【摘要】：虽然地球表面深浅不一，但相对于半径为6371km的地球来说还是很小的。就整个地球而言，71%是被海洋所覆盖，因此人们把地球总的形状看成是被海水包围的球体。通常，人们取地球平均的海水面作为地球形状和大小的标准，把平均海水面称为大地水准面，如图1-3所示，测量工作是在大地水准面上进行的。这个旋转椭球可作为地球的参考形状和大小，称为参考椭球体，如图1-4所示。
测量要在地球表面进行，地球表面是不平的，也是不规则的。虽然地球表面深浅不一，但相对于半径为6371km的地球来说还是很小的。就整个地球而言，71%是被海洋所覆盖，因此人们把地球总的形状看成是被海水包围的球体。如果把球面设想成一个静止的海水面向陆地延伸而形成的封闭的曲面，那么这个处于静止状态的海水面就称为水准面，它所包围的形体称为大地体。
通常，人们取地球平均的海水面作为地球形状和大小的标准，把平均海水面称为大地水准面，如图1-3所示，测量工作是在大地水准面上进行的。
静止的水准面受重力作用处处与铅垂线正交，由于铅垂面也是不规则的，因此大地水准面也是一个不规则的曲面。测量工作通常要用悬挂垂球的方法确定铅垂线的方向，铅垂线的方向也就是测量工作的基准线。
由于大地水准面是个不规则的曲面，在其面上是不便于建立坐标系和进行计算的，所以要寻求一个规则的曲面来代替大地水准面。测量实践证明，大地体与一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球的形状十分相似，而旋转椭球是可以用公式来表达的。这个旋转椭球可作为地球的参考形状和大小，称为参考椭球体，如图1-4所示。
决定地球椭球体形状和大小的参数是椭圆的长半轴a、短半轴b及扁率α，关系式为：
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由于地球椭球体的扁率α很小，当测量区域不大时，可将地球看作圆球，即半径取作6371km。
图1-3 地球形状
图1-4 地球椭球体
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