Geoid, a Föld alakjának - azaz a bolygó méretének és alakjának - modellje, amely egybeesik az óceánok feletti átlagos tengerszinttel, és a kontinentális területeken folytatódik, mint képzeletbeli tengerszint feletti magasság, amelyet vízmérték határoz meg. Referenciafelületként szolgál, ahonnan a topográfiai magasságokat és az óceán mélységét meg lehet mérni. A Föld pontos alakjával, meghatározásával és jelentőségével kapcsolatos tudományos tudományág geodézia.
A geoid mindenütt merőleges a gravitációs húzásra, és megközelíti a normál elülső gömb alakját (azaz egy sík gömb). Ez azonban szabálytalan, mivel a helyi eltemetett tömegkoncentrációk (eltérések az oldalsó homogenitástól a mélységben), valamint a kontinensek és a tengerfenék közötti magasságbeli különbségek miatt. Matematikai szempontból a geoid egy potenciálpotenciál; vagyis azt jellemzi, hogy a potenciális funkció teljes egészében állandó. Ez a potenciális függvény a Föld tömegének gravitációs vonzása és a Föld tengelye körüli forgása által okozott centrifugális taszítás együttes hatásait írja le.
A földön zajló szabálytalan tömegeloszlás és az ebből következő gravitációs anomáliák miatt a geoid nem egyszerű matematikai felület. Következésképpen nem megfelelő referenciafelület a Föld geometriai alakjának. A Föld referencia-ábráiként, de nem a topográfia szempontjából, egyszerű geometriai formákat használunk, amelyek megközelítik a geoidot. Sok szempontból a Föld megfelelő geometriai ábrázolása egy gömb, amelyhez csak a gömb sugarat kell megadni. Ha pontosabb referenciaértékre van szükség, akkor a forradalom ellipszoidját használjuk a Föld alakjának és méretének ábrázolására. Ez egy olyan felület, amelyet egy ellipszis 360 ° elforgatásával alakítottak ki melléktengelye körül. Egy olyan ellipszoidot, amelyet a Föld ábrázolására használnak geodéziai számításokban, referencia-ellipszoidnak nevezzük. Ez a forradalom ellipszoid az az alak, amelyet leggyakrabban egy egyszerű geometriai referenciafelület ábrázolására használnak.
A fordulat ellipszoidját két paraméter határozza meg: egy félmajor tengelyt (a Föld ekvatoriális sugara) és egy félvezető tengelyt (poláris sugár), vagy a síkodást. Az elhalványulást (f) úgy határozzuk meg, hogy a semimajor tengely (a) és a (b) félvezető tengely közötti nagyságbeli különbség eloszlik a félmajor tengelygel, vagy f = (a - b) / a. Föld esetében a félvezető tengely és a félvezető tengely körülbelül 21 km-re (13 mérföld) különbözik, és a simulás körülbelül egy része 300-ból. A geoid eltérése a forradalom legjobban illeszkedő ellipszoidjától körülbelül ± 100 méter (330 láb); az Egyenlítői ellipszis két félvezetője közötti különbség egy háromoldalú ellipszoidos Föld esetében csak körülbelül 80 méter.
Ez a cikk a Föld egyszerű geometriai ábrázolásának fejlesztését ismerteti, az ókori görögökkel kezdve. Ezután megvitatja a geoid fogalmát és azokat a módszereket, amelyekkel a mesterséges műholdak követése és az óceán felületének műholdas feltérképezése hozzájárult a Föld alakja és a gravitációs mező geodéziai értékeléséhez. Végül megmutatja, hogy ez a munka hogyan finomította a Föld sugara, tömege és sűrűsége értékeit.
