Η διαφορά μεταξύ Geoid & Ellipsoid

Τα ελλειψοειδή και τα γεωειδή είναι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται από τοπογράφους για να μοντελοποιήσουν το σχήμα της γης. Αν και οι δύο τύποι μοντέλων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των μοντέλων της Γης, υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Τα ελλειψοειδή μοντέλα είναι πιο γενικής φύσης και δεν λαμβάνουν υπόψη τα βουνά και τα χαρακώματα. Τα ελλειψοειδή και τα γεωειδή συμπληρώνονται από έναν τρίτο τύπο μοντέλου, τοπογραφικό ύψος.

Το ελλειψοειδές προέρχεται από τη λέξη «έλλειψη», που είναι απλώς μια γενίκευση ενός κύκλου. Τα ελλειψοειδή είναι γενικεύσεις των σφαιρών. Η Γη δεν είναι μια πραγματική σφαίρα, είναι ένα ελλειψοειδές, καθώς η Γη είναι ελαφρώς ευρύτερη από ότι είναι ψηλή. Παρόλο που υπάρχουν και άλλα μοντέλα, το ελλειψοειδές ταιριάζει καλύτερα στο πραγματικό σχήμα της Γης.

Όπως το ελλειψοειδές, το γεωειδές είναι ένα μοντέλο της επιφάνειας της Γης. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, "το γεωειδές είναι μια αναπαράσταση της επιφάνειας της γης που θα υποθέσει, εάν η θάλασσα κάλυπτε τη γη." Αυτή η αναπαράσταση είναι Ονομάζεται επίσης «επιφάνεια ίσου δυναμικού βαρύτητας» και ουσιαστικά αντιπροσωπεύει το «μέσο επίπεδο της θάλασσας». Το μοντέλο γεωειδούς δεν αποτελεί ακριβή αναπαράσταση της στάθμης της θάλασσας επιφάνεια. Δυναμικά εφέ, όπως κύματα και παλίρροιες, εξαιρούνται στο μοντέλο geoid.

Το τοπογραφικό υψόμετρο (επίσης γνωστό ως "τοπογραφικό ύψος") είναι ένα πιο ακριβές μοντέλο της γης από το γεωειδές ή το ελλειψοειδές. Οι τοπογράφοι μετρούν το ύψος της Γης χρησιμοποιώντας δορυφορική ή αεροφωτογράφηση. Οι τιμές ανύψωσης αυτού του μοντέλου υπολογίζονται σε σχέση με τη μέση στάθμη της θάλασσας σε διάφορα μέρη του πλανήτη.

Σε αντίθεση με το γεωειδές, το ελλειψοειδές υποθέτει ότι η επιφάνεια της Γης είναι λεία. Επιπλέον, υποθέτει ότι ο πλανήτης είναι εντελώς ομοιογενής. Εάν αυτό ήταν αλήθεια, η Γη δεν θα μπορούσε να έχει βουνά ή χαρακώματα. Περαιτέρω, το μέσο επίπεδο της θάλασσας συμπίπτει με την ελλειψοειδή επιφάνεια. Αυτό όμως δεν ισχύει. Υπάρχει κάθετη απόσταση μεταξύ του geoid και του ελλειψοειδούς ως αποτέλεσμα του geoid λαμβάνοντας υπόψη τα βουνά και τα χαρακώματα ως μοντέλο της Γης. Αυτή η διαφορά είναι γνωστή ως "γεωειδές ύψος". Οι διαφορές μεταξύ του ελλειψοειδούς και του γεωειδούς μπορεί να είναι σημαντικές, καθώς το ελλειψοειδές είναι απλώς μια βασική γραμμή για τη μέτρηση της τοπογραφικής ανύψωσης. Υποθέτει ότι η επιφάνεια της Γης είναι λεία, όπου το γεωειδές δεν το κάνει.

Τα μοντέλα γεωειδούς και ελλειψοειδούς χρησιμοποιούνται στα σημερινά παγκόσμια συστήματα δορυφορικής θέσης (GPS). Τα συστήματα GPS χρησιμοποιούν το ελλειψοειδές μοντέλο ως βάση για τη μέτρηση της ανύψωσης μιας συγκεκριμένης θέσης στη Γη. Ωστόσο, ορισμένα συστήματα GPS χρησιμοποιούν τώρα το μοντέλο γεωειδούς για να αντιπροσωπεύουν καλύτερα τα υψόμετρα. Οι ακριβείς μετρήσεις είναι πιο χρήσιμες για τους τοπογράφους, των οποίων η δουλειά είναι να αναπτύξει όσο το δυνατόν ακριβέστερες μετρήσεις της επιφάνειας της Γης.