Surface équipotentielle (W)	Altitude orthométrique (H)
Nombre géopotentiel (C)	Altitude normale (Hn)
Différence de nombre géopotentiel (ΔC)	Altitude dynamique (Hd)
Géoïde (W0)	Altitude orthométrique normale (Hno)
Telluroïde	Altitude ellipsoïdale (h)
Quasi-géoïde	Hauteur de la surface de la mer (SSH)
Référentiel altimétrique	Topographie de la surface de la mer (SST)
Ellipsoïde de référence	Pesanteur (g)
Niveau moyen des mers (NMM)	Pesanteur normale (γ)
Ondulation du géoïde (N)	Déviation de la verticale (ξ, η)
Anomalie de hauteur (ζ)

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Figure 1: Altitude ellipsoïdale, altitude orthométrique et ondulation du géoïde (h = H + N)	Figure 2: Altitude dynamique et altitude orthométrique
Figure 3: CGVD28 et surfaces équipotentielles	Figure 4: Système de référence altimétrique Rimouski / Pointe-au-Père
Figure 5: Topographie de la surface de la mer	Figure 6: Déviation de la verticale

Surface équipotentielle (W) : Une surface où le potentiel est constant et qui est en tous points perpendiculaire à la direction dans laquelle s'exerce la pesanteur. Une surface équipotentielle est de niveau, c.-à-d. que l'eau y reste au repos. Il existe un nombre infini de surfaces équipotentielles. Ces surfaces ne se recoupent pas l'une l'autre, mais convergent en direction des pôles. Ainsi, la distance géométrique entre deux surfaces équipotentielles est inférieure aux pôles à ce qu'elle est à l'équateur. Note : Le niveau moyen des mers n'est pas une surface équipotentielle puisque les océans ont une topographie permanente engendrée par les différences de température et de salinité, par les courants, etc. (unités : m²/s²)

Nombre géopotentiel (C) : Il exprime la différence de potentiel entre une surface équipotentielle quelconque (W_i) et une surface équipotentielle de référence (W₀) suivant la direction du fil à plomb. La surface équipotentielle de référence est habituellement le géoïde ou le référentiel altimétrique. (unités : m²/s²)

Différence de nombre géopotentiel (ΔC) : C'est la différence de potentiel entre deux surfaces équipotentielles en deux endroits distincts à la surface de la Terre (W_j(φ₂,λ₂,h₂) - W_i(φ₁,λ₁,h₁)). La différence de nombre géopotentiel peut être déterminée par nivellement :

ΔC_ij = (ΔH_ij + ε)(g_i +g_j)/2

où ΔH_ij est la différence instrumentale d'élévation entre les points j et i, g est la pesanteur et ε sont les corrections systématiques appliquées aux mesures de nivellement. (unités : m²/s²)

Géoïde (W₀) : Surface équipotentielle (de niveau) spécifique définissant au mieux, au sens des moindres carrés, le niveau moyen des mers à l'échelle du globe. C'est la véritable surface de référence (élévation zéro) utilisée pour la mesure de l'altitude. En pratique, le géoïde peut aussi être défini comme étant la surface équipotentielle représentant un référentiel altimétrique national. Par exemple, RNCan prévoit utiliser la surface équipotentielle qui coïncide avec le niveau moyen de l'eau du fleuve Saint-Laurent au marégraphe de Rimouski (Québec) comme nouveau référentiel altimétrique pour le Canada. (unités : m²/s²)

Telluroïde : Surface dont le potentiel suivant la normale U est égal au potentiel réel W à la surface de la Terre suivant la normale à l'ellipsoïde. Le telluroïde n'est pas une surface équipotentielle. Il a été proposé par Molodenskii afin d'éviter la complexe détermination de la densité topographique et du gradient vertical de la pesanteur, qui sont des composantes nécessaires en modélisation du géoïde. (unités : m²/s²)

Quasi-géoïde : Surface parallèle à celle du telluroïde transposée au niveau moyen des mers. Le géoïde et le quasi-géoïde présentent des surfaces approximativement coïncidentes dans les océans. Cependant l'écart entre le quasi-géoïde et le géoïde peut atteindre près de un mètre dans les Rocheuses canadiennes. (unités : m²/s²)

Niveau moyen des mers (NMM) : C'est la moyenne arithmétique des élévations du niveau de la mer par rapport à une surface comme le zéro des cartes, l'ellipsoïde ou le géoïde. Il est déterminé d'après des observations horaires pendant un cycle de 19 ans afin d'éliminer, par le calcul d'une moyenne, les niveaux de basses mers et de hautes mers principalement engendrés par l'attraction gravitationnelle du soleil et de la lune. Le niveau moyen de la mer présente de petites bosses et de petits creux par rapport au géoïde. NMM se situe de manière traditionnelle à l'altitude zéro.

Référentiel altimétrique : C'est la surface de référence pour un système altimétrique, c.-à-d. la surface dont l'altitude est égale à zéro. Le référentiel altimétrique n'est pas nécessairement une surface équipotentielle (p. ex. CGVD28, ellipsoïde et telluroïde). Un référentiel altimétrique comprend deux composantes : un système de référence et un cadre de référence. La première est sa définition et la deuxième est sa matérialisation.

Ellipsoïde de référence : Représentation mathématique de la Terre (p. ex. GRS80). Sa surface est définie comme équipotentielle. Un ellipsoïde de révolution équipotentiel est défini d'après quatre constantes :

a:  demi-grand axe (m)
GM:  constante gravitationnelle géocentrique (m³ s^-2)
J₂:  facteur de forme dynamique (relié à l'excentricité de l'ellipsoïde)
ω:  vitesse angulaire (rad s^-1)

Ondulation du géoïde (N) : C'est l'écart entre l'ellipsoïde de référence (p. ex. le GRS80) et le géoïde. Cette distance est mesurée suivant la normale à l'ellipsoïde. Les ondulations du géoïde sont rattachées à un cadre de référence 3-D comme le NAD83(SCRS) ou l'ITRF. La connaissance des ondulations du géoïde permet la conversion des altitudes ellipsoïdales (h) en altitudes orthométriques (H) d'après H = h - N. (unités : m)

Anomalie de hauteur (ζ) : C'est l'écart entre le telluroïde et la surface de la Terre ou de l'océan. Elle peut également exprimer l'écart entre l'ellipsoïde et le quasi-géoïde. Les anomalies de hauteur permettent la conversion des altitudes ellipsoïdales (h) en altitudes normales (Hⁿ) d'après Hⁿ = h - ζ.(unités : m)

Altitude orthométrique (H) : C'est l'altitude d'un point au-dessus du géoïde. Elle est mesurée dans la direction du fil à plomb, c'est-à-dire dans la direction de la perpendiculaire aux surfaces équipotentielles. (unités : m)

Altitude normale (Hⁿ) : C'est l'altitude d'un point au-dessus du quasi-géoïde ou l'altitude du telluroïde au-dessus de l'ellipsoïde. La différence entre l'altitude normale et l'altitude orthométrique est plus importante en hautes élévations. (unités : m)

Altitude dynamique (H^d) : C'est la différence de potentiel entre deux surfaces équipotentielles suivant la direction indiquée par le fil à plomb et mise à l'échelle d'après une valeur constante de la pesanteur. Pour le Canada et les États-Unis cette valeur constante est la valeur de la pesanteur normale sur l'ellipsoïde à la latitude de 45° (γ_45°). Les altitudes dynamiques n'ont aucune signification géométrique. Elles sont principalement utilisées pour la gestion des grands bassins versants (p. ex. des Grands Lacs). La surface d'un lac se trouve à une altitude dynamique constante parce qu'elle est une surface équipotentielle. Puisque les surfaces équipotentielles convergent vers les pôles, la surface d'un lac au point le plus rapproché d'un pôle aura une altitude orthométrique moindre que sa surface à l'extrémité opposée du lac. (unités : m)

Altitude orthométrique normale (H^no) : Cette expression n'est pas appropriée, mais elle est utilisée pour définir le type d'altitudes actuellement disponibles au Canada (CGVD28). Ces altitudes ne sont ni orthométriques ni normales, c.-à-d. qu'elles ne sont pas compatibles avec le géoïde ou le quasi-géoïde. Elles sont déterminées d'après la pesanteur normale, mais sont basées sur la formulation des altitudes orthométriques. L'altitude orthométrique normale est utilisée au Canada parce qu'aucune mesure véritable de la pesanteur n'était disponible au moment de la matérialisation du CGVD28. L'objectif de la compensation de 1928 était la détermination d'altitudes orthométriques les plus exactes possibles, ce qui explique pourquoi on les désigne couramment comme étant des altitudes orthométriques. (unités : m)

Altitude ellipsoïdale (h) : Élévation d'un point au-dessus de l'ellipsoïde de référence. Cette distance est mesurée suivant la normale à l'ellipsoïde. (unités : m)

Hauteur de la surface de la mer (SSH) : C'est la distance mesurée suivant la normale à l'ellipsoïde entre la surface de l'océan et l'ellipsoïde. Elle est équivalente à l'altitude de la surface de l'océan au-dessus de l'ellipsoïde. La SSH instantanée peut être observée par altimétrie radar par satellite (p.ex., Topex/Poseidon, ERS-1, Jason, etc). (unités : m)

Topographie de la surface de la mer (SST) : C'est l'écart entre le géoïde et la surface de l'océan. La SST peut être déterminée d'après la hauteur de la surface de la mer (SSH) mesurée par altimétrie radar par satellite et l'ondulation du géoïde (N) : SST = SSH - N. La SST est positive si la surface de l'océan se trouve au-dessus du géoïde. Elle est équivalente à l'altitude orthométrique de la surface de l'océan. (unités : m)

Pesanteur (g) : C'est la force résultant de la combinaison de la force gravitationnelle (masse) et de la force centrifuge (rotation). Globalement, la pesanteur augmente d'environ 9.78 m/s² à l'équateur à environ 9.83 m/s² aux pôles. L'altitude et la densité topographique sont les composantes qui influent sur la valeur locale de la pesanteur. (unités : m/s² ou Gal; 1 m/s² = 100 Gal = 0,1 kGal = 1x10⁵ mGal)

Pesanteur normale (γ) : C'est une valeur approximative de la pesanteur déterminée d'après les paramètres définissant un ellipsoïde de révolution équipotentiel, p. ex. GRS67, GRS80. (unités : m/s² ou Gal; 1 m/s² = 100 Gal = 0,1 kGal = 1x10⁵ mGal)

Déviation de la verticale (ξ, η) : C'est l'angle ente la direction indiquée par le fil à plomb et la normale à l'ellipsoïde. Elle comporte deux composantes, une composante nord-sud (ξ) et une composante est-ouest (η). (unités : secondes d'arc)