Ein vertikales Koordinatensystem kann für einen von zwei Oberflächentypen referenziert werden: schwerkraftabhängige Oberflächen (Geoid-Oberflächen) oder sphäroide (ellipsoide) Oberflächen.
Schwerkraftabhängige vertikale (Geoid-)Koordinatensysteme
Die meisten vertikalen Koordinatensysteme sind schwerkraftabhängig. Ein schwerkraftabhängiges Koordinatensystem ist meist mit nur lose mit einem bestimmten geographischen Koordinatensystem verbunden. Vertikale Koordinatensysteme können zusammen mit verschiedenen horizontalen Koordinatensystemen verwendet werden. Der Nullpunkt eines schwerkraftabhängigen vertikalen Koordinatensystems kann auf den mittleren Meeresspiegel oder einen Bezugswert festgelegt sein. Aufgrund topografischer Gegebenheiten, atmosphärischer Effekte oder anderer Faktoren kann der mittlere Meeresspiegel an verschiedenen Orten unterschiedliche Werte annehmen.
Bestandteil der Definition eines schwerkraftabhängigen Koordinatensystems ist ein vertikales Datum. Ein Beispiel finden Sie unten:
VERTCS["National_Geodetic_Vertical_Datum_1929",VDATUM["NGVD_1929"],PARAMETER["Vertical_Shift",0.0],PARAMETER["Direction",1.0],UNIT["Meter",1.0]]
Wenn Sie ein schwerkraftabhängiges vertikales Koordinatensystem erstellen, können Sie ein benutzerdefiniertes vertikales Datum angeben.
Sphäroide (ellipsoide) vertikale Koordinatensysteme
Ein kugelförmiges vertikales Koordinatensystem definiert Höhen, die sich auf ein Sphäroid eines geographischen Koordinatensystems beziehen. Ein Global Positioning System-Gerät (GPS) meldet intern Höhen, die sich relativ zum World Geodetic System von 1984 (WGS 1984)-Ellipsoid befinden. Ein in das GPS-gerät integriertes Geoid-Modell wandelt die ellipsoidbezogenen Höhenwerte in schwerkraftabhängige Höhen um. Eine kugelförmige Höhe ist eine geometrische Menge, allerdings nicht im physikalischen Sinne, da die Kugel eines geographischen Koordinatensystems über oder unter der tatsächlichen Erdoberfläche verlaufen kann. Kugelförmige Höhenangaben einer Fläche lassen schwerkraftinduzierte Bewegungen außer Acht, z. B. Wasserläufe. Bei der Arbeit mit kugelförmigen Höhen ist es auch möglich, dass Wasser bergan fließt.
Ein vertikales Koordinatensystem mit Höhen oder Tiefen, die sich auf einen Sphäroid (Kugel) beziehen, enthält eine Datumsdefinition, jedoch kein vertikales Datum. Ein Beispiel finden Sie unten:
VERTCS["WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137.0,298.257223563]],PARAMETER["Vertical_Shift",0.0],PARAMETER["Direction",1.0],UNIT["Meter",1.0]]