Περιεχόμενο
Οι ελλειψοειδείς και οι γεωειδείς είναι μέθοδοι που χρησιμοποιούν οι τοπογράφοι για να μοντελοποιήσουν το σχήμα της γης. Παρόλο που και οι δύο τύποι μοντέλων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των μοντέλων της Γης, υπάρχουν σημαντικές διαφορές. Τα μοντέλα ελλειψοειδούς είναι γενικότερης φύσης και δεν λαμβάνουν υπόψη τα βουνά και τα χαρακώματα. Τα ελλειψοειδή και τα γεωειδή συμπληρώνονται από ένα τρίτο τύπο μοντέλου, το τοπογραφικό ύψος.
Ελλειψοειδές
Το ελλειψοειδές προέρχεται από τη λέξη "έλλειψη", η οποία είναι απλά μια γενίκευση ενός κύκλου. Οι ελλειψοειδείς είναι γενικεύσεις σφαιρών. Η Γη δεν είναι μια πραγματική σφαίρα, είναι ελλειψοειδής, καθώς η Γη είναι ελαφρώς πλατύτερη από αυτή που είναι ψηλή. Παρόλο που υπάρχουν άλλα μοντέλα, το ελλειψοειδές είναι το καλύτερο κατάλληλο για το πραγματικό σχήμα της Γης.
Geoid
Όπως και το ελλειψοειδές, το γεωειδές είναι ένα μοντέλο της επιφάνειας της Γης. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο της Οκλαχόμα, «το γεωειδές είναι μια αναπαράσταση της επιφάνειας της γης που θα υποθέσει αν η θάλασσα κάλυπτε τη γη». Αυτή η αναπαράσταση ονομάζεται επίσης "επιφάνεια ίσου βαρυτικού δυναμικού" και ουσιαστικά αντιπροσωπεύει το "μέσο επίπεδο θάλασσας". Το μοντέλο γεωειδούς δεν αποτελεί ακριβή αναπαράσταση της επιφάνειας της επιφάνειας της θάλασσας. Δυναμικές επιδράσεις, όπως κύματα και παλίρροιες, εξαιρούνται στο μοντέλο geoid.
Τοπογραφική Ανύψωση
Τοπογραφικό ύψος (γνωστό και ως "τοπογραφικό ύψος") είναι ένα ακριβέστερο μοντέλο της γης από το γεωειδές ή το ελλειψοειδές. Οι τοπογράφοι μετρούν το ύψος της Γης χρησιμοποιώντας είτε δορυφορική είτε αεροφωτογραφική φωτογραφία. Αυτές οι τιμές των ανυψωτικών μοντέλων υπολογίζονται σε σχέση με τη μέση στάθμη της θάλασσας σε διάφορα μέρη του πλανήτη.
Βασικές διαφορές
Σε αντίθεση με το γεωειδές, το ελλειψοειδές υποθέτει ότι η επιφάνεια της Γης είναι ομαλή. Επιπλέον, υποθέτει ότι ο πλανήτης είναι εντελώς ομοιογενής. Εάν αυτό ήταν αλήθεια, η Γη δεν μπορούσε να έχει βουνά ή χαρακώματα. Περαιτέρω, η μέση στάθμη της θάλασσας συμπίπτει με την επιφάνεια του ελλειψοειδούς. Αυτό όμως δεν ισχύει. Υπάρχει κατακόρυφη απόσταση μεταξύ του γεωειδούς και του ελλειψοειδούς ως αποτέλεσμα του γεωειδούς που λαμβάνει υπόψη τα βουνά και τα χαρακώματα ως μοντέλο της Γης. Αυτή η διαφορά είναι γνωστή ως "ύψος γεωειδούς". Οι διαφορές μεταξύ του ελλειψοειδούς και του γεωειδούς μπορεί να είναι σημαντικές, καθώς το ελλειψοειδές είναι απλά μια γραμμή αναφοράς για τη μέτρηση της τοπογραφικής ανύψωσης. Υποθέτει ότι η επιφάνεια της Γης είναι ομαλή, όπου δεν υπάρχει το γεωειδές.
Πρακτικές χρήσεις
Τα μοντέλα γεωειδούς και ελλειψοειδούς χρησιμοποιούνται στα σημερινά δορυφορικά συστήματα GPS. Τα συστήματα GPS χρησιμοποιούν το ελλειψοειδές μοντέλο ως βασική γραμμή για τη μέτρηση της ανύψωσης μιας συγκεκριμένης θέσης στη Γη.Ωστόσο, κάποιο σύστημα GPS χρησιμοποιεί τώρα το μοντέλο geoid για να αντιπροσωπεύει καλύτερα τα υψόμετρα. Οι ακριβείς μετρήσεις είναι πιο χρήσιμες στους τοπογράφους, των οποίων η δουλειά είναι να αναπτυχθούν όσο το δυνατόν ακριβέστερες μετρήσεις της επιφάνειας της Γης.