Référentiel vertical
Un référentiel vertical est le système qui définit l’origine et les conventions servant à exprimer une hauteur, une altitude ou une profondeur. Il associe une surface de niveau zéro à sa réalisation pratique et aux règles de mesure. Une valeur verticale dépourvue de référentiel reste ambiguë, car plusieurs zéros peuvent coexister au même endroit.
Grandes familles
Un référentiel géométrique exprime les hauteurs par rapport à un ellipsoïde terrestre utilisé par les systèmes satellitaires. Un référentiel géopotentiel s’appuie sur le champ de pesanteur et sur une surface proche du géoïde ; il permet d’interpréter les différences de hauteur en lien avec l’écoulement naturel de l’eau.
Les référentiels de marée sont construits à partir de niveaux caractéristiques observés pendant une période définie, comme la basse mer inférieure moyenne ou la plus basse mer astronomique. En cartographie nautique, le zéro hydrographique sert à réduire les sondes et à prédire les hauteurs d’eau selon une convention prudente propre au service hydrographique concerné.
Réalisation et conversion
Le système théorique devient accessible grâce à des repères nivelés, des stations géodésiques, des marégraphes et des modèles de gravité ou de séparation entre surfaces. Une transformation verticale peut combiner plusieurs de ces informations pour convertir une hauteur ellipsoïdale en altitude ou une mesure de marée en sonde cartographique.
La différence entre deux référentiels n’est pas nécessairement une constante. Elle varie avec la position, et parfois avec le temps lorsque le sol bouge, que le niveau marin évolue ou qu’une nouvelle réalisation remplace l’ancienne.
En hydrographie
Une donnée de bathymétrie associe la mesure brute, les corrections de mouvement et de marée, le référentiel vertical et son époque. Mélanger des profondeurs rapportées à des zéros distincts crée un biais spatial qui peut dépasser l’incertitude instrumentale. Le nom complet du référentiel, sa réalisation et la transformation appliquée font donc partie des métadonnées indispensables à la comparaison des levés.