La hauteur du géoïde est la différence d'altitude orthométrique entre le géoïde (surface équipotentielle approchant le niveau moyen de la mer à l'échelle mondiale) et un ellipsoïde de référence en un point donné ; elle quantifie le décalage du « niveau de la mer » défini par la gravité utilisé en géodésie et océanographie.

Principe

Comparer le géoïde, défini par le potentiel, à un ellipsoïde mathématique lisse isole l'effet de la distribution de masse terrestre sur le niveau moyen de la mer et fournit une référence pour convertir des hauteurs ellipsoïdales en hauteurs orthométriques.

Démonstration

L'altimétrie satellitaire combinée à des modèles gravimétriques produit une carte de hauteur du géoïde montrant des anomalies positives de plusieurs mètres au-dessus de grandes concentrations de masse océaniques et des anomalies négatives au-dessus de fosses océaniques profondes, permettant la conversion entre hauteurs GPS et niveau de la mer local.

Mauvaise application

Utiliser directement les hauteurs ellipsoïdales issues du GPS comme niveau de la mer sans appliquer la correction de hauteur du géoïde fausse les hauteurs orthométriques réelles pour les marégraphes et le référencement bathymétrique.

Conséquence

L'application de hauteurs du géoïde précises permet des transformations cohérentes de datum vertical, soutient une cartographie bathymétrique précise et améliore l'interprétation de la topographie dynamique océanique et du changement du niveau de la mer.

Inversion

L'inverse consiste à considérer le géoïde comme surface de référence et à examiner les résidus ellipsoïde–géoïde pour étudier des erreurs de mesure ou des anomalies de masse à courte longueur d'onde plutôt que des décalages globaux du niveau de mer.

Limite

Se réfère à la surface équipotentielle choisie comme géoïde et dépend du modèle de géoïde spécifique ; exclut les variations locales de la surface moyenne de la mer causées par courants, marées et pression atmosphérique qui créent une topographie dynamique au-dessus du géoïde.

Tension sémantique

Souvent confondu avec la surface moyenne instantanée de la mer (issue de l'altimétrie) ou avec la hauteur orthométrique elle-même ; le géoïde est une équipotentielle définie par la gravité, pas la surface de mer variable mesurée par altimétrie.

Synthèse

La hauteur du géoïde est le décalage, déterminé par la gravité, entre un ellipsoïde mathématique et la surface équipotentielle représentant le niveau moyen de la mer en un lieu ; elle ancre les hauteurs géodésiques à une référence physique du niveau de la mer.