人类认识地球形状的历程

人类对地球形状的科学认识，是从公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯最早提出地球是球形的概念开始的。两个世纪之后，亚里士多德作了进一步论证，支持这一学说，称为地圆说。又一个世纪之后，亚历山大的埃拉托斯特尼采用在两地观测日影的办法，首次推算出地球子午圈的周长，以此证实了地圆说，这也是测量地球大小的“弧度测量”方法的初始形式。世界上有记载的实测弧度测量，最早是中国唐代开元十二年（724年）南宫说在张遂的指导下在今河南省境内进行的，根据测量结果推算出了纬度1°的子午弧长。

17世纪末，英国牛顿和荷兰的惠更斯首次从力学的观点探讨地球形状，提出地球是两极略扁的椭球体，称为地扁说。1735～1741年间，法国科学院派遣测量队在南美洲的秘鲁和北欧的拉普兰进行弧度测量，证明牛顿等的地扁说是正确的。

1743年法国A.C.克莱洛证明了地球椭球的几何扁率同重力扁率之间存在着简单的关系。这一发现，使人们对地球形状的认识又进了一步，从而为根据重力数据研究地球形状奠定了基础。

19世纪初，随着测量精度的提高，通过对各处弧度测量结果的研究，发现测量所依据的垂线方向同地球椭球面的法线方向之间的差异不能忽略。因此法国的P.S.拉普拉斯和德国的C.F.高斯相继指出，地球形状不能用旋转椭球体来代表。1849年G.G.斯托克斯提出利用地面重力观测资料确定地球形状的理论。1873年，利斯廷创用“大地水准面”一词，以该面代表地球形状。自那时起，弧度测量的任务，不仅是确定地球椭球体的大小，而且还包括求出各处垂线方向相对于地球椭球面法线的偏差，用以研究大地水准面的形状。(www.xing528.com)

1945年，苏联的M.C.莫洛坚斯基创立了直接研究地球自然表面形状的理论，并提出“似大地水准面”的概念，从而回避了长期无法解决的重力归算问题。

人类对地球形状的认识和测定，经过了球—椭球—大地水准面3个阶段，花去了二千五百多年的时间，随着对地球形状和大小的认识和测定的愈益精确，测绘工作中精密计算地面点的平面坐标和高程逐步有了可靠的科学依据，同时也不断丰富了测绘学的理论。