Geoidundulationen

Geoidundulationen bezeichnen die Höhenunterschiede zwischen dem Geoid und dem Referenzellipsoid an einem bestimmten Ort. Dabei handelt es sich um Werte, die in Metern angegeben werden und angeben, wie weit der Geoid über oder unter dem Ellipsoid liegt.

Der Geoid ist eine hypothetische, isotrope Höhenfläche, die durch das Gravitationsfeld der Erde als Äquipotentialfläche definiert ist. Er nähert die mittlere Meeresoberfläche an, geht durch die Kontinente und weist Unregelmäßigkeiten auf, die durch ungleiche Massenverteilung im Erdinneren und an der Oberfläche verursacht werden. Das Ellipsoid dient als mathematisches Referenzmodell der Erdoberfläche in der Geodäsie.

Die Geoidundulation N wird oft durch die Gleichung h = H + N beschrieben, wobei h die ellipsoidal height (Höhe über dem Ellipsoid), H die orthometrische Höhe (Höhe über dem Geoid) und N die Geoidundulation ist. Positive N-Werte bedeuten, dass der Geoid höher liegt als das Ellipsoid; negative N-Werte zeigen das Gegenteil.

Bestimmung und Modelle: Geoidundulationen ergeben sich aus Gravimetrie, also Messungen des Gravitationsfeldes, sowie aus satellitenbasierten Gravimetrieignissen (z. B. GOCE, GRACE). Globalen und regionalen Geoidmodellen wie EGM2008 oder EGM2020 werden Gravitationsergebnisse mit topografischen Daten kombiniert. Aus GNSS-Messungen zusammen mit Nivellement lassen sich örtliche Geoide-Modelle ableiten.

Anwendungen: Geoidundulationen ermöglichen die Umrechnung ellipsoidischer Höhen in orthometrische Höhen, was für Vermessung, Kartierung, Bauwesen und Hydrologie essenziell ist. Sie bilden die Brücke zwischen satellitennahen Höhenmessungen und bodennahen Höhenbezeichnungen.