GPS e carta nautica: i due datum

Datum #1 — orizzontale: in quale griglia si trova la tua posizione

Una latitudine e una longitudine non significano nulla finché non si dice in quale sistema di riferimento sono misurate, e quel sistema è il datum orizzontale. Il ricevitore GPS calcola le posizioni in WGS84 (in senso stretto, in sistemi allineati a esso), e ogni carta ufficiale moderna è compilata su WGS84 o su un suo parente. Ma il patrimonio cartografico mondiale è vecchio: molte carte in circolazione — e quasi tutte le posizioni contenute in portolani, registri di relitti e guide subacquee più datati — sono state rilevate su datum locali, costruiti per una sola regione: ED50 in Europa e nel Mediterraneo, NAD27 nelle Americhe, Tokyo Datum in Asia orientale, OSGB36 sotto le mappe terrestri britanniche. Lo stesso scoglio può differire di 100–400 metri da un sistema all'altro — famosi i circa 200 m tra WGS84 ed ED50 nel Mediterraneo.

Le carte lo confessano nel riquadro del titolo. Cerca “Positions refer to WGS84” — oppure, sui fogli più vecchi, una nota sulle posizioni ottenute da satellite che indica lo scostamento da applicare («le posizioni vanno spostate di 0.06′ verso sud…»). Il guasto è silenzioso: traccia una posizione GPS in WGS84 su una vecchia carta non corretta e tutto sembrerà plausibile, mentre è sistematicamente sbagliato — l'imboccatura del porto a 150 m da dove la carta la disegna. La versione britannica di questa storia, con la matematica, è in WGS84 vs OSGB36.

Datum #2 — verticale: dov'è lo zero delle profondità

Il secondo datum non ha nulla a che vedere con la posizione. Ogni profondità in carta è misurata verso il basso a partire dallo zero della carta, un livello di «acqua zero» scelto per convenzione. Sulle carte che seguono la convenzione internazionale (il Regno Unito e gran parte del mondo) lo zero della carta è fissato alla minima marea astronomica: il livello più basso che la marea può raggiungere con qualsiasi normale allineamento astronomico. Le carte statunitensi usano la media delle basse maree inferiori — la media della più bassa delle due basse maree di ogni giorno — uno zero un po' più alto. In ogni caso la logica è prudenziale: una profondità riportata di 2.0 m significa più o meno la minima acqua che dovresti trovare in quel punto, e l'altezza di marea del giorno (dalle tavole di marea, misurata sopra lo stesso zero) si somma sopra. Profondità reale ≈ profondità riportata + altezza di marea.

Le altezze ribaltano il riferimento: le altezze libere dei ponti e i cavi aerei sono misurati da un datum alto (massima marea astronomica o media delle alte maree sizigiali), quindi anche loro rappresentano il caso peggiore. E l'ecoscandaglio ci mette il suo zero — la profondità del trasduttore o la linea di galleggiamento, a seconda dell'impostazione. Per questo scandaglio, carta e tavole di marea si possono conciliare solo se conosci tutti e tre gli zeri. Il lato marea di questa storia continua in le maree spiegate.

Far concordare GPS e carta

Tre abitudini colmano il divario. Leggi il riquadro del titolo di ogni carta su cui navighi: datum, unità (metri oppure le più vecchie braccia e piedi) ed eventuali note sullo scostamento delle posizioni. È un solo paragrafo, ed è la carta che ti spiega come mentirle nel modo giusto. Allinea l'impostazione del datum: i chartplotter e i palmari possono fornire le posizioni in datum diversi dal WGS84 proprio per questo motivo — imposta il ricevitore sul datum della carta (o applica lo scostamento stampato) quando lavori su un foglio vecchio. Verifica una volta sulla realtà: porta la barca accanto a un elemento riportato in carta — la testa di un molo, una meda — e controlla che la posizione tracciata cada proprio su di esso; uno scostamento costante segnala subito un problema di datum.

Le carte elettroniche in gran parte dissolvono il datum #1 — le ENC ufficiali sono in WGS84 — ma ereditano ogni scandaglio e il suo datum verticale dal rilievo cartaceo che ci sta dietro, in certi casi vecchio di un secolo. La lezione sul datum vale anche fuori dal mare: ogni volta che una posizione «si sposta» tra due mappe, il primo sospettato è il sistema di riferimento, non la posizione rilevata. Vale per un sito di immersione come per l'imboccatura di un porto.