Calculateur de courbure terrestre

Calculez la distance géométrique à l'horizon, la chute due à la courbure terrestre et la hauteur masquée selon la hauteur de l'observateur et la distance en surface.

Calculer l'horizon et la courbure
Saisissez la hauteur de l'observateur en mètres et la distance en surface en kilomètres pour un modèle de Terre sphérique.

À propos du calcul de courbure terrestre

La courbure terrestre modifie l'apparence des objets éloignés par rapport à une horizontale locale. Ce calculateur représente la Terre par une sphère de rayon moyen de 6,371 kilomètres. À partir de la hauteur de l'observateur, il détermine la distance géométrique en ligne droite jusqu'à l'horizon. À partir d'une distance en surface, il calcule aussi l'abaissement de la surface sphérique sous le plan tangent au point de départ. La distance à l'horizon découle d'un triangle rectangle dont l'hypoténuse relie le centre terrestre à l'observateur. L'expression géométrique exacte est la racine carrée de 2Rh plus h au carré, R étant le rayon terrestre et h la hauteur de l'observateur. Près du sol, le terme h au carré est minime, mais le conserver rend l'équation valable pour des observations plus élevées. La distance à l'horizon n'augmente pas linéairement avec la hauteur : elle croît approximativement comme sa racine carrée. La chute due à la courbure est calculée par la géométrie exacte du cercle, plutôt que par l'approximation courante de huit pouces par mile. Pour une corde horizontale de longueur d, la chute vaut R moins la racine carrée de R au carré moins d au carré. Le calculateur interprète la portée saisie comme une distance horizontale dans ce modèle. À courte distance, la chute vaut environ d au carré divisé par deux fois le rayon terrestre : doubler la distance multiplie donc la chute par environ quatre. La hauteur masquée correspond ici à une comparaison géométrique simple entre la chute de courbure et la hauteur de l'observateur. Le calcul soustrait cette hauteur à la chute et ne renvoie jamais de valeur négative. C'est utile pour une première estimation, mais ce n'est pas une solution complète de ligne de visée pour une cible élevée. Une étude rigoureuse doit intégrer les hauteurs de l'observateur et de la cible, le relief, les marées, les conditions atmosphériques et le trajet géodésique exact. La réfraction atmosphérique courbe généralement la lumière vers le bas et repousse l'horizon apparent au-delà de sa position purement géométrique. Elle varie avec la pression, la température, l'humidité et les gradients verticaux ; ce calculateur donne donc volontairement une géométrie sans réfraction. La topographie, la planification radio, la navigation et la photographie peuvent employer un rayon terrestre effectif, par exemple sept sixièmes du rayon réel sous des hypothèses standard. Considérez-le comme un autre modèle, et non comme une correction garantie.

Exemples de courbure terrestre

Observateur et portéeRésultat géométriqueInterprétation
Hauteur 2 m ; distance 10 kmHorizon 5.048 km ; chute 7.848 mLa cible est au-delà de l'horizon géométrique d'un observateur debout.
Hauteur 100 m ; distance 50 kmHorizon 35.696 km ; chute 196.205 mUne tour repousse l'horizon, mais cinquante kilomètres restent au-delà.
Hauteur 10 m ; distance 5 kmHorizon 11.288 km ; chute 1.962 mLa portée indiquée se situe en deçà de l'horizon géométrique de l'observateur.

Comment calculer la courbure terrestre

  1. Mesurez en mètres la hauteur des yeux ou de l'instrument au-dessus de la surface locale.
  2. Saisissez la distance horizontale en surface jusqu'à la cible, en kilomètres.
  3. Choisissez Calculer la courbure terrestre pour appliquer le modèle sphérique de rayon moyen.
  4. Comparez la portée de la cible à la distance à l'horizon, puis interprétez la chute et la hauteur masquée sans réfraction.

Questions sur la courbure terrestre

Quel rayon terrestre le calculateur utilise-t-il ?

Il utilise le rayon terrestre moyen de 6,371 kilomètres. La Terre n'étant pas parfaitement sphérique, la géodésie de précision emploie un ellipsoïde de référence et des coordonnées locales.

Le résultat inclut-il la réfraction atmosphérique ?

Non. Le résultat est une courbure purement géométrique, tandis que la réfraction réelle peut éloigner l'horizon visible.

La chute de courbure est-elle la hauteur masquée ?

Non. La chute est mesurée sous le plan tangent initial, tandis que la hauteur masquée dépend aussi de la hauteur de l'observateur, de celle de la cible et de la géométrie de visée.

Pourquoi la distance compte-t-elle plus que la hauteur ?

Aux portées habituelles, la chute de courbure croît approximativement avec le carré de la distance. La distance à l'horizon croît, elle, approximativement avec la racine carrée de la hauteur de l'observateur.

Ce calcul peut-il remplacer un relevé professionnel ?

Non. Un travail professionnel doit tenir compte de la forme ellipsoïdale terrestre, du relief, de l'installation de l'instrument, de la réfraction et des normes de levé applicables.