Geoid

Das Geoid ist eine äquipotenziale, oder ebene, Oberfläche des Gravitationsfelds der Erde. Stellen Sie sich vor, die Ozeane könnten sich allein unter dem Einfluss der Erdanziehungskraft einpegeln und wären weder den Gezeiten noch atmosphärischen Kräften ausgesetzt. Zudem gäbe es Tunnel, welche die Meere miteinander verbinden, sodass sich das Wasser frei bewegen könnte. Die resultierende Oberfläche ist eine Darstellung des Geoids. Das Geoid entspricht in etwa dem mittleren Meeresspiegel und weicht im Allgemeinen etwa einen Meter vom lokalen mittleren Meeresspiegel ab. Es handelt sich hierbei um eine komplexe Form. Das Geoid wird von der Zusammensetzung der Erde beeinflusst, daher können Abweichungen im Gefälle auftreten. Dies bedeutet, dass die Oberfläche eine analytische Oberfläche im Gegensatz zu einer mathematischen Oberfläche (wie bei einem Ellipsoid) darstellt. Das Geoid weicht um weniger als 100 m von einem erdzentrierten horizontalen geodätischen Datum ab. In Großbritannien z. B. weichen das Geoid und das horizontale Datum (OSGB36) um weniger als 5 m voneinander ab.

In der Darstellung oben stellt die grüne Linie die Geoid-Oberfläche dar. Sie windet sich grob, um der Topographie zu folgen. Die gestrichelte Linie stellt die Oberfläche des Sphäroids dar. "h" steht für die Höhe über dem Sphäroid oder Ellipsoid. In diesem Fall ist die Höhe ein negativer Wert. Die Unebenheit des Geoids "N" beschreibt die Entfernung zwischen dem Sphäroid und der Geoid-Oberfläche. Die orthometrische Höhe "H" steht wie folgt mit der Sphäroidhöhe in Verbindung:

h = H + N