הגדרה של גיאואיד
אנו קוראים גיאואיד ל צורה תיאורטית כמעט כדורית הניחה על ידי כדור הארץ, שבו הרמה הממוצעת של הימים העוברים דרכה תילקח כשטח. זה מדבר בצורה כמעט כדורית כי יש קל השטחה בשני הקטבים, הניתן על ידי המשטח המשווה-פוטנציאלי של שדה הכבידה של כדור הארץ העולה בקנה אחד עם הרמה הממוצעת של הים. אז אם ניקח בחשבון את הקרום, כדור הארץ לא יהיה במאה אחוז גיאואיד, אם כי זה יהיה אם הוא מיוצג עם הרמה הממוצעת של הגאות והשפל.
הרעיון של כדור הארץ כגיאואיד צופה על ידי המדען אייזיק ניוטון ביצירתו Principia בשנת 1687. ניוטון היה מדגים זאת באמצעות תרגיל תוצרת בית: אם גוף צמיג מסתובב במהירות בנוזל נוזלי, צורת שיווי המשקל שהמסה תציג בתכנון חוק הכובד וסיבוב סביב צירו שלה תהיה ספרואיד המוטח על צורתם. מוטות בהתאמה.
בינתיים, הצעתו של ניוטון תילמד ותאומת באתר זמן מה לאחר מכן דומניקו וז'אק קסיני; שניהם ביצעו מדידה מדויקת של ההפרש של מעלה אחת בסביבת קו המשווה והשוו את ההבדלים עם קווי הרוחב האירופי. עבודה מתמטית וגיאומטרית שבוצעה מאוחר יותר, תאשר גם את הטופס שהציע ניוטון במקור.
ניתן לקבוע את צורת הגיאואיד באמצעות: מדידות גרבימטריות (מדידת גודל עוצמת הכבידה בנקודות שונות על פני האדמה. כתוצאה מכך, זהו כדור שטוח בקוטביו, תאוצת הכבידה תגדל מקו המשווה לפולנים), מדידות אסטרונומיות (הם מודדים את האנכי של המקום המדובר ומחכים לגרסאות שלו. הווריאציה תהיה קשורה לצורה) ו- מדידת העיוותים המיוצרים במסלול הלוויינים הנגרמת מכך שכדור הארץ אינו הומוגני.
