Высота над уровнем моря

Опорные поверхности могут быть точно определены с помощью геодезии. В зависимости от страны или области применения используются различные методы расчёта определения высоты и различные опорные высоты. Некоторые системы имеют только региональное значение или, как Венский нуль, опираются на определения высоты, выведенные из уровней рек. В XVIII и XIX веках использование установленного определения высоты обычно распространялось на всю соответствующую территорию государства.

Для опорных высот государственных геодезических съёмок часто использовался определённый средний уровень прибрежной мареографической станции или датумная точка во внутренней части страны в качестве опорной точки для нуля. Отсюда официальные высотные реперные точки (ВРТ), распределённые по всей стране, соединяются в сеть с помощью нивелирования и таким образом определяются по высоте. Важные примеры таких определений высоты в Европе — установленная с 1684 года высота Амстердамского мареографа, Кронштадтский мареограф, два определения высоты на Моло Сарторио или Марсельский мареограф. С установлением нулевой точки системы высотной привязки высотные отметки стали независимыми от колебаний уровня воды исходного мареографа. О зависимости от уровня воды напоминает только слово мареограф в названии. Примеры опорных точек во внутренней части страны — бывшая немецкая Нормальная высотная точка 1879 года в Берлине или Репер Пьер-дю-Нитон на скале в порту Женевы в Швейцарии.

Проводятся попытки унифицировать определения высоты на международном уровне, например, в Европе — в Европейской системе высотной привязки и United European Levelling Net (UELN). С 2015 года находится в разработке Международная система высотной привязки (IHRS) как всемирная система высотной привязки.

Различия между высотными системами обычно составляют несколько сантиметров до нескольких дециметров, в крайних случаях могут достигать метров^[1].

Пересчёт между различными системами с помощью постоянного значения возможен только очень приблизительно (более 1 дм), так как корректирующее значение зависит также от положения в высотной сети, а при различном определении высоты — и от самой высоты. Последнее особенно проявляется в горах.

Особое значение имеют различия высотных систем при строительстве трансграничных сооружений, что может приводить к ошибкам. Так, например, в 2003 году на Высокорейнском мосту рассчитанная разница в 27 см была в принципе учтена, однако из-за ошибки со знаком разница была удвоена до 54 см.

С помощью Global Positioning System (GPS) определяются эллипсоидальные высоты относительно референц-эллипсоида World Geodetic System (WGS84). Эти значения высоты в Германии на 36 м (в Передней Померании) до 50 м (в Шварцвальде и Альпах) выше, чем значения по нормальному высотному нулю. В портативных приёмниках GPS высоты обычно пересчитываются самим приёмником с помощью геоидной модели в локальные значения высоты. С помощью профессиональных GPS-приборов возможна очень точная высотная съёмка. Для пересчёта высот по WGS84 в актуальную немецкую систему высотной привязки DHHN2016 необходимо использовать соответствующую модель квазигеоида GCG2016^[23].

Высота рельефа на топографических картах отображается с помощью высотных точек (коты), горизонталей или цветных высотных слоёв. Для высотных отметок населённых пунктов часто выбирается репрезентативная точка в центре — обычно это рыночная площадь, точка у ратуши, вокзала или церкви. Для водоёмов указывается высота среднего уровня воды. Высотные точки обычно располагаются в характерных, легко узнаваемых местах, например, на перекрёстках или изгибах дорог, триангуляционных пунктах или вершинных крестах. Однако самые высокие или низкие точки рельефа не всегда отображаются, например, если триангуляционный пункт или вершинный крест не находятся в самой высокой точке. Высотная система, к которой привязаны высоты на карте, должна быть указана на её краю.

В мореплавании и на морских картах используется так называемый нулевой уровень морской карты (СКН) (также картографический нуль). В приливных водах СКН соответствует наименьшему астрономическому приливу (LAT). В неприточных водах СКН соответствует среднему уровню воды (MW).

Высоты в море, относительно СКН, указываются как глубина воды (отрицательная высота, в сторону моря от линии нулевого уровня морской карты). Высоты на побережье, то есть в ватте от нулевого уровня морской карты до береговой линии, также указываются относительно нулевого уровня морской карты (положительная высота). Высоты, расположенные вглубь от береговой линии, обычно привязываются к соответствующей опорной высоте, в Германии — к «высотам над нормальным высотным нулём (NHN) в DHHN2016».

В авиации высота над уровнем моря используется под английским обозначением (Above) Mean Sea Level ((A)MSL) в том числе для указания высоты полёта и высоты препятствий. MSL определяется по геоиду EGM-96, который также используется в WGS 84. В регионах, где точность EGM-96 недостаточна, могут использоваться региональные, национальные или локальные модели геоида. Эти модели указываются в соответствующем авиационном справочнике^[24].