Das Geoid
Das Geoid ist eine sogenannte Äquipotentialfläche, eine Fläche also, die dadurch definiert ist, dass die Schwerkraft an jedem Ort senkrecht auf sie wirkt und das Schwerepotential immer gleich groß ist. Aus der unendlichen Anzahl von Flächen gleichen Potentials wird diejenige herausgegriffen, die im Mittel das Meeresniveau repräsentiert. Das Geoid ist somit eine Horizontalfläche auf Meeresniveau und die gedachte Oberfläche eines Ozeans, den weder Wellen noch Strömungen bewegen — eine theoretische Ruhefläche der Ozeane also.
In erster Näherung ist das Geoid natürlich eine Kugel mit einem Radius von ca. 6371 km. In zweiter Näherung ist es ein Rotationsellipsoid mit einem Äquatorradius, der um 21,4km länger ist als der polare Radius. Das Geoid weicht vertikal maximal 100 Meter vom besteinschließenden Ellipsoid ab.
Warum stellt das Geoid einen Höhenbezug dar?
Zur Beantwortung dieser Frage vergegenwärtigen wir uns das Vorgehen eines Vermessers bei der Höhenbestimmung: In der Vermessung spielt die Lotrichtung die entscheidende Rolle. Sie bestimmt die Richtung, die als Höhe bezeichnet wird. Da das Lot natürlich der Schwerkraft folgt, ist die Höhe durch die Richtung der Schwerkraft bestimmt. Begriffe wie horizontal, höher, niedriger leiten sich aus der Fließrichtung des Wassers ab. Wenn man noch den Nullpunkt über den Meeresspiegel definiert, entspricht das genau der Definition des Geoids.
Unterschied zwischen GPS Höhe und nivellierter Höhe
Die Geoidhöhen sind somit das Bindeglied von Meereshöhen (aus Nivellement und Gravimetrie) und GPS-Höhen, d.h. den Höhen des Geländes über dem Bezugsellipsoid.
Wie genau ist das Geoid?
Das Geoid kann mit einer Genauigkeit von 1 – 2 cm bestimmt werden.