Altura ortométrica

La altura ortométrica ( H ) es la distancia vertical a lo largo de la plomada desde el punto de interés hasta una superficie de referencia conocida como geoide, que es el dato vertical que se aproxima al nivel del mar medio. ^{[1] [2]} La altura ortométrica es una de las formalizaciones científicas del parámetro "altura sobre el nivel del mar " usado en el lenguaje común, junto con otros tipos de alturas en geodesia .

En EE. UU., la actual base de datos NAVD88 está vinculada a la elevación definida en un punto, en lugar de al nivel medio del mar exacto en cualquier ubicación. En EE. UU., se suelen utilizar las alturas ortométricas para los trabajos de ingeniería, aunque se puede optar por la altura dinámica para fines hidrológicos a gran escala. Las alturas de los puntos medidos se muestran en las hojas de datos del Servicio Geodésico Nacional,^[3] con datos recopilados durante décadas mediante medidas precisas de nivelación de burbuja a lo largo de miles de kilómetros.

Existen alternativas a la altura ortométrica, como la altura dinámica y la altura normal. Los distintos países pueden optar por operar con estas definiciones en lugar de la altura ortométrica. También pueden adoptar definiciones ligeramente diferentes, aunque semejantes, para su superficie de referencia.

Como la gravedad no es constante en áreas extensas, la altura ortométrica de una superficie nivelada (equipotencial) distinta a la superficie de referencia tampoco lo es, y se deben corregir las alturas ortométricas teniendo en cuenta este efecto. Por ejemplo, la gravedad es un 0,1 % mayor en el norte de Estados Unidos que en el sur, por lo que una superficie nivelada con una altura ortométrica de 1000 metros en un lugar podrá tener una altura de 1001 metros en otros lugares. De hecho, es más adecuada la medida de la altura dinámica cuando se trabaja con el nivel del mar en un área geográfica extensa.^[4]

Se pueden obtener las alturas ortométricas a partir de las diferencias de altura por nivelación diferencial mediante la corrección por las variaciones de gravedad.^[5] Las aplicaciones prácticas deben utilizar un modelo en lugar de mediciones para calcular las variaciones en el potencial gravitatorio en función de la profundidad en la tierra, ya que el geoide está por debajo de la mayor parte de la superficie terrestre (por ejemplo, las alturas ortométricas de Helmert de NAVD88 ).^[6]

Las mediciones por GPS proporcionan coordenadas geocéntricas. Estas coordenadas representan generalmente la altura elipsoidal (h) sobre el elipsoide de referencia . Esta altura puede relacionarse con la altura ortométrica (H) sobre el geoide, restando la altura del geoide (N) :

${\displaystyle H=h-N}$

La determinación del geoide requiere datos precisos de la gravedad en una ubicación determinada; en los EE. UU., el NGS realizó el programa de 10 años GRAV-D para obtener dichos datos con el objetivo de obtener un nuevo modelo de geoide como parte del Datum de 2022. ^[7]