Геоид

Геоид - это фигура Земли, очерченная поверхностью среднего уровня океана, мысленно продолженной под материками. Это та поверхность, к которой в каждой точке сила тяжести направлена строго перпендикулярно и которая совпадала бы с уровнем спокойной воды, если бы океаны пронизывали всю сушу. Геоид служит естественной точкой отсчёта для высот - именно от него отсчитывают высоту над уровнем моря.

Форма геоида сложна и неровна, потому что масса Земли распределена неравномерно. Под горными массивами и плотными породами притяжение чуть сильнее, над впадинами и лёгкими породами - чуть слабее, и поверхность равного уровня то приподнимается, то опускается. В результате геоид имеет плавные бугры и впадины и не описывается простой геометрической фигурой, хотя в целом близок к слегка сплюснутому шару.

Именно из-за этой сложности в геодезии геоид не используют как расчётную поверхность, а заменяют гладким эллипсоидом, который удобно задать формулами. Геоид и эллипсоид не совпадают: в одних местах геоид выше эллипсоида, в других ниже, и разницу между ними называют высотой геоида. Эта разница в разных районах планеты достигает десятков метров.

Различие геоида и эллипсоида имеет прямое практическое значение. Спутниковый приёмник вычисляет высоту относительно эллипсоида, а человеку привычна высота над уровнем моря, то есть над геоидом. Чтобы перевести одну в другую, в приёмник закладывают модель геоида и вносят поправку. Без неё спутниковая высота расходилась бы с привычной отметкой над уровнем моря на заметную величину.