Les ellipsoïdes et les géoïdes sont des méthodes utilisées par les topographes pour modéliser la forme de la Terre. Bien que les deux types de modèles soient utilisés pour construire les modèles terrestres, des différences cruciales existent. Les modèles ellipsoïdes sont de nature plus générale et ne tiennent pas compte des montagnes et des tranchées. Les ellipsoïdes et les géoïdes sont complétés par un troisième type de modèle, la hauteur topographique.

Ellipsoïde

L'ellipsoïde vient du mot «ellipse», qui est simplement une généralisation d'un cercle. Les ellipsoïdes sont des généralisations de sphères. La Terre n'est pas une vraie sphère, c'est un ellipsoïde, car la Terre est légèrement plus large que haute. Bien que d'autres modèles existent, l'ellipsoïde correspond le mieux à la vraie forme de la Terre.

Géoïde

Comme l'ellipsoïde, le géoïde est un modèle de la surface de la Terre. Selon l'Université de l'Oklahoma, "le géoïde est une représentation de la surface de la terre qu'il assumerait, si la mer recouvrait la terre". Cette représentation est aussi appelée «surface du potentiel gravitationnel égal» et représente essentiellement le «niveau moyen de la mer». Le modèle du géoïde n'est pas une représentation exacte de la surface au niveau de la mer. Les effets dynamiques, tels que les vagues et les marées, sont exclus dans le modèle du géoïde.

L'élévation topographique

L'altitude topographique (aussi appelée «hauteur topographique») est un modèle plus précis de la Terre que soit le géoïde ou l'ellipsoïde. Les topographes mesurent la hauteur de la Terre en utilisant soit la photographie par satellite ou la photographie aérienne. Les valeurs d'élévation de ce modèle sont calculées par rapport au niveau moyen de la mer à divers endroits de la planète.

Différences clés

Contrairement au géoïde, l'ellipsoïde suppose que la surface de la Terre est lisse. De plus, il suppose que la planète est complètement homogène. Si cela était vrai, la Terre ne pourrait pas avoir de montagnes ou de tranchées. De plus, le niveau moyen de la mer coïnciderait avec la surface de l'ellipsoïde. Ce n'est pas vrai, cependant. La distance verticale existe entre le géoïde et l'ellipsoïde, le géoïde prenant en compte les montagnes et les tranchées comme un modèle terrestre. Cette différence est connue comme la "hauteur du géoïde". Les différences entre l'ellipsoïde et le géoïde peuvent être importantes, car l'ellipsoïde n'est qu'une base de référence pour mesurer l'altitude topographique. Il suppose que la surface de la Terre est lisse, là où le géoïde ne l'est pas.

Utilisations pratiques

Les modèles de géoïde et d'ellipsoïde sont utilisés dans les systèmes de positionnement global par satellite (GPS) actuels. Les systèmes GPS utilisent le modèle ellipsoïde comme point de référence pour mesurer l'altitude d'un endroit particulier sur Terre. Cependant, certains systèmes GPS utilisent maintenant le modèle de géoïde pour mieux représenter les élévations. Les mesures précises sont très utiles aux topographes, dont le travail consiste à développer des mesures aussi précises que possible de la surface de la Terre.