Entendendo coordenadas geográficas na prática
Latitude e altitude são duas coisas diferentes que as pessoas frequentemente confundem. Latitude mede a posição norte-sul de um ponto na superfície terrestre, enquanto altitude mede a altura em relação ao nível do mar. Parece simples até você tentar usar isso em um projeto real e perceber que a coisa toda é muito mais bagunçada do que parece.
O que é latitude e altitude: a explicação que ninguém te dá direito
A latitude é expressa em graus, de 0° no Equador até 90° nos polos. Existe latitude norte e latitude sul. Quanto mais você vai para cima ou para baixo no mapa, maior o número. Já a altitude é medida em metros ou pés acima do nível médio do mar. Mas aqui está o problema: o "nível do mar" não é um plano. O mar tem relevos submarinos, correntes, variações térmicas. Existem vários sistemas de referência de altitude, e cada um deles dá um valor diferente para o mesmo ponto. Eu trabalhei num levantamento topográfico pra uma obra no interior de Minas há alguns anos. A equipe usou GPS de baixo custo pra marcar cotas altimétricas. O resultado? Quando fomos com o nível óptico confirmar os pontos, a média dos erros era de 1,2 metro. Isso é desastroso pra uma fundação. O GPS mede altitude geométrica (altura elipsoidal), não altitude ortométrica (a que realmente importa pra engenharia civil). Você precisa aplicar a correção dogeoide entre o elipsoide usado pelo GPS e o nível do mar real. Sem isso, qualquer obra que dependa de drenagem ou estrutura vai dar errado. Desde então, nunca mais confio em altitude de GPS sem passar por um nível de precisão.
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Um detalhe que pouca gente leva em conta: a latitude também não é tão absoluta quanto parecem. O sistema geodésico WGS84, aquele que todo mundo usa no GPS, sofre de deriva continental. As placas tectônicas se movem. Um ponto no Japão pode mudar de posição em centímetros por ano. Se você estiver fazendo algum mapeamento de alta precisão ou monitoramento estrutural, precisa saber qual datum você está usando e fazer a transformação adequada. Usar coordenadas de datas diferentes no mesmo projeto é uma das formas mais comuns de erro em levantamentos. A altitude também tem o problema de como ela é definida. O nível médio do mar varia dependendo da região. No Brasil, o referencial altimétrico oficial é o Sistema Vertical do Brasil, baseado nas marés do posto de Marés de Imbituba, em Santa Catarina. Mas em muitos países ainda se usa outro referencial. Se você pega dados de um software alemão e compara com dados brasileiros sem transformar, seus números vão pra espaço.
Outra armadilha comum: GPSs portáteis e aplicativos de celular têm uma margem de erro que varia de 3 a 10 metros na horizontal e de 5 a 15 metros na vertical. Isso significa que a altitude que seu celular mostra pode estar errada por mais de 10 metros. Para caminhadas e trilhas, isso é aceitável. Para qualquer coisa que envolva engenharia, agrimensura ou navegação precisa, é perigoso. Se você precisa de altitude precisa, o caminho é usar nivelamento geométrico com instrumento de precisão ou, se for em áreas grandes, processar dados GNSS com modelo geoide adequado. O geoid model do INPE (BMG/CGG) resolve boa parte dos problemas no Brasil se você tiver acesso a um receptor GNSS que permita pós-processamento. Ferramentas como o PPp-GBAS ou processadores como o RTKLIB podem te dar precisão centimétrica de altitude se você tiver as condições certas de e o tempo necessário.
Para latitude, o mais importante é garantir que todos os dados do projeto estejam no mesmo sistema de referência. O SIRGAS2000 é o padrão brasileiro desde 2015 e substituiu o SAD69. Se seu projeto usa SAD69 e o de outra equipe usa SIRGAS2000, as coordenadas vão diferir em metros. Sempre verifique isso antes de começar a trabalhar com dados de diferentes fontes.
