Az ellipszoidok és a geoidok a topográfusok által alkalmazott módszerek a föld alakjának modellezésére. Bár mindkét modelltípust használják a Föld modellek felépítésére, léteznek döntő különbségek. Az ellipszoid modellek általánosabb jellegűek, és nem veszik figyelembe a hegyeket és az árkokat. Az ellipszoidokat és a geoidokat egy harmadik modelltípus, a domborzati magasság egészíti ki.
Ellipszoid
Az ellipszoid az "ellipszis" szóból származik, amely egyszerűen egy kör általánosítása. Az ellipszoidok a gömbök általánosításai. A Föld nem igazi gömb, hanem ellipszoid, mivel a Föld valamivel szélesebb, mint a magas. Bár léteznek más modellek, az ellipszoid a legjobban illeszkedik a Föld valódi alakjához.
Geoid
Az ellipszoidhoz hasonlóan a geoid is a Föld felszínének modellje. Az Oklahomai Egyetem szerint "a geoid a föld felszínének ábrázolása, amelyet feltételezne, ha a tenger elborítaná a földet". Ez az ábrázolás az más néven "azonos gravitációs potenciállal rendelkező felület", és lényegében az "átlagos tengerszintet" jelenti. A geoid modell nem pontosan ábrázolja a tengerszintet felület. A dinamikus hatásokat, például a hullámokat és az árapályokat, a geoid modell kizárja.
Topográfiai magasság
A domborzati magasság (más néven "domborzati magasság") a föld pontosabb modellje, mint akár a geoid, akár az ellipszoid. A topográfusok műholdas vagy légi fényképezéssel mérik a Föld magasságát. Ennek a modellnek a magassági értékeit a bolygó különböző helyein az átlagos tengerszinthez viszonyítva számítják ki.
Főbb különbségek
A geoidtól eltérően az ellipszoid feltételezi, hogy a Föld felszíne sima. Ezenkívül feltételezi, hogy a bolygó teljesen homogén. Ha ez igaz lenne, a Földnek nem lehetnek hegyei és árkai. Ezenkívül az átlagos tengerszint egybeesik az ellipszoid felszínével. Ez azonban nem igaz. Függőleges távolság van a geoid és az ellipszoid között annak eredményeként, hogy a geoid figyelembe veszi a hegyeket és az árkokat mint Föld modellt. Ez a különbség "geoid magasság" néven ismert. Az ellipszoid és a geoid közötti különbségek jelentősek lehetnek, mivel az ellipszoid csupán a topográfiai magasság mérésének alapja. Feltételezi, hogy a Föld felszíne sima, ahol a geoid nem.
Gyakorlati felhasználások
A geoid és az ellipszoid modelleket használják a mai globális helymeghatározó műholdas (GPS) rendszerekben. A GPS rendszerek az ellipszoid modellt használják kiindulási alapként a Föld egy adott helyének magasságának mérésére. Egyes GPS rendszerek azonban ma már a geoid modellt használják a magasságok jobb ábrázolására. A pontos mérések a topográfusok számára a leghasznosabbak, akiknek az a feladata, hogy a lehető legpontosabban mérjék a Föld felszínét.