficie de referencia para posiciones verticales , como las elevaciones de las características de la Tierra, incluido el terreno , la batimetría , el nivel del agua y las estructuras artificiales. Los criterios comúnmente adoptados para un datum vertical incluyen los siguientes enfoques:

Los datums verticales prominentes utilizados por los profesionales incluyen el Datum vertical de National Geodetic de 1929 y el Datum vertical de América del Norte de 1988 .

Métodos

En el uso común, las elevaciones a menudo se citan en altura sobre el nivel del mar , aunque lo que realmente significa "nivel del mar" es un tema más complejo de lo que podría pensarse en un principio: la altura de la superficie del mar en cualquier lugar y momento es el resultado numerosos efectos, incluyendo olas, viento y corrientes, presión atmosférica, mareas , topografía e incluso diferencias en la fuerza de la gravedad debido a la presencia de montañas, etc.

A los efectos de medir la altura de los objetos en tierra, el dato habitual utilizado es el nivel medio del mar (MSL). Este es un dato de marea que se describe como la media aritmética de la elevación del agua por hora tomada durante un ciclo específico de 19 años. Esta definición promedia los máximos y mínimos de las mareas (causados ​​por los efectos gravitacionales del sol y la luna) y variaciones a corto plazo. No eliminará los efectos de la fuerza de la gravedad local, por lo que la altura del MSL, en relación con un datum geodésico, variará en todo el mundo e incluso en un país. Los países tienden a elegir el nivel medio del mar en un punto específico para usarlo como el "nivel del mar" estándar para todos los mapas y levantamientos en ese país. (Por ejemplo, en Gran Bretaña, el datum vertical nacional, Ordnance Datum Newlyn , se basa en el nivel medio del mar en Newlyn en Cornualles entre 1915 y 1921). Sin embargo, la elevación cero definida por un país no es lo mismo que la elevación cero definida por otro (porque MSL no es la misma en todas partes), razón por la cual los datums verticales definidos localmente difieren entre sí.

Se utiliza un principio diferente al elegir un datum para cartas náuticas . Por razones de seguridad, un marinero debe poder conocer la profundidad mínima del agua que podría ocurrir en cualquier punto. Por esta razón, las profundidades y mareas en una carta náutica se miden en relación con el datum de la carta , que se define como un nivel por debajo del cual la marea rara vez cae. Exactamente cómo se elige esto depende del régimen de mareas en el área que se está cartografiando y de la política de la oficina hidrográfica que produce la carta en cuestión; una definición típica es Marea astronómica más baja (la marea más baja predecible a partir de los efectos de la gravedad) o Media más baja del agua (la marea más baja promedio de cada día), aunque a veces se usa MSL en aguas con rangos de mareas muy bajos.

Por el contrario, si un barco va a pasar de forma segura por debajo de un puente bajo o un cable de alimentación aéreo, el navegante debe conocer la distancia mínima entre el tope y la obstrucción, que se producirá durante la marea alta. En consecuencia, los espacios libres de puentes, etc. se dan en relación con un datum basado en la marea alta, como la marea astronómica más alta o los manantiales de agua media alta.

El nivel del mar no permanece constante a lo largo del tiempo geológico , por lo que los datos de las mareas son menos útiles cuando se estudian procesos a muy largo plazo. En algunas situaciones, el nivel del mar no se aplica en absoluto, por ejemplo, para mapear la superficie de Marte , lo que obliga al uso de una "elevación cero" diferente, como el radio medio.

Un datum vertical geodésico toma un punto cero específico y calcula las elevaciones basándose en el modelo geodésico que se utiliza, sin más referencia a los niveles del mar. Por lo general, el punto de referencia inicial es un mareógrafo, por lo que en ese punto los datos geodésicos y de marea pueden coincidir, pero debido a las variaciones del nivel del mar, es posible que las dos escalas no coincidan en otros lugares. Un ejemplo de un datum geodésico basado en la gravedad es NAVD88 , utilizado en América del Norte, que se hace referencia a un punto en Quebec , Canadá . Datums basados en elipsoide como WGS 84 , GRS80 o NAD83 utilizan una superficie teórica que puede diferir significativamente del geoide .

Tipos

Los tipos comunes de referencias verticales incluyen:

Junto con la latitud φ y la longitud λ , la altura h proporciona las coordenadas geodésicas tridimensionales o las coordenadas geográficas de una ubicación.

Para especificar completamente la ubicación de una característica topográfica en, dentro o por encima de la Tierra, también se debe especificar la distancia vertical desde el centro o la superficie de la Tierra. La Tierra no es una esfera, sino una forma irregular que se aproxima a un elipsoide biaxial . Es casi esférico, pero tiene una protuberancia ecuatorial que hace que el radio en el Ecuador sea aproximadamente un 0.3% más grande que el radio medido a través de los polos. El eje más corto coincide aproximadamente con el eje de rotación. Aunque los primeros navegantes pensaban en el mar como una superficie horizontal que podría usarse como un datum vertical, este no es realmente el caso. La Tierra tiene una serie de capas de igual energía potencial dentro de su campo gravitacional . La altura es una medida en ángulo recto con esta superficie, aproximadamente hacia el centro de la Tierra, pero las variaciones locales hacen que las capas equipotenciales sean irregulares (aunque aproximadamente elipsoidales). La elección de qué capa usar para definir la altura es arbitraria.

Ejemplos de

Ver también

Referencias

enlaces externos