Геоид
Геоид – это эквипотенциальная (уравновешенная) поверхность гравитационного поля Земли. Представьте себе поверхность океанов, установившуюся только под воздействием силы гравитации и не подверженную приливным или атмосферным воздействиям. Также представьте себе, что проливы соединяют океаны, и вода может свободно двигаться между ними. Результирующая поверхность представляет собой геоид. Геоид примерно соответствует среднему уровню моря (MSL) и в основном отличается от локального уровня моря не более, чем на метр. Это сложная форма.
Структура распределения тяготеющих масс Земли влияет на форму геоида, и он может иметь переменную как по значению, так и по знаку кривизну поверхности. Это означает, что его поверхность является аналитической, в отличие от математической поверхности, такой как эллипсоид. Геоид отличается от геоцентрического горизонтального геодезического датума меньше, чем на 100 метров. Например, в Великобритании геоид и горизонтальный датум (OSGB36) различаются менее чем на 5 метров.
На рисунке выше зелёной линей показана поверхность геоида. Она приблизительно соответствует топографии. Пунктирная линия обозначает поверхность сфероида. Переменная "h" обозначает высоту над сфероидом или эллипсоидом (HAE). В данном случае высота имеет отрицательное значение. Ундуляция геоида "N" — это расстояние между поверхностями геоида и сфероида. Ортометрическая высота "H" связана с высотой сфероида следующим образом:
\(h \space = \space H \space + \space N\)