Idet denne afstand er meget stor, og det er svært at finde den nøjagtige position af Jordens centrum, er det svært at se små variationer i højden. Derfor måler man i stedet afstanden ned til en referenceellipsoide. Denne er en matematisk simplificeret model af Jordens form. Ved at referere til en referenceellipsoide gør man det muligt at definere et koordinatsystem, som kan beskrive, hvor på Jorden man er. Dette udnytter både satellitterne og GPS-satellitterne, når de måler positioner og højder. Derfor vil alle målinger af havets højde som er målt ved satellit og GPS være angivet i forhold til en referenceellipsoide. Højden i forhold til referenceellipsoiden kaldes for Sea Surface Height (SSH). Men da højderne som findes her også er meget store, i størrelsesordenen 100 meter, og man gerne vil finde højdeforskelle som er af størrelsesordenen 3 meter, trækker højden af geoiden fra. Geoiden er den form, som havet ville have under antagelse om, at der ingen varmeudvidelser og havstrømme er. Det er altså en form for normal, som man kan sammenligne i forhold til. Ved at gøre dette, kan man nøjes med at kigge på, hvor meget havet afviger fra normalen. Denne højde kaldes for havets tidslige højdevariation.

Da geoiden er velbestemt over hele Jorden, kan den tidslige højdevariation bruges til at bestemme havniveau samt afvigelser. Man kan finde den tidslige højdevariation af havet ud fra forskellige bidrag. Disse kan for GPS-målinger ses på figuren:

I figuren er
N: Afstanden mellem geoiden og referenceellipsoiden, geoidehøj-den.
H: Afstanden mellem GPS-modta-geren og referenceellipsoiden.
L: Afstanden mellem GPS-modtageren og havoverfladen.
ξ: Afstanden mellem havover-fladen og geoiden, den tidslige højdevariation af havet.
SSH: Afstanden mellem havover-fladen og referenceellipsoiden

Som nævnt tidligere, kan den tidslige højdevariation af havet bestemmes ud fra for eksempel satellitmålinger, eller GPS-målinger, og nedenfor beskrives, hvordan den findes.