Ellipsoidit ja geoidit ovat menetelmiä, joita topografit käyttävät maapallon muodon mallintamiseen. Vaikka molempia mallityyppejä käytetään maamallien rakentamiseen, on ratkaisevia eroja. Ellipsoidimallit ovat luonteeltaan yleisempiä, eikä niissä oteta huomioon vuoria ja ojaa. Ellipsoideja ja geoideja täydentää kolmas mallityyppi, topografinen korkeus.
Ellipsoidi
Ellipsoidi tulee sanasta "ellipsi", joka on yksinkertaisesti ympyrän yleistys. Ellipsoidit ovat pallojen yleistyksiä. Maa ei ole todellinen pallo, se on ellipsoidi, koska maa on hieman leveämpi kuin korkea. Vaikka muita malleja on olemassa, ellipsoidi sopii parhaiten Maan todelliseen muotoon.
Geoid
Kuten ellipsoidi, geoidi on malli maapallon pinnasta. Oklahoman yliopiston mukaan "geoidi on kuvaus maan pinnasta, jonka se olettaisi, jos meri peittäisi maan". Tämä edustus on jota kutsutaan myös "saman gravitaatiopotentiaalin pinnaksi" ja edustaa olennaisesti "keskimääräistä merenpintaa". Geoidimalli ei ole tarkka kuvaus merenpinnasta pinta. Dynaamiset vaikutukset, kuten aallot ja vuorovesi, suljetaan pois geoidimallissa.
Topografinen korkeus
Topografinen korkeus (tunnetaan myös nimellä "topografinen korkeus") on tarkempi malli maasta kuin joko geoidi tai ellipsoidi. Topografit mittaavat maapallon korkeuden joko satelliitti- tai ilmakuvilla. Tämän mallin korkeusarvot lasketaan suhteessa keskimääräiseen merenpintaan planeetan eri paikoissa.
Tärkeimmät erot
Toisin kuin geoidi, ellipsoidi olettaa, että Maan pinta on sileä. Lisäksi siinä oletetaan, että planeetta on täysin homogeeninen. Jos tämä olisi totta, maapallolla ei voisi olla vuoria tai ojaa. Lisäksi keskimääräinen merenpinta sopisi yhteen ellipsoidin pinnan kanssa. Tämä ei kuitenkaan pidä paikkaansa. Pystysuora etäisyys geoidin ja ellipsoidin välillä on seurausta siitä, että geoidi ottaa huomioon vuoret ja ojat maan mallina. Tämä ero tunnetaan nimellä "geoidikorkeus". Elipsoidin ja geoidin väliset erot voivat olla merkittäviä, koska ellipsoidi on vain perusviiva topografisen korkeuden mittaamiseen. Siinä oletetaan, että maan pinta on sileä, missä geoidi ei.
Käytännön käytöt
Geoidi- ja ellipsoidimalleja käytetään nykypäivän GPS-järjestelmissä. GPS-järjestelmät käyttävät ellipsoidimallia lähtötasona tietyn sijainnin korkeuden mittaamiseen maapallolla. Jotkut GPS-järjestelmät käyttävät kuitenkin nyt geoidimallia edustamaan korkeuksia paremmin. Tarkat mittaukset ovat hyödyllisimpiä topografeille, joiden tehtävänä on kehittää maapallon mahdollisimman tarkat mittaukset.