Geoidformen

Geoidformen bezeichnet die tatsächliche, unregelmäßige Gestalt des Geoids, einer idealen Gleichpotentialoberfläche des Gravitationsfeldes der Erde, die grob dem mittleren Meeresspiegel entspricht und durch Kontinente hindurch fortgesetzt wird. Im Gegensatz zu einer glatten Ellipsoidform ist der Geoid durch zahlreiche Unebenheiten gekennzeichnet, die durch Variationen der Erdmasse, topografische Strukturen und Rotationskräfte verursacht werden. Die Geoidoberfläche ist die Linie gleicher Gravitationspotentiale; der Bezug zum Meeresspiegel ergibt den Geoid.

Geoidformen entstehen durch Anomalien im Gravitationsfeld: Dichteunterschiede im Erdinneren, Gebirge, Verteilung der ozeanischen Masse sowie dynamische Effekte durch Gezeiten und Strömungen führen zu Abweichungen zwischen Geoid und einer idealisierten Referenzeellipsoid. Die Abweichung, die Geoidhöhe, wird als N(x,y) bezeichnet und kann global etwa einige Meter bis über 100 Meter betragen.

Zur Bestimmung der Geoidformen verwenden Geodäten Satellitenmessungen (GOCE, GRACE), terrestrische Gravimetrie und topographische Daten. Die Ergebnisse werden in globale Geoidmodelle überführt, oft in Form von Kugelharmonisch-Reihen. Geoidmodelle helfen, orthometrische Höhen bezogen auf Geoid in Beziehung zu ellipsoidal Höhen zu setzen; dies ist wichtig für Vermessung, Kartografie und Bauwesen.

Geoidformen sind zentrale Referenz in der Höhenmessung und ermöglichen eine genaue Verbindung zwischen dem theoretischen Ellipsoid und dem realen Meeresspiegel.