ジオイドと楕円体の違い

楕円体とジオイドは、地球の形をモデル化するために地形学者が使用する方法です。 両方のモデルタイプが地球モデルの構築に使用されますが、重大な違いが存在します。 楕円体モデルは本質的により一般的であり、山や塹壕を考慮に入れていません。 楕円体とジオイドは、3番目のモデルタイプである地形の高さによって補完されます。

楕円体は、単に円を一般化した「楕円」という言葉に由来します。 楕円体は球の一般化です。 地球は高さよりもわずかに広いため、真の球体ではなく、楕円体です。 他のモデルも存在しますが、楕円体は地球の実際の形状に最適です。

楕円体のように、ジオイドは地球の表面のモデルです。 オクラホマ大学によると、「ジオイドは、海が地球を覆っていた場合に想定される地球の表面の表現です」。 この表現は 「等しい重力ポテンシャルの表面」とも呼ばれ、本質的に「平均海面」を表します。 ジオイドモデルは海面を正確に表したものではありません 表面。 波や潮汐などの動的効果は、ジオイドモデルから除外されます。

地形標高（「地形高さ」とも呼ばれます）は、ジオイドや楕円体よりも正確な地球のモデルです。 トポグラファーは、衛星写真または航空写真を使用して地球の高さを測定します。 このモデルの標高値は、地球上のさまざまな場所の平均海面に対して計算されます。

ジオイドとは異なり、楕円体は地球の表面が滑らかであることを前提としています。 さらに、それは惑星が完全に均質であることを前提としています。 もしこれが本当なら、地球には山や塹壕があり得ないでしょう。 さらに、平均海面は楕円体表面と一致します。 ただし、これは正しくありません。 ジオイドが地球モデルとして山と塹壕を考慮した結果として、ジオイドと楕円体の間に垂直距離が存在します。 この違いは「ジオイドの高さ」として知られています。 楕円体は地形の標高を測定するためのベースラインにすぎないため、楕円体とジオイドの違いは重要です。 地球の表面は滑らかであると想定していますが、ジオイドは滑らかではありません。

ジオイドモデルと楕円体モデルは、今日の全地球測位衛星（GPS）システムで使用されています。 GPSシステムは、楕円体モデルをベースラインとして使用して、地球上の特定の場所の標高を測定します。 ただし、一部のGPSシステムでは、標高をより適切に表すためにジオイドモデルを使用するようになりました。 正確な測定は、地球の表面の可能な限り正確な測定を開発することが仕事である地形学者にとって最も有用です。