Parte della topografia che studia gli strumenti e i metodi atti a determinare in modo diretto o indiretto, tramite operazioni di livellazione, l’altezza di un punto della superficie terrestre e le reciproche differenze tra punti, rispetto a una superficie di riferimento che, nella misura delle quote assolute, è data dal livello medio del mare. Tale superficie è quella che il mare avrebbe se fosse esteso sopra ai continenti: essa ha approssimativamente la forma di un ellissoide di rotazione lievemente schiacciato ed è assimilabile a una superficie sferica.
L’altezza di un punto sul livello del mare (quota o altitudine) è la misura del segmento definito sulla retta verticale tra il punto stesso e la superficie di riferimento.
Mentre in planimetria la superficie sferica può essere sostituita dal piano tangente e, entro un raggio di circa 30 km (campo topografico), si può assumere la terra “piatta”, in altimetria la curvatura terrestre è trascurabile per distanze inferiori a poche centinaia di metri: se entro i 100 m si possono determinare le quote dei punti rispetto al piano tangente con l’approssimazione del millimetro, entro i 400 m la precisione è quella del centimetro. In genere i valori di altitudine sono calcolati rispetto a vertici prestabiliti, detti capisaldi (caposaldo): la corrispondente rappresentazione cartografica è affidata ai piani quotati, alle isoipse e alle isobate (curva di livello), alle tinte ipsometriche, allo sfumo e al tratteggio (cartografia).
Si parla di altimetria barometrica quando la misura delle quote si basa su quella della pressione atmosferica e si affida a un barometro, strumento dotato di una scala delle pressioni e di una delle altezze; non è facile stabilire la legge di variazione con la quale la pressione atmosferica diminuisce al crescere dell’altitudine, poiché la densità dell’aria dipende dalla temperatura e dallo stato igrometrico.

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