Terra, elipsóide e datum

Um globo é uma boa primeira imagem da Terra, mas uma esfera perfeita não descreve toda a sua geometria. A Terra é aproximadamente achatada nos pólos.

Um elipsóide de referência representa essa forma através de uma superfície matemática regular. Montanhas, fundo do mar e irregularidades do campo gravítico não são desenhados como deformações desse elipsóide: pertencem a descrições distintas.

Separar o modelo da superfície física ajuda a compreender o que uma latitude realmente significa.

O datum liga um sistema de coordenadas à Terra. Por isso, um par de latitude e longitude não deve ser tratado como uma identificação completamente autónoma.

Cartas e sistemas podem declarar referências diferentes; a relação entre elas exige uma transformação apropriada, não uma deslocação inventada pelo utilizador. WGS 84 é um nome familiar no contexto de GNSS, mas ler esse nome numa configuração não verifica automaticamente todas as fontes que chegam ao ecrã.

Latitude e longitude são ângulos, não coordenadas rectangulares em metros. Os meridianos convergem em direcção aos pólos: um intervalo de longitude corresponde a distâncias diferentes conforme a latitude.

Na esfera ideal, a latitude mede-se a partir do equador; na geodesia elipsoidal, a latitude geodésica utiliza a normal ao elipsóide. Esta precisão explica por que um globo didáctico é útil sem ser uma ferramenta de transformação de dados.

O geóide é outra ideia: uma superfície relacionada com o campo de gravidade, frequentemente descrita em relação ao nível médio do mar. Não é simplesmente o elipsóide com ondas em cima.

Referências verticais para alturas em terra e para sondas nas cartas também podem ser diferentes. Assim, «horizontal» e «vertical» não se tornam compatíveis por partilharem a palavra datum.

As aulas de cartas e alturas de água tratam a referência vertical separadamente.

O formato das coordenadas é uma escolha de escrita. Por exemplo, 42,5° corresponde a 42°30,0′: a fracção 0,5 foi multiplicada por 60.

Não corresponde a 42°50′. Esta conversão conserva o ângulo; a transformação entre datums modifica a relação do valor com a superfície física.

As duas operações têm perguntas diferentes e não devem ser escondidas no mesmo comando de «converter coordenadas». A aula anterior de formatos desenvolve a escrita, mantendo a identidade do datum.

Uma altura pode ser geométrica relativamente ao elipsóide ou relacionada com uma referência gravítica. O nível médio do mar é uma média obtida num contexto, não a posição de cada crista instantânea.

O zero das profundidades é ainda outra referência. Num esquema, podemos desenhar três linhas próximas e perceber o problema: um ponto pode ter alturas numéricas diferentes conforme o zero escolhido.

A diferença não prova que o ponto se moveu; pode reflectir apenas a referência utilizada.