Elipsoīdi un ģeoīdi ir metodes, ko topogrāfi izmanto, lai modelētu zemes formu. Lai gan Zemes modeļu konstruēšanai tiek izmantoti abi modeļu veidi, pastāv būtiskas atšķirības. Elipsoīdu modeļiem ir vispārīgāks raksturs, un tajos netiek ņemti vērā kalni un tranšejas. Elipsoīdus un ģeoīdus papildina trešais modeļa tips - topogrāfiskais augstums.
Elipsoīds
Elipsoīds nāk no vārda "elipse", kas ir vienkārši apļa vispārinājums. Elipsoīdi ir sfēru vispārinājumi. Zeme nav īsta sfēra, tā ir elipsoīds, jo Zeme ir nedaudz platāka nekā tā ir augsta. Lai gan pastāv arī citi modeļi, elipsoīds vislabāk atbilst Zemes patiesajai formai.
Ģeoids
Tāpat kā elipsoīds, arī ģeoīds ir Zemes virsmas modelis. Saskaņā ar Oklahomas universitāti, "ģeoīds ir zemes virsmas attēlojums, ko tas pieņemtu, ja jūra pārklātu zemi". Šī pārstāvība ir ko sauc arī par "vienāda gravitācijas potenciāla virsmu" un būtībā apzīmē "vidējo jūras līmeni". Ģeoidālais modelis nav precīzs jūras līmeņa attēlojums virsma. Ģeoīdu modelī tiek izslēgti dinamiski efekti, piemēram, viļņi un plūdmaiņas.
Topogrāfiskais augstums
Topogrāfiskais augstums (pazīstams arī kā "topogrāfiskais augstums") ir precīzāks zemes modelis nekā ģeoīds vai elipsoīds. Topogrāfi mēra Zemes augstumu, izmantojot vai nu satelīta, vai aerofotogrāfijas. Šī modeļa augstuma vērtības tiek aprēķinātas attiecībā pret vidējo jūras līmeni dažādās planētas vietās.
Galvenās atšķirības
Atšķirībā no ģeoīda, elipsoīds pieņem, ka Zemes virsma ir gluda. Turklāt tiek pieņemts, ka planēta ir pilnīgi viendabīga. Ja tā būtu patiesība, Zemei nevarētu būt kalnu vai tranšeju. Turklāt vidējais jūras līmenis sakristu ar elipsoīda virsmu. Tomēr tā nav taisnība. Starp ģeoīdu un elipsoīdu pastāv vertikāls attālums, kā rezultātā ģeoīds kā Zemes modeli ņem vērā kalnus un tranšejas. Šī atšķirība ir pazīstama kā "ģeoīda augstums". Atšķirības starp elipsoīdu un ģeoīdu var būt nozīmīgas, jo elipsoīds ir tikai pamatlīnija topogrāfiskā augstuma mērīšanai. Tas pieņem, ka Zemes virsma ir gluda, kur ģeoīds nav.
Praktiskā izmantošana
Ģeoīdu un elipsoīdu modeļus izmanto mūsdienu globālās pozicionēšanas satelītu (GPS) sistēmās. GPS sistēmas izmanto elipsoīda modeli kā bāzes līniju, lai mērītu noteiktas vietas augstumu uz Zemes. Tomēr dažas GPS sistēmas tagad izmanto ģeoīda modeli, lai labāk attēlotu augstumus. Precīzi mērījumi ir visnoderīgākie topogrāfiem, kuru uzdevums ir izstrādāt pēc iespējas precīzākus Zemes virsmas mērījumus.