Mais servent également pour la définition du modèle du géoïde, qui lui-même contribue à la détermination de la composante verticale du système de référence permettant de convertir les hauteurs par rapport à l'ellipsoïde fournies par le GPS en cotes orthométriques utiles.

Le véritable défi est d'établir la relation entre l'ellipsoïde et le géoïde. Lorsque nous connaissons, en un point donné, la différence entre ces deux surfaces, différence appelée «écart géoïde-ellipsoïde» ou «ondulation du géoïde», nous pouvons alors utiliser cet écart pour corriger les mesures altimétriques faites au moyen du GPS et obtenir l'altitude par rapport au niveau moyen de la mer.

h (GPS) = H (nivellement) + N

On doit tenir compte de trois facteurs dans l'établissement du géoïde.

• Topographie - La surface de la Terre.
• Ellipsoïde - Les altitudes mesurées par GPS font référence à cette surface.
• Géoïde - Prolongement naturel de la surface correspondant au niveau moyen de la mer.