Ортометрическая высота (символ H ) — это вертикальное расстояние по отвесной линии от интересующей точки до опорной поверхности, известной как геоид , вертикальной точки отсчета , которая приблизительно соответствует среднему уровню моря . [1] [2] Ортометрическая высота — это одно из научных определений непрофессиональной « высоты над уровнем моря », наряду с другими типами высот в геодезии .
В США текущая система отсчета NAVD88 привязана к определенной высоте в одной точке, а не к точному среднему уровню моря в каком-либо месте. Ортометрические высоты обычно используются в США для инженерных работ, хотя динамическая высота может быть выбрана для крупномасштабных гидрологических целей. Высоты для измеренных точек показаны в листах данных Национальной геодезической службы [3] , данные, которые собирались в течение многих десятилетий путем точного нивелирования на протяжении тысяч миль.
Альтернативы ортометрической высоте включают динамическую высоту и нормальную высоту , и различные страны могут выбрать оперировать этими определениями вместо ортометрических. Они также могут принять немного отличающиеся, но похожие определения для своей опорной поверхности.
Поскольку гравитация не является постоянной на больших территориях, ортометрическая высота ровной поверхности (эквипотенциальной), отличной от опорной поверхности, не является постоянной, и ортометрические высоты необходимо корректировать с учетом этого эффекта. Например, гравитация на 0,1% сильнее на севере Соединенных Штатов, чем на юге, поэтому ровная поверхность, имеющая ортометрическую высоту 1000 метров в одном месте, будет иметь высоту 1001 метр в других местах. Фактически, динамическая высота является наиболее подходящей мерой высоты при работе с уровнем воды на большой географической территории. [4]
Ортометрические высоты могут быть получены из разницы высот выравнивания путем коррекции изменений силы тяжести. [5] Практические приложения должны использовать модель, а не измерения, чтобы вычислить изменение гравитационного потенциала в зависимости от глубины в земле, поскольку геоид находится ниже большей части поверхности земли (например, ортометрические высоты Гельмерта NAVD88 ). [6]
Измерения GPS дают координаты, центрированные на Земле , обычно отображаемые как эллипсоидальная высота h над референц-эллипсоидом . Она может быть связана с ортометрической высотой H над геоидом путем вычитания высоты геоида N :
Определение геоида требует точных данных о гравитации для этого местоположения; в США NGS реализует десятилетнюю программу GRAV-D для получения таких данных с целью выпуска новой модели геоида как части Datum 2022. [7 ]
