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楕円体とジオイドは、地形学者が地球の形状をモデル化するために使用する方法です。両方のモデルタイプを使用して地球モデルを構築しますが、重大な違いがあります。楕円体モデルは本質的に一般的であり、山とtrenchを考慮に入れていません。楕円体とジオイドは、3番目のモデルタイプである地形の高さによって補完されます。
楕円
楕円体は、「楕円」という言葉に由来します。これは、単に円を一般化したものです。楕円体は球体の一般化です。地球は真球ではなく、楕円体です。地球は背が高いよりもわずかに広いためです。他のモデルも存在しますが、楕円体は地球の真の形状に最適です。
ジオイド
楕円体と同様に、ジオイドは地球表面のモデルです。オクラホマ大学によると、「ジオイドは、海が地球を覆っている場合に想定される地球の表面の表現です。」この表現は「等しい重力ポテンシャルの表面」とも呼ばれ、本質的に「平均海面」を表します。ジオイドモデルは、海面の正確な表現ではありません。波や潮のような動的な効果は、ジオイドモデルから除外されます。
地形標高
地形の標高（「地形の高さ」とも呼ばれる）は、ジオイドや楕円体よりも地球のより正確なモデルです。トポグラファーは、衛星写真または航空写真を使用して地球の高さを測定します。このモデルの標高値は、惑星全体のさまざまな場所での平均海面を基準にして計算されます。
主な違い
ジオイドとは異なり、楕円体は地球の表面が滑らかであると仮定します。さらに、惑星が完全に均質であると仮定します。これが本当なら、地球には山やtrenchがありません。さらに、平均海面は楕円体表面と一致します。ただし、これは事実ではありません。ジオイドが地球モデルとして山とtrenchを考慮に入れた結果、ジオイドと楕円体の間に垂直距離が存在します。この違いは「ジオイドの高さ」として知られています。楕円体は地形標高を測定するための単なるベースラインであるため、楕円体とジオイドの違いは重要です。地球の表面は滑らかで、ジオイドは滑らかではないと仮定しています。
実用的な用途
ジオイドおよび楕円体モデルは、今日の全地球測位衛星（GPS）システムで使用されています。 GPSシステムは、楕円体モデルをベースラインとして使用して、地球上の特定の場所の標高を測定します。ただし、一部のGPSシステムでは現在、ジオイドモデルを使用して高度をより適切に表現しています。正確な測定は地形学者にとって最も有用であり、その仕事は地球表面のできるだけ正確な測定値を開発することです。