Geoidabweichung

Geoidabweichung, auch Geoidundulation genannt, bezeichnet die Abweichung des Geoids vom Referenzellipsoid. Der Geoid ist eine theoretische Oberfläche, die den mittleren Meeresspiegel widerspiegelt und als Referenz für Höhenmessungen dient. Das Ellipsoid ist eine mathematische Rechenoberfläche, die die Erdform annähert. Die Geoidabweichung N wird üblicherweise als Differenz N = h − H definiert, wobei h die ellipsoidhöhe eines Punkts und H die orthometrische Höhe (Höhe über dem Geoid) ist. N beschreibt also die Distanz zwischen Geoid und Ellipsoid am jeweiligen Ort: Positivwerte bedeuten, dass der Geoid oberhalb des Ellipsoids liegt, negative Werte, dass er darunter liegt.

Die Größenordnung der Geoidabweichung variiert global stark, typischerweise im Bereich von −100 m bis +100 m, kann jedoch lokal größer ausfallen, besonders in Gebirgen oder Ozeanbecken. Geoidabweichungen sind für die Transformation zwischen ellipsoidal Höhen (aus GNSS-Messungen) und orthometrischen Höhen (über dem Geoid) unerlässlich.

Bestimmung: Geoidmodelle liefern globale Karten der Geoidabweichung. Sie beruhen auf gravimetrischen Messungen, Satelliten-Gravimetrie (GOCE, GRACE), altimetrischen Daten und Gravimetrie-Modellen (z. B. EGM2008, EGM96, EIGEN-Modelle). Moderne Modelle kombinieren geophysikalische Daten mit GNSS- und Nivellementdaten, um N an jedem Ort zu schätzen.

Anwendungen: Höhenbezüge in Vermessung, Kartographie, Bauwesen, Wasserwirtschaft und Geophysik. Die Geoidabweichung ermöglicht die Umrechnung zwischen ellipsoidaler Höhe und orthometrischer Höhe.