Un modello di geoide è una descrizione numerica approssimata del geoide, ottenuta ad esempio mediante sviluppi in serie di opportune funzioni (armoniche sferiche) arrestati ad un grado più o meno elevato. I coefficienti delle funzioni del modello vengono calcolati in base a dati di diverso tipo (misure gravimetriche ovvero dell'accelerazione di gravità, confronto tra altezze ellissoidiche e quote ortometriche su caposaldi di livellazione, misure astronomiche di deviazione della verticale, conformazione topografica della superficie fisica della Terra).
I modelli globali del geoide forniscono un'approssimazione del geoide valida mediamente per tutta la Terra e vengono utilizzati prevalentemente per scopi scientifici; non tengono conto delle variazioni locali e possono essere utilizzati per lavori tecnici solo quando l'approssimazione richiesta per l'altimetria è modesta (dell'ordine di alcune decine di cm).
EGM96
Un esempio di modello globale molto utilizzato è EGM96, sviluppo di armoniche sferiche fino al 360mo grado, rappresentato nella immagine a destra.
Il modello EGM96 è di pubblico dominio ed è consultabile gratuitamente presso il seguente sito:
http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm96/intpt.html
Accedendo a questo link apparirà un form: indicando la latitudine e la longitudine WGS84 (che in Europa ai fini pratici si può considerare coincidente con ETRF89 o ETRF2000) di un punto si ottiene una stima dell'ondulazione n (geoid height) in quel punto rispetto all'ellissoide WGS84, calcolata dal modello EGM96.
Ecco la risposta fornita via web dal modello:
Geoid Height:
47.45 Meters
I modelli locali del geoide raggiungono in ambito locale una approssimazione migliore, ma sono validi solo per aree di ampiezza limitata.
ITALGEO
E' il modello di geoide locale per l'Italia calcolato dal Politecnico di Milano in collaborazione con l'IGM.
Questa immagine ne mostra una rappresentazione grafica sotto forma di curve di ondulazione costante.
Il modello ITALGEO è stato rilasciato in versioni successive sempre più accurate: la più recente è ITALGEO2005, coerente con il datum altimetrico della rete di livellazione nazionale. A questo modello viene attribuita una accuratezza assoluta dell'ordine dei 10 cm. Va notato che per le applicazioni a carattere tecnico sono più importanti i dislivelli piuttosto che le quote assolute, per cui il dato che interessa maggiormente èl'accuratezza relativa (variazione di ondulazione tra 2 punti), un po' migliore di quella assoluta.
L'utilizzo pratico del geoide ITALGEO si effettua mediante i grigliati IGM per le trasformazioni di datum.
I grigliati .gr1 incorporano il modello ITALGEO99, i grigliati .gr2 e .grk incorporano invece il più recente ITALGEO2005.
Il valore dell'ondulazione nei punti che interessano viene stimato mediante interpolazione tra i nodi del grigliato; a tale scopo è necessario un interpolatore, che è presente nel software IGM VERTO e anche nel software FERENS+ distribuito gratuitamente in questo sito.