Por que a altitude do GPS não bate com o mapa?

Dois zeros diferentes

«Altura» precisa de uma superfície de partida, e aqui há duas em jogo. Os satélites não têm como sentir onde fica o nível do mar, então as alturas brutas do GPS são medidas a partir do elipsoide WGS-84 — uma esfera achatada, lisa e idealizada. Mas o nível do mar segue a gravidade, e a gravidade segue a massa desigual do planeta, produzindo a superfície irregular que se chama geoide — o zero que os mapas, as placas e a intuição usam. A distância entre as duas superfícies (a ondulação geoidal) vai de cerca de −100 m ao sul da Índia a +85 m perto da Nova Guiné. Uma altura bruta do GPS pode, portanto, estar «errada» por dezenas de metros e ainda assim estar perfeitamente correta — ela responde a outra pergunta.

Por que o celular costuma acertar e o navegador às vezes não

Os celulares modernos aplicam a correção do geoide antes de mostrar a altitude, então o número que aparece num app de trilha costuma ser a elevação acima do nível médio do mar. Já a API de Geolocalização do navegador pode repassar a altura elipsoidal bruta, ou nenhuma — por isso as ferramentas web mostram números mais estranhos que os apps. Sobre a confusão de referências ainda se soma o erro de medição puro e simples: como todos os satélites de GPS estão acima do seu horizonte, a solução vertical fica mal condicionada e seu erro chega a 1,5–3× o erro horizontal. Uma fixação com 5 m de precisão na horizontal pode, com toda a honestidade, estar 15 m fora na vertical.

Barômetros e modelos de terreno — as outras duas respostas

Celulares e relógios acrescentam um barômetro: excelente na variação relativa (ele sente um lance de escada de 3 m), mas à deriva em termos absolutos, já que o tempo desloca a linha de base de hora em hora — por isso os apps de atividade física o recalibram pelo GPS ou por pontos conhecidos. A terceira fonte é um modelo de terreno (MDT): uma grade de elevação do solo obtida por levantamento, como os dados do Copernicus por trás da nossa ferramenta de elevação. Ele responde a «qual é a altura do solo nestas coordenadas» — impecável para o topo de um morro, mas informa o solo mesmo quando você está dez andares acima.

Confusões clássicas, resolvidas

Altitude negativa na praia: quase sempre a diferença entre elipsoide e geoide, às vezes só erro vertical mesmo — os dois são normais. Altitude oscilando ±10 m com você parado: é a geometria vertical fraca fazendo o que ela faz; olhe a tendência, não os solavancos. A «altitude» do avião é ainda um terceiro sistema — altitude de pressão contra uma atmosfera padrão, e por isso os 10.000 m do monitor da poltrona não devem ser comparados com nada daqui. Vale manter a terminologia em ordem: elevação é o solo acima do nível do mar, altitude é você acima do nível do mar, altura é você acima do solo.

Em qual número confiar?

Você está no chão e quer a resposta do mapa: o modelo de terreno — é o que a página de elevação mostra primeiro, com a altitude do GPS do seu aparelho ao lado para comparar. Está pilotando um drone ou voando de parapente: a fusão de GPS e barômetro, porque você não está sobre o terreno. Avaliando uma subida na corrida: a variação relativa do barômetro. Ver 30 m de divergência entre as fontes não é um defeito a corrigir — são três instrumentos respondendo a três perguntas diferentes, e agora você sabe a qual pergunta cada um responde.