Елипсоидите и геоидите са методи, използвани от топографите за моделиране на формата на земята. Въпреки че и двата типа модели се използват за конструиране на моделите на Земята, съществуват съществени разлики. Елипсоидните модели имат по-общ характер и не вземат предвид планините и окопите. Елипсоидите и геоидите се допълват от трети тип модел, топографска височина.
Елипсоид
Елипсоидът идва от думата "елипса", която е просто обобщение на кръг. Елипсоидите са обобщения на сферите. Земята не е истинска сфера, тя е елипсоид, тъй като Земята е малко по-широка, отколкото е висока. Въпреки че съществуват и други модели, елипсоидът е най-подходящ за истинската форма на Земята.
Geoid
Подобно на елипсоида, геоидът е модел на земната повърхност. Според университета в Оклахома, „геоидът е представяне на повърхността на земята, което би приел, ако морето покрива земята“. Това представяне е наричана още „повърхност с равен гравитационен потенциал“ и по същество представлява „средното морско равнище“. Моделът на геоидите не е точно представяне на морското равнище повърхност. Динамичните ефекти, като вълни и приливи и отливи, са изключени в модела на геоидите.
Топографска кота
Топографската кота (известна още като "топографска височина") е по-точен модел на земята от геоида или елипсоида. Топографите измерват височината на Земята, използвайки сателитна или въздушна фотография. Стойностите на кота на този модел се изчисляват спрямо средното морско равнище на различни места по планетата.
Основни разлики
За разлика от геоида, елипсоидът приема, че повърхността на Земята е гладка. Освен това се предполага, че планетата е напълно хомогенна. Ако това беше вярно, Земята не можеше да има планини или окопи. Освен това средното морско ниво би съвпадало с елипсоидната повърхност. Това обаче не е вярно. Съществува вертикално разстояние между геоида и елипсоида в резултат на геоида, като се вземат предвид планините и окопите като модел на Земята. Тази разлика е известна като „височината на геоида“. Разликите между елипсоида и геоида могат да бъдат значителни, тъй като елипсоидът е просто базова линия за измерване на топографска височина. Приема се, че земната повърхност е гладка, където геоидът не.
Практически приложения
Моделите на геоид и елипсоид се използват в днешните системи за глобално позициониране на спътници (GPS). GPS системите използват елипсоидния модел като базова линия за измерване на котата на определено местоположение на Земята. Въпреки това, някои GPS системи вече използват модела на геоид, за да представят по-добре височините. Точните измервания са най-полезни за топографите, чиято работа е да разработят възможно най-прецизни измервания на земната повърхност.