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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 de la Terre, des différences cruciales existent. Les modèles d'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
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 est le meilleur ajustement à la vraie forme de la Terre.
Géoïde
A l'instar de l'ellipsoïde, le géoïde est un modèle de la surface de la Terre. Selon l'Université d'Oklahoma, "le géoïde est une représentation de la surface de la terre qu'il supposerait, si la mer recouvrait la terre". Cette représentation est également appelée "surface de potentiel gravitationnel égal" et représente essentiellement le "niveau moyen de la mer". Le modèle de 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 du modèle de géoïde.
Élévation topographique
L'élévation topographique (également appelée "hauteur topographique") est un modèle de la Terre plus précis que le géoïde ou l'ellipsoïde. Les topographes mesurent la hauteur de la Terre à l'aide de photographies par satellite ou aériennes. 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, cela suppose que la planète est complètement homogène. Si cela était vrai, la Terre n'aurait ni montagnes ni tranchées. En outre, le niveau moyen de la mer coïnciderait avec la surface de l’ellipsoïde. Ce n'est pas vrai, cependant. La distance verticale entre le géoïde et l'ellipsoïde résulte du fait que le géoïde prend en compte les montagnes et les tranchées comme modèle terrestre. Cette différence est connue sous le nom de "hauteur du géoïde". Les différences entre l'ellipsoïde et le géoïde peuvent être significatives, l'ellipsoïde n'étant qu'une base de référence pour la mesure de l'élévation topographique. Il suppose que la surface de la Terre est lisse, contrairement au géoïde.
Usages Pratiques
Les modèles de géoïde et d'ellipsoïde sont utilisés dans les systèmes de positionnement mondial par satellite (GPS). Les systèmes GPS utilisent le modèle ellipsoïde comme base pour mesurer l’altitude d’un lieu donné sur Terre.Cependant, certains systèmes GPS utilisent maintenant le modèle du géoïde pour mieux représenter les élévations. Les mesures précises sont particulièrement utiles aux topographes, qui ont pour tâche de développer des mesures aussi précises que possible de la surface de la Terre.