地球自然表面是极不规则的,有高山,丘陵,平原和海洋.
假想自由静止的水面将其延伸穿过岛屿和陆地,而形成的连续封闭曲面称之为水准面.
由于水准面可高可低,所以水准面有无数个. 在众多的水准面当中,人们将与平均海水面吻合并穿过岛屿向大陆内部延伸而形成的闭合曲线称之为大地水准面.
由于地球内部质量分布的不均匀,引起铅垂线的方向产生不规则的变化,导致大地水准面成为一个复杂的曲面,无法用
数学公式表达. 因此需要一个在形体上与大地水准面非常接近,并可用数学公式表述的几何形体---地球
椭球来代替地球的形状,其球面称为参考椭球面.
椭球的长半径a=6378140m 扁率α=(a-b)/a=1:298.257