地球的自然表面与形状

地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等，呈现高低起伏的形态，并不平坦。陆地最高峰：珠穆朗玛峰8844.43m；海洋最深处：太平洋西部马力亚纳海沟，深达11022m。

地球是一个不规则的几何体，其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29%，其南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的近似椭球。

地球的物理表面及形状

水准面：静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成的封闭曲面。

铅垂线：重力的方向线。

水准面是受重力影响而形成的，处处与铅垂线垂直的曲面，其不唯一。

大地水准面：与平均海水面吻合的水准面。

大地水准面是唯一的，在测量工作是以大地水准面作为地球表面，大地水准面包围的形体（大地体）为地球的形体。

地球的数学表面及形状

选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的椭球面作为投影基准面。

参考椭球：由椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球。

参考椭球面：参考椭球表面。

法线：由地表任一点向参考椭球面所作的垂线。

参考椭球的大小与形状由长半轴a、扁率f=(a-b)/a两个参数确定。

椭球定位：确定参考参考椭球面与大地水准面相切的点。

大地原点：参考椭球面与大地水准面相切的点，该点处铅垂线与法线重合。

我国的大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。

在测量工作中，用于投影、计算、绘图是以参考椭球面作为地球表面，参考椭球为地球的形体。

测量的基准面和基准线

测量工作的基准面——大地水准面

测量工作的基准线——铅垂线

测量内业计算的基准面——参考椭球面

测量内业计算的基准线——法线

我国现用的几个参考椭球元素值