Geoidmodelle

Geoidmodelle sind numerische Darstellungen der Geoidoberfläche, einer äquipotentialfläche der Erdgravitation, die den mittleren Meeresspiegel weltweit annähert. Die Geoidoberfläche dient als Referenz, an der topografische Höhen gemessen oder berechnet werden, und bildet die Brücke zwischen ellipsoidaler Höhe, die aus GNSS-Messungen gewonnen wird, und der orthometrischen Höhe.

Erzeugung und Datenbasis: Geoidmodelle beruhen auf gravimetrischen Messungen aus terrestrischer, luftgebundener und satellitengravimetrischer Erhebung sowie aus ozeanografischen Daten und Satellitenaltimetrie. Diese Daten werden zu globalen oder regionalen Koeffizientenmodellen zusammengeführt, meist durch sphärische Harmonische, Kriging, Least-Squares-Collocation oder FFT-Methoden. Satellitengravimetrie aus Missionen wie GOCE und Gravimetry-Programme ergänzt terrestrische Messungen.

Geoid und Quasigeoid: Im Wesentlichen stellt das Geoid eine freie Referenz dar, wobei der geodätische Höhenbezug durch N, die Geoidhöhe, beschrieben wird. Die Beziehung zwischen ellipsoidaler Höhe h, orthometrischer Höhe H und N lautet h = H + N. In vielen europäischen Anwendungen wird zudem der Quasigeoid verwendet, um GNSS-Höhen direkt mit lokalen Vertikaldatums zu verknüpfen.

Verbreitung und Anwendungen: Geoidmodelle werden in Vermessung, Kartografie, Bauwesen, Navigation und Ozeanografie genutzt, um aus GNSS-Höhen orthometrische Höhen abzuleiten und Vertikaldatumsabstimmungen zu ermöglichen. Globale Modelle wie EGM2008 oder EGM96 sowie zahlreiche regionale Modelle bieten unterschiedliche Auflösungen und Genauigkeiten, abhängig von der Datenbasis und dem Anwendungsbereich.