Un système de référence altimétrique est une surface de référence pour mesurer les altitudes, assurant la cohérence en topographie, cartographie, ingénierie et applications géospatiales.
Un système de référence altimétrique est la surface de référence fondamentale à partir de laquelle les altitudes—hauteurs au-dessus ou en dessous d’un niveau zéro défini—sont mesurées. Ce concept est central en topographie, cartographie, ingénierie, aviation, hydrographie et dans toutes les sciences géospatiales. Un système de référence commun garantit que les données d’altitude issues de différentes sources ou projets sont directement comparables, permettant une intégration précise des données pour l’analyse des risques d’inondation, la construction, la cartographie topographique, la gestion côtière, et plus encore.
Le rôle d’un système de référence altimétrique devient crucial lors de l’intégration de jeux de données, car des écarts de quelques centimètres peuvent avoir des conséquences importantes en ingénierie ou en planification environnementale. Par exemple, les États-Unis utilisent le North American Vertical Datum of 1988 (NAVD 88) comme référence altimétrique standard pour la majorité des projets fédéraux et étatiques. D’autres pays utilisent leurs propres systèmes nationaux ou régionaux, souvent basés sur le niveau moyen de la mer observé à des marégraphes spécifiques.
Un système de référence altimétrique peut être réalisé de deux manières principales :
Les systèmes de référence de marée sont dérivés d’observations à long terme du niveau de la mer à des marégraphes spécifiques, généralement moyennées sur une période de 19 ans appelée époque de marée. Les systèmes courants incluent :
Les systèmes de référence de marée sont intrinsèquement locaux, car le niveau de la mer varie selon les courants, la pression atmosphérique et la géographie. Aux États-Unis, le Center for Operational Oceanographic Products and Services (CO-OPS) de la NOAA définit et maintient ces référentiels. Les normes internationales, telles que l’IHO S-44, exigent une documentation explicite du système de marée et de l’époque utilisés dans les produits hydrographiques.
Exemple : Les cartes marines utilisent souvent le MLLW comme référence pour les sondes, fournissant aux navigateurs la profondeur minimale attendue.
Les systèmes de référence géodésiques ou orthométriques sont définis par des réseaux nationaux de nivellement et des mesures de gravité, rapportés à une surface physique significative comme le géoïde. Le géoïde est un modèle du niveau moyen de la mer étendu sous les continents et constitue la meilleure approximation de l’altitude “zéro” de la Terre en tenant compte des variations gravitationnelles.
Les systèmes géodésiques sont utilisés pour la cartographie à grande échelle, l’ingénierie et la recherche scientifique, et sont soutenus par des organisations telles que l’Association Internationale de Géodésie (IAG).
Les systèmes locaux sont établis pour des zones géographiques limitées, souvent pour des projets spécifiques ou par commodité historique. Ils peuvent être basés sur un seul repère et ne pas correspondre au niveau moyen de la mer ou au géoïde. Ces systèmes doivent être rigoureusement documentés et reliés aux référentiels nationaux pour éviter les incohérences.
Le géoïde est une surface équipotentielle représentant le niveau moyen de la mer à l’échelle mondiale, non perturbée par les marées ou les courants. Elle est irrégulière et ondulée en raison de la gravité variable de la Terre, et sert de référence pour les hauteurs orthométriques.
Les modèles modernes de géoïde, tels que GEOID18 aux États-Unis, permettent de convertir les hauteurs ellipsoïdales issues du GNSS en hauteurs orthométriques compatibles avec le NAVD 88 et d’autres systèmes.
Un ellipsoïde de référence est une surface mathématique, lisse, approchant la forme de la Terre, avec des paramètres spécifiques pour le rayon équatorial et l’aplatissement. Il est utilisé en navigation satellitaire (GPS/GNSS) et en cartographie.
Les hauteurs ellipsoïdales doivent être corrigées à l’aide de modèles de géoïde pour obtenir des altitudes physiquement significatives.
La hauteur orthométrique (H) est l’altitude au-dessus du géoïde (niveau moyen de la mer), mesurée dans la direction de la gravité. C’est la norme pour la plupart des cartes, de la construction et de la gestion des zones inondables.
Formule :
H = h – N
où h est la hauteur ellipsoïdale et N la hauteur du géoïde.
La hauteur ellipsoïdale (h) est la distance verticale entre l’ellipsoïde de référence et un point à la surface de la Terre, mesurée par GPS/GNSS. Elle n’est pas physiquement significative sans correction du géoïde.
La hauteur du géoïde (N) est la différence entre le géoïde et l’ellipsoïde de référence en un lieu donné. Elle sert à convertir les hauteurs ellipsoïdales en hauteurs orthométriques.
Un repère de nivellement est un marqueur installé de façon permanente avec une altitude précisément connue, référencée à un système de référence altimétrique. Les repères sont utilisés pour la topographie locale, la cartographie et le contrôle des travaux.
Le NSRS est le système de coordonnées officiel des États-Unis, maintenu par le NGS. Il inclut les systèmes de référence horizontaux et verticaux (par ex. NAD 83, NAVD 88), un réseau de repères de nivellement et un système de stations GNSS de référence (CORS).
Le NAVD 88 est le système de référence altimétrique officiel pour l’Amérique du Nord, établi par ajustement continental des réseaux de nivellement et utilisé pour toutes les cartes fédérales, la gestion des zones inondables et les projets d’ingénierie.
Le NGVD 29 est le prédécesseur du NAVD 88, basé sur des observations du niveau de la mer à plusieurs marégraphes mais sans correction pour les variations gravitationnelles. Il est désormais obsolète mais encore présent dans certaines données historiques.
GEOID18 est le modèle de géoïde américain le plus récent, utilisé pour convertir les hauteurs GNSS en hauteurs orthométriques NAVD 88 avec une précision améliorée. Il remplace les modèles précédents et est diffusé par le NGS.
Une époque de marée est une période standardisée de 19 ans sur laquelle les systèmes de marée sont définis—actuellement 1983–2001 aux États-Unis. Elle permet de lisser les variations à court terme dues aux cycles astronomiques et au climat.
Un système de référence altimétrique est la colonne vertébrale de données d’altitude fiables. En standardisant les références d’altitude entre disciplines et régions, il sous-tend la navigation sécurisée, des infrastructures résilientes et une gestion environnementale efficace.
Un système de référence altimétrique fournit un repère commun pour toutes les mesures d'altitude. Sans cela, l'intégration ou la comparaison de données d'altitude provenant de différentes sources entraînerait des erreurs importantes, car chaque jeu de données pourrait utiliser un niveau zéro différent. Ceci est crucial dans la gestion des risques d'inondation, la construction, la cartographie et toute discipline nécessitant des données d'altitude précises.
Un géoïde est une surface physique, irrégulière, représentant le niveau moyen de la mer à l'échelle mondiale, tenant compte des variations de la gravité terrestre. Il sert à définir les hauteurs orthométriques. Un ellipsoïde de référence est une surface mathématique, lisse, approchant la forme de la Terre, utilisée en positionnement GPS/GNSS pour fournir des hauteurs ellipsoïdales. La conversion entre les deux nécessite un modèle de géoïde.
Les hauteurs orthométriques sont mesurées à partir du géoïde (niveau moyen de la mer) et sont physiquement significatives pour la plupart des tâches d'ingénierie et de cartographie. Les hauteurs ellipsoïdales sont mesurées à partir d'un ellipsoïde de référence et sont le résultat direct du GPS/GNSS. Pour les relier, on soustrait la séparation locale du géoïde à la hauteur ellipsoïdale pour obtenir la hauteur orthométrique.
Le NAVD 88 (North American Vertical Datum of 1988) est le système de référence altimétrique officiel pour la majeure partie de l'Amérique du Nord. Il fournit un repère unifié et cohérent pour les altitudes sur tout le continent, requis pour la cartographie fédérale, la gestion des zones inondables et les projets d'infrastructures. Le NAVD 88 est basé sur un point fixe unique et un réseau de nivellement continental.
Les systèmes de référence de marée sont basés sur des mesures locales du niveau de la mer à long terme effectuées à des marégraphes et sont généralement utilisés pour les limites côtières et la navigation. Les systèmes géodésiques, comme le NAVD 88, utilisent des mesures de gravité et un nivellement étendu pour fournir une référence altimétrique cohérente à grande échelle, indépendante des variations locales du niveau de la mer.
Standardisez vos données d'altitude et évitez des erreurs d'intégration coûteuses en utilisant le bon système de référence altimétrique. Nos experts peuvent guider votre équipe dans le choix et la transformation des systèmes pour la topographie, la cartographie et l'ingénierie.
Un glossaire technique expliquant le référentiel de base, l'origine du système de coordonnées et leurs rôles dans la topographie, la cartographie et les SIG. Co...
Un système de référence (datum) est un système de référence mathématique ou physique utilisé en topographie, cartographie et géodésie pour définir la position e...
Un altimètre est un instrument d’aviation essentiel pour mesurer l’altitude d’un aéronef par rapport à un niveau de référence, garantissant une navigation sûre,...
Consentement aux Cookies
Nous utilisons des cookies pour améliorer votre expérience de navigation et analyser notre trafic. See our privacy policy.
