14. Elipsóides

Uma elipsóide é uma figura geométrica tridimensional que se assemelha a uma esfera, mas cujo eixo equatorial (a na Figura 2.15.1, acima) é ligeiramente mais longo do que o seu eixo polar (b). O eixo equatorial do Sistema Geodésico Mundial de 1984, por exemplo, é aproximadamente 22 quilómetros mais longo do que o eixo polar, uma proporção que se assemelha muito ao esferóide oblato que é o planeta Terra. As elipsóides são normalmente utilizadas como substitutos dos geóides, de modo a simplificar a matemática envolvida na relação de uma grelha do sistema de coordenadas com um modelo da forma da Terra. As elipsóides são boas, mas não perfeitas, aproximações de geóides. O mapa da Figura 2.15.2, abaixo mostra diferenças de elevação entre um modelo de geóide chamado GEOID96 e o elipsóide WGS84. A superfície do GEOID96 eleva-se até 75 metros acima da elipsóide WGS84 sobre a Nova Guiné (onde o mapa é colorido de vermelho). No Oceano Índico (onde o mapa é colorido de roxo), a superfície da elipsóide GEOID96 cai cerca de 104 metros abaixo da superfície da elipsóide.

Muitas elipsóides estão em uso em todo o mundo. (Wikipedia apresenta uma lista na sua entrada na Terra Elipsóides) Elipsóides locais minimizam as diferenças entre o geóide e o elipsóide para países ou continentes individuais. A elipsóide de Clarke 1866, por exemplo, minimiza os desvios na América do Norte. A North American Datum de 1927 (NAD 27) associa a grelha de coordenadas geográficas com a elipsóide Clarke 1866. O NAD 27 envolveu um ajustamento das coordenadas de latitude e longitude de cerca de 25.000 pontos de controlo geodésico nos EUA. O ajustamento a nível nacional começou a partir de um ponto de controlo inicial em Meades Ranch, Kansas, e destinava-se a reconciliar discrepâncias entre os muitos levantamentos de controlo local e regional que o precederam.

O North American Datum de 1983 (NAD 83) envolveu outro ajustamento a nível nacional, necessário em parte pela adopção de uma nova elipsóide, chamada GRS 80. Ao contrário de Clarke 1866, GRS 80 é uma elipsóide global centrada no centro de massa da Terra. GRS 80 é essencialmente equivalente ao WGS 84, o elipsóide global sobre o qual se baseia o Sistema de Posicionamento Global. NAD 27 e NAD 83 alinham ambas as grelhas do sistema de coordenadas com elipsóides. Diferem simplesmente na medida em que se referem a elipsóides diferentes. Porque Clarke 1866 e GRS 80 diferem ligeiramente na forma, bem como nas posições dos seus pontos centrais, o ajustamento do NAD 27 para o NAD 83 envolveu uma mudança na grelha de coordenadas geográficas. Uma vez que uma variedade de dados continua a ser utilizada, os profissionais geoespaciais precisam de compreender esta mudança, bem como como transformar dados entre dados horizontais.

A afirmação precedente permanece verdadeira apesar do facto de que o NAD 83 será em breve descontinuado como parte da modernização em curso do Sistema Nacional de Referência Geodésica dos Estados Unidos. A mudança de um sistema de referência “passivo” baseado em elipsóides para um sistema dinâmico baseado em GPS foi planeada para 2022, mas desde então tem sido adiada até 2024 ou -25. Visite o National Geodetic Survey para obter as informações mais recentes.