Waarom je GPS-hoogte afwijkt van de kaart

Twee verschillende nulpunten

“Hoogte” heeft een startvlak nodig, en er zijn er twee in omloop. Satellieten kunnen niet voelen waar het zeeniveau ligt, dus worden ruwe GPS-hoogtes gemeten vanaf de WGS-84-ellipsoïde — een gladde, geïdealiseerde, afgeplatte bol. Maar het zeeniveau volgt de zwaartekracht, en de zwaartekracht volgt de ongelijk verdeelde massa van de planeet; zo ontstaat het hobbelige vlak dat de geoïde heet — het nulpunt dat kaarten, borden en je gevoel gebruiken. De afstand tussen beide vlakken (de geoïdeondulatie) loopt van ongeveer −100 m ten zuiden van India tot +85 m bij Nieuw-Guinea. Een ruwe GPS-hoogte kan dus tientallen meters ‘fout’ zijn en toch volkomen kloppen — hij beantwoordt een andere vraag.

Waarom je telefoon meestal klopt en de browser soms niet

Moderne telefoons passen de geoïdecorrectie toe voordat ze je een hoogte laten zien, dus het getal in een wandelapp is meestal de hoogte boven het gemiddelde zeeniveau. De Geolocation-API van de browser geeft daarentegen soms de ruwe ellipsoïdische hoogte door, of helemaal geen — daarom tonen webtools vreemdere getallen dan apps. Boven op die verwarring over het referentievlak komt de gewone meetfout: omdat elke GPS-satelliet boven je horizon staat, is de hoogte zwak bepaald en loopt de fout op tot 1,5–3× de horizontale fout. Een positiebepaling die horizontaal op 5 m nauwkeurig is, kan verticaal eerlijk 15 m mis zitten.

Barometers en terreinmodellen — de twee andere antwoorden

Telefoons en horloges hebben daarnaast een barometer: uitstekend in relatieve verandering (hij voelt een trap van 3 m), maar absoluut gezien op drift, want het weer verschuift het nulpunt elk uur — daarom ijken fitness-apps hem steeds bij aan GPS of bekende punten. De derde bron is een terreinmodel (DEM): een uit landmetingen afgeleid raster van de hoogte van de grond, zoals de Copernicus-gegevens achter onze hoogtetool. Het beantwoordt de vraag ‘hoe hoog ligt de grond op deze coördinaten’ — rotsvast voor een heuveltop, maar het meldt de grond ook als je tien verdiepingen hoger staat.

Klassieke misverstanden, opgehelderd

Negatieve hoogte op het strand: meestal het verschil tussen ellipsoïde en geoïde, soms gewoon verticale fout — allebei normaal. Hoogte die ±10 m op en neer springt terwijl je stilstaat: de zwakke verticale geometrie doet haar werk; let op de trend, niet op de schokjes. De ‘hoogte’ in een vliegtuig is alweer een ander systeem — drukhoogte ten opzichte van een standaardatmosfeer, en daarom valt de 10.000 m op het schermpje in de stoel voor je met niets hier te vergelijken. Deze termen zijn het waard om uit elkaar te houden: terreinhoogte is de grond boven zeeniveau, absolute hoogte ben jij boven zeeniveau, relatieve hoogte ben jij boven de grond.

Welk getal moet je vertrouwen?

Je staat op de grond en wilt het antwoord van de kaart: het terreinmodel — dat toont de hoogtepagina als eerste, met de GPS-hoogte van je toestel ernaast ter vergelijking. Je vliegt een drone of hangt aan een paraglider: GPS en barometer gecombineerd, want je staat niet op het terrein. Je wilt tijdens het hardlopen een klim beoordelen: de relatieve verandering van de barometer. Zie je 30 m verschil tussen de bronnen, dan is dat geen fout om op te lossen — het zijn drie instrumenten die drie verschillende vragen beantwoorden, en nu weet je welke vraag elk van hen beantwoordt.