Der Unterschied zwischen Geoid und Ellipsoid

Geoide und Ellipsoide werden beide verwendet, um Modelle der Erde zu erstellen.

Ellipsoide und Geoiden sind Methoden, mit denen Topografen die Form der Erde modellieren. Obwohl beide Modelltypen zum Aufbau der Erdmodelle verwendet werden, bestehen entscheidende Unterschiede. Ellipsoid-Modelle sind allgemeiner Natur und berücksichtigen Berge und Gräben nicht. Ellipsoide und Geoide werden durch einen dritten Modelltyp, die topographische Höhe, ergänzt.

Ellipsoid

Ellipsoid kommt von dem Wort "Ellipse", das einfach eine Verallgemeinerung eines Kreises ist. Ellipsoide sind Verallgemeinerungen von Kugeln. Die Erde ist keine echte Kugel, sie ist ein Ellipsoid, da die Erde etwas breiter als hoch ist. Obwohl andere Modelle existieren, ist das Ellipsoid die beste Anpassung an die wahre Form der Erde.

Geoid

Wie das Ellipsoid ist das Geoid ein Modell der Erdoberfläche. Laut der University of Oklahoma, "das Geoid ist eine Darstellung der Oberfläche der Erde, die es annehmen würde, wenn das Meer die Erde bedeckte." Diese Darstellung wird auch "Oberfläche des gleichen Gravitationspotentials" genannt und repräsentiert im Wesentlichen den "mittleren Meeresspiegel". Das Geoidmodell ist keine exakte Darstellung der Meeresspiegeloberfläche. Dynamische Effekte wie Wellen und Gezeiten sind im Geoidmodell ausgeschlossen.

Topographische Höhe

Die topographische Erhebung (auch bekannt als "topographische Höhe") ist ein genaueres Modell der Erde als entweder das Geoid oder das Ellipsoid. Topografen messen die Höhe der Erde entweder mit Satelliten- oder Luftaufnahmen. Die Höhenwerte dieses Modells werden relativ zum durchschnittlichen Meeresspiegel an verschiedenen Orten auf dem Planeten berechnet.

Hauptunterschiede

Anders als das Geoid nimmt das Ellipsoid an, dass die Erdoberfläche glatt ist. Außerdem wird angenommen, dass der Planet vollständig homogen ist. Wenn das wahr wäre, könnte die Erde keine Berge oder Gräben haben. Außerdem würde der mittlere Meeresspiegel mit der Ellipsoidoberfläche zusammenfallen. Dies ist jedoch nicht wahr. Der vertikale Abstand zwischen dem Geoid und dem Ellipsoid ergibt sich aus dem Geoid, wobei Berge und Gräben als Erdmodell berücksichtigt werden. Dieser Unterschied ist als "Geoidhöhe" bekannt. Die Unterschiede zwischen dem Ellipsoid und dem Geoid können signifikant sein, da das Ellipsoid lediglich eine Grundlinie für die Messung der topographischen Elevation darstellt. Es nimmt an, dass die Erdoberfläche glatt ist, wo das Geoid nicht ist.

Praktische Anwendungen

Die Geoid- und Ellipsoidmodelle werden in heutigen GPS-Systemen (Global Positioning Satellite) verwendet. GPS-Systeme verwenden das Ellipsoidmodell als Grundlinie, um die Höhe eines bestimmten Ortes auf der Erde zu messen. Einige GPS-Systeme verwenden jedoch das Geoidmodell, um die Höhen besser darzustellen. Genaue Messungen sind für Topografen am nützlichsten, deren Aufgabe darin besteht, möglichst genaue Messungen der Erdoberfläche zu entwickeln.

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