ההבדל בין גיאואיד לאליפסואיד

אליפסואידים וגיאואידים הם שיטות בהן משתמשים טופוגרפים למודל צורת כדור הארץ. למרות ששני סוגי הדגמים משמשים לבניית דגמי כדור הארץ, קיימים הבדלים מכריעים. מודלים אליפסואידים הם כלליים יותר באופיים, ואינם מצליחים לקחת בחשבון הרים ותעלות. אליפסואידים וגיאואידים משלימים סוג דגם שלישי, גובה טופוגרפי.

אליפסואיד מגיע מהמילה "אליפסה", שהיא פשוט הכללה של מעגל. אליפסואידים הם הכללות של תחומים. כדור הארץ אינו כדור אמיתי, הוא אליפסואיד, מכיוון שכדור הארץ רחב מעט יותר מכפי שהוא גבוה. למרות שקיימים מודלים אחרים, האליפסואיד הוא המתאים ביותר לצורתו האמיתית של כדור הארץ.

כמו האליפסואיד, הגיאואיד הוא מודל של פני כדור הארץ. לפי אוניברסיטת אוקלהומה, "הגיאואיד הוא ייצוג של פני האדמה שהוא היה מניח אם הים מכסה את כדור הארץ." ייצוג זה הוא נקרא גם "משטח הפוטנציאל הכבידתי השווה", ומייצג למעשה את "פני הים הממוצעים". המודל הגיאואידי אינו ייצוג מדויק של מפלס הים משטח. השפעות דינמיות, כגון גלים וגאות, אינן נכללות במודל הגיאואידי.

גובה טופוגרפי (המכונה גם "גובה טופוגרפי") הוא מודל מדויק יותר של כדור הארץ מאשר הגיאואיד או האליפסואיד. טופוגרפים מודדים את גובה כדור הארץ באמצעות צילומי לוויין או אוויר. ערכי הגובה של מודל זה מחושבים ביחס למפלס הים הממוצע במקומות שונים על פני כדור הארץ.

שלא כמו הגיאואיד, האליפסואיד מניח שפני כדור הארץ חלקים. בנוסף, הוא מניח שכוכב הלכת הוא הומוגני לחלוטין. אם זה היה נכון, לכדור הארץ לא היו יכולות להיות הרים או תעלות. יתר על כן, מפלס הים הממוצע יעלה בקנה אחד עם משטח האליפסואיד. זה לא נכון, עם זאת. מרחק אנכי קיים בין הגיאואיד לאליפסואיד כתוצאה מכך שהגיאואיד לוקח בחשבון הרים ותעלות כדגם כדור הארץ. הבדל זה מכונה "גובה הגיאואיד". ההבדלים בין האליפסואיד לגאואיד יכולים להיות משמעותיים, שכן האליפסואיד הוא רק בסיס למדידת גובה טופוגרפי. הוא מניח כי פני כדור הארץ חלקים, במקום שגיאואיד אינו.

המודלים הגיאואידים והאליפסואידים משמשים במערכות לווין מיקום גלובליות (GPS) של ימינו. מערכות GPS משתמשות במודל האליפסואיד כבסיס למדידת הגובה של מיקום מסוים על כדור הארץ. עם זאת, מערכת GPS מסוימת משתמשת כעת במודל הגיאואיד כדי לייצג טוב יותר את הגבהים. מדידות מדויקות שימושיות ביותר לטופוגרפים, שתפקידם לפתח מדידות מדויקות ככל שניתן על פני כדור הארץ.