Eléments de géodésie
 
Accueil > Informations techniques > Eléments de géodésie > Systèmes de coordonnées > Référence altimétrique

Référence altimétrique

L'altitude est une grandeur physique liée à l'accélération de la pesanteur, cette notion d'altitude fait donc appel au champ de pesanteur terrestre et à ses anomalies. On choisit une surface de référence particulière appelée géoïde, qui est une équipotentielle du champ de pesanteur terrestre. Elle est :

  • Mathématiquement complexe, elle dépend de la répartition des masses à l'intérieur de la Terre.
  • Telle que le potentiel terrestre y est constant.
  • Une description imagée du géoïde serait " la surface moyenne des océans prolongée sous les continents ".

 

 

 Le géoïde exagéré 15 000 fois

 
 

Pour obtenir une altitude, il suffit ensuite de mesurer l'éloignement d'un point de la surface topographique par rapport à cette référence, le H sur la figure ci-contre.

Pour obtenir un niveau 0 (d'altitude nulle), on détermine le niveau moyen des mers en un point donné à l'aide d'un marégraphe. Un marégraphe basé à Marseille pour le système français mesure le niveau de la Méditerranée pour la détermination de cette altitude zéro. Cette détermination est arbitraire et il existe donc un décalage entre le géoïde et le zéro du système de nivellement choisi.

Les moyens de mesure directs d'altitude conventionnels comme le GPS ne permettent pas de mesurer directement ce H. Le GPS permet en effet de mesurer la hauteur ellipsoïdale h (entre M et M0). Cette mesure se fait sur l'ellipsoïde WGS 84 associé au sytème GPS.

On obtiendra l'altitude H par soustraction de l'écart N entre géoïde et ellipsoïde à la hauteur ellipsoïdale, en corrigeant le résultat obtenu de la déviation de la verticale a.

   

Pratiquement on ne dispose pas de l'écart N entre géoïde et ellipsoïde en tout point du globe. Pour obtenir une altitude avec des mesures d'hauteurs ellipsoïdales, on utilise alors soit des modèles de géoide mondiaux permettant d'obtenir une précision décimétrique, soit des grilles de conversion altimétrique. La grille de conversion RAF 98 de l'IGN permet d'obtenir la correspondance entre les hauteurs ellipsoïdales issues du système WGS84 et les altitudes du système NGF 69 avec une précison de l'ordre de 2 à 3 cm si les observations GPS sont de qualité suffisante.

Signalons enfin qu'il existe plusieurs types d'altitudes, les altitudes du système actuel (NGF-IGN 69 pour la métropole, NGF-IGN 78 pour la Corse) sont dites normales. Cela signifie qu'elles sont calculées à partir de mesures dynamiques compensées, c'est à dire qu'elles font intervenir des valeurs de g (accélération de la pesanteur) mesurées et non théoriques comme dans le cas des altitudes orthométriques (cas du système NGF-Lallemand).