Un ellipsoïde de référence est un sphéroïde aplati — une sphère aplatie aux pôles — utilisé comme approximation lisse et mathématiquement définie de la forme de la Terre. Il fournit la surface par rapport à laquelle sont mesurées la latitude, la longitude et la hauteur ellipsoïdale, et il constitue le cœur géométrique de tout datum géodésique.
Comment il est défini
Un ellipsoïde est spécifié par deux paramètres : le demi-grand axe a (le rayon équatorial) et soit le demi-petit axe b (rayon polaire), soit l'aplatissement f = (a − b) / a. L'ellipsoïde GRS 80, très répandu, a a ≈ 6 378 137 m et 1/f ≈ 298,257222101 ; l'ellipsoïde WGS 84 lui est presque identique. Des ellipsoïdes plus anciens, comme Clarke 1866 (utilisé par NAD27), étaient ajustés à des régions spécifiques plutôt qu'à l'ensemble du globe.
Pourquoi c'est important
L'ellipsoïde n'est pas identique au géoïde, qui est la surface équipotentielle approchant le niveau moyen des mers. L'écart entre les deux — la hauteur du géoïde — peut atteindre des dizaines de mètres et explique pourquoi les hauteurs ellipsoïdales issues du GPS diffèrent des altitudes orthométriques (au-dessus du niveau de la mer). Quiconque travaille avec des données d'altitude doit savoir quelle référence verticale s'applique, faute de quoi les valeurs de MNT et les altitudes des courbes de niveau peuvent être décalées d'un écart significatif.
Piège courant
Traiter « datum » et « ellipsoïde » comme synonymes. Un ellipsoïde n'est que la forme ; un datum fixe également la position et l'orientation de l'ellipsoïde par rapport à la Terre réelle. NAD83 et WGS 84 utilisent des ellipsoïdes presque identiques mais constituent des datums distincts, et l'écart entre eux peut dépasser un mètre — assez pour compter dans les travaux de précision topographique.