Di Nicholas Smith | Aggiornato il 24 marzo 2022

I topografi si affidano a modelli matematici per descrivere la forma della Terra. Due dei più utilizzati sono l'ellissoide e il geoide . Sebbene entrambi mirino a rappresentare la geometria del pianeta, differiscono fondamentalmente per scopo e precisione.

Ellissoide

Il termine “ellissoide” deriva dall'ellisse, cerchio allungato. In geodesia, un ellissoide è una superficie liscia e matematicamente definita che si avvicina alla forma della Terra. Poiché il pianeta è leggermente appiattito ai poli e rigonfio all'equatore, l'ellissoide cattura meglio questa geometria ellissoidale. Serve come comodo riferimento per i sistemi di coordinate globali e la navigazione satellitare.

Geoide

Al contrario, il geoide rappresenta l’ipotetica superficie della Terra che coinciderebbe ovunque con il livello medio del mare. Secondo l'Università dell'Oklahoma , il geoide è la superficie con uguale potenziale gravitazionale ed è spesso chiamata la “superficie del livello medio del mare”. A differenza dell'ellissoide, il geoide incorpora variazioni di gravità causate da montagne, fosse e differenze di densità del sottosuolo. Esclude deliberatamente i fenomeni dinamici della superficie marina come onde e maree.

Altezza topografica

L'altezza topografica o topografica si riferisce alla distanza verticale effettiva da un punto sul terreno al geoide. I rilievi moderni utilizzano dati satellitari, LiDAR o fotografie aeree per misurare queste altezze con precisione inferiore al metro. Di conseguenza, l'elevazione topografica è il descrittore più accurato della superficie terrestre per applicazioni ingegneristiche, cartografiche e scientifiche.

Differenze chiave

• Levigatezza vs. Realtà – L'ellissoide presuppone una Terra perfettamente liscia e omogenea, ignorando le caratteristiche topografiche. Il geoide cattura le anomalie gravitazionali, riflettendo montagne reali e fosse oceaniche.
• Superficie di riferimento – L'ellissoide è una linea di base matematica utilizzata per la conversione delle coordinate. Il geoide è la superficie quasi fisica che più si avvicina al livello medio del mare.
• Altezza del geoide – La separazione verticale tra l'ellissoide e il geoide è chiamata altezza del geoide. Può raggiungere diverse centinaia di metri nelle regioni estreme.
• Impatto pratico – Per lavori di alta precisione, la differenza tra l'ellissoide e il geoide può essere significativa; I ricevitori GPS che segnalano l'altezza ellissoidale devono essere corretti rispetto al geoide per ottenere la vera elevazione del suolo.

Usi pratici

I ricevitori GPS (Global Positioning System) riportano le posizioni in termini di ellissoide WGS84. Gli ingegneri applicano quindi una correzione dell'altezza del geoide per convertire l'altezza ellissoidale in elevazione ortometrica (reale). Sebbene la maggior parte dei dispositivi consumer utilizzi ancora direttamente l'ellissoide, molti sistemi di rilevamento professionali ora integrano modelli di geoide per fornire dati accurati sul terreno.

Informazioni precise sull'altezza sono essenziali per l'ingegneria civile, la valutazione del rischio di inondazioni, le telecomunicazioni e la ricerca scientifica. Comprendendo le distinzioni tra ellissoide, geoide ed elevazione topografica, i professionisti possono scegliere il riferimento appropriato per le loro esigenze specifiche.