Ellipsoidid ja geoidid on meetodid, mida topograafid kasutavad maa kuju modelleerimiseks. Ehkki Maa mudelite konstrueerimisel kasutatakse mõlemat mudelitüüpi, on olulisi erinevusi. Ellipsoidmudelid on oma olemuselt üldisemad ning ei võta arvesse mägesid ja kaevikuid. Ellipsoide ja geoide täiendab kolmas mudelitüüp - topograafiline kõrgus.
Ellipsoid
Ellipsoid pärineb sõnast "ellips", mis on lihtsalt ringi üldistus. Ellipsoidid on sfääride üldistused. Maa ei ole tõeline kera, see on ellipsoid, kuna Maa on pisut laiem kui pikk. Ehkki on olemas ka teisi mudeleid, sobib ellipsoid Maa tõelise kujuga kõige paremini.
Geoid
Nagu ellipsoid, on ka geoid Maa pinna mudel. Oklahoma ülikooli sõnul on "geoid kujutis maakera pinnast, mida ta eeldaks, kui meri kataks maa." See esindus on nimetatakse ka "võrdse gravitatsioonipotentsiaaliga pinnaks" ja tähistab sisuliselt "keskmist merepinda". Geoidmudel ei ole merepinna täpne esitus pind. Dünaamilised efektid, nagu lained ja looded, on geoidmudelis välistatud.
Topograafiline kõrgus
Topograafiline kõrgus (tuntud ka kui "topograafiline kõrgus") on Maa täpsem mudel kui geoid või ellipsoid. Topograafid mõõdavad Maa kõrgust kas satelliidi- või aerofotode abil. Selle mudeli kõrguse väärtused arvutatakse keskmise merepinna suhtes planeedi erinevates kohtades.
Peamised erinevused
Erinevalt geoidist eeldab ellipsoid, et Maa pind on sile. Lisaks eeldatakse, et planeet on täiesti homogeenne. Kui see oleks tõsi, ei saaks Maal olla mägesid ega kaevikuid. Lisaks langeks keskmine merepind kokku ellipsoidse pinnaga. See pole aga tõsi. Geoidi ja ellipsoidi vahel on vertikaalne kaugus, kuna geoid võtab Maa mudelina arvesse mägesid ja kaevikuid. See erinevus on tuntud kui "geoidkõrgus". Elipsoidi ja geoidi erinevused võivad olla olulised, kuna ellipsoid on ainult topograafilise kõrguse mõõtmise alusjoon. See eeldab, et Maa pind on sile, kus geoid seda ei tee.
Praktilised kasutusalad
Geoid- ja ellipsoidmudeleid kasutatakse tänapäevastes globaalse positsioneerimise satelliitide (GPS) süsteemides. GPS-süsteemid kasutavad ellipsoidmudelit baasjoonena, et mõõta konkreetse asukoha kõrgust Maal. Mõnes GPS-süsteemis kasutatakse nüüd kõrguste paremaks kujutamiseks geoidmudelit. Täpsed mõõtmised on kõige kasulikumad topograafidele, kelle ülesanne on välja töötada võimalikult täpsed Maa pinna mõõtmised.