Geoid, model Zemljine figure - tj. Glede na velikost in obliko planeta -, ki sovpada s srednjo gladino morja nad oceani in se nadaljuje v celinskih območjih kot namišljena površina morske gladine, ki jo določa nivo duha. Služi kot referenčna površina, iz katere se merijo topografske višine in oceanske globine. Znanstvena disciplina, ki se nanaša na natančno figuro Zemlje ter njeno določitev in pomen, poznamo kot geodezija.
Geoid je povsod pravokoten na gravitacijsko težo in približa obliko pravilnega oblatenega sferoida (tj. Sploščene krogle). Vendar je to nepravilno zaradi lokalnih koncentracij zakopanih mas (odmiki od stranske homogenosti v globini) in zaradi razlik v višini med celinami in morskimi dni. Matematično gledano je geoid enako potencialna površina; to pomeni, da je značilno, da je potencialna funkcija v celotnem obsegu konstantna. Ta potencialna funkcija opisuje kombinirane učinke gravitacijske privlačnosti Zemljine mase in centrifugalnega odbijanja, ki ga povzroči vrtenje Zemlje okoli svoje osi.
Zaradi nepravilnih masnih porazdelitev na Zemlji in posledičnih gravitacijskih anomalij geoid ni preprosta matematična površina. Posledično ni primerna referenčna površina za geometrijsko figuro Zemlje. Kot referenčne številke Zemlje, vendar ne za njeno topografijo, se uporabljajo preproste geometrijske oblike, ki približajo geoidu. Za številne namene je ustrezna geometrijska predstavitev Zemlje krogla, za katero je treba navesti samo polmer krogle. Kadar je potrebna natančnejša referenčna številka, se za prikaz oblike in velikosti Zemlje uporabi elipsoid vrtenja. Gre za površino, ki nastane z vrtenjem elipse za 360 ° okoli njene manjše osi. Elipsoid, ki se v geodetskih izračunih uporablja za predstavljanje Zemlje, se imenuje referenčni elipsoid. Ta elipsoid vrtenja je oblika, ki se najpogosteje uporablja za prikaz preproste geometrijske referenčne površine.
Elipsoid vrtenja je določen z dvema parametroma: polsmerno os (ekvatorialni polmer Zemlje) in semiminorsko os (polarni polmer) ali sploščenje. Ploščanje (f) je opredeljeno kot razlika v velikosti med osjo polimejorja (a) in semiminorsko osjo (b), deljeno z osjo polimeorja, ali f = (a - b) / a. Za Zemljo se polsmerna os in pol semišinorja razlikujeta za približno 21 kilometrov (13 milj), sploščenost pa je približno en del v 300. Odhodi geoida iz najboljšega elipsoida vrtenja se gibljejo približno ± 100 metrov (330 čevljev); Razlika med dvema polseksi ekvatorialne elipse pri triosnem elipsoidu, ki se prilega Zemlji, je le približno 80 metrov.
Ta članek pregleduje razvoj preprostih geometrijskih predstav Zemlje, začenši s starodavnimi Grki. Nato obravnava koncept geoida in načine, kako sledenje umetnim satelitom in satelitsko kartiranje oceanske površine pomagata pri geodetski oceni oblike Zemlje in gravitacijskega polja. Zaključi s prikazom, kako je s tem delom doseglo bolj rafinirane vrednosti za polmer, maso in gostoto Zemlje.
