Géoïde

Le géoïde est une surface équipotentielle, ou surface de niveau, du champ de gravité de la Terre. Imaginez que les océans se stabilisent uniquement sous l'influence de la gravité, sans être soumis aux forces des marées ni aux forces atmosphériques. Des tunnels servent aussi à relier les océans afin que l'eau puisse circuler librement. La surface résultante est une représentation du géoïde. Le géoïde est approximativement égal au niveau moyen de la mer (MSL) et il diffère généralement du niveau moyen de la mer local d'environ un mètre. C'est une forme complexe. Le géoïde étant influencé par la composition de la Terre, sa pente peut être discontinue. Cela signifie que la surface est une surface analytique par opposition à une surface mathématique comme un ellipsoïde. Le géoïde diffère généralement de moins de 100 m par rapport à un datum géodésique horizontal centré sur la Terre. Par exemple, au Royaume-Uni, le géoïde et le datum horizontal (OSGB36) diffèrent de moins de 5 m.

Dans l'illustration ci-dessus, la ligne verte représente la surface du géoïde. Elle forme une courbe qui suit grossièrement la topographie. La ligne pointillée représente la surface de l'ellipsoïde. "h" est la hauteur de la topographie au-dessus de l'ellipsoïde (HAE). Dans ce cas, la hauteur est une valeur négative. L'ondulation du géoïde, "N", est la distance entre l'ellipsoïde et la surface du géoïde. La hauteur orthométrique, "H", est associée à la hauteur de l'ellipsoïde par la relation suivante :

h = H + N