從太空看我們的地球家園，是一個藍色的正球體。可是你知道嗎？地球其實不是一個正球體。所謂正球體，就是半徑處處相等的球體，而地球的半徑恰好不是處處相等的。
地球表面的形狀十分複雜。它的面積的71%是海洋，其餘的面積是陸地；陸地上有高山、平原、江河和湖泊。它們的高度都千差萬别。比如，珠穆朗瑪峰的海拔高度是8848米，而馬裡亞納海溝的海拔為11034米，兩者相差2000米。所以根據地球的自然狀态，它的形狀不可能是正球體。
圖1 從太空看地球是個藍色的正球體
在地球科學中，如何确定地球的形狀，是一項基礎性的工作。根據大地測量學的規定，地球形狀是以平均海水面順勢向陸地下延伸形成的封閉曲面——即大地水準面——作為地球的基本形狀。大地水準面的一級近似，為半徑等于地球平均半徑的球面，地球平均半徑為6371千米；二級近似是赤道半徑比兩極半徑稍長的旋轉橢球體，地球赤道半徑平均為6378千米，極地半徑平均為6357千米，兩者大約相差21千米。三級近似是梨形體面，與橢球面相比其在北極凸出十餘米，而在南極凹進二十餘米，南北兩極不對稱，如圖2所示，為清楚起見，圖中南北極高程都做了明顯誇張。實際上梨形體面在太空是分辨不出來的，以南極為例，凹進去20餘米，也隻有地球半徑的百萬分之3，相對于地球來說，可以忽略不計。
圖2 地球的梨形體面（誇大的示意圖）
實際上大地水準面比梨形體面複雜得多。由于大地水準面和重力等勢面重合，重力場受地殼物質密度分配不均的影響，局部發生畸變，從而影響大地水準面的形狀，導緻大地水準面局部有起伏和波動，成為不規則曲面。因此在實際測量中，地球形狀是在大地水準面的基礎上，采用橢球體進行拟合，把與大地水準面拟合最佳的橢球面作為參考橢球面，即地球表面。此時地球長軸即赤道半徑 a=6378137米，短軸即極半徑 c=6356752米，扁率 e=(a-c)/a=1/298.257。
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