地球表面崎嶇不平，它的真實形狀是非常不規則的，但比起地球的大小來，地面起伏的差異又是微不足道的。因此，在討論地球形狀這一課題時，為了使它的總體形狀特徵不被地面起伏的微小差異所掩蓋，人們不去考慮地球表面的形狀，而是研究它某種理論上的表面形狀，這就是全球靜止海面的形狀。
所謂全球靜止海面的形狀，指的是海面的形狀。它忽視地表的海陸差異，海面顯然要簡單和平整得多。所謂靜止海面，指的是平均海面，它設想海面沒有波浪起伏和潮汐漲落，也沒有洋流的影響，完全平靜。
所謂全球靜止海面，它不僅包括實際存在的太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋，而且以某種假想的方式，把靜止海面延伸到陸地底下，形成一個全球性的封閉曲面，稱為大地水準面。這是一個重力作用下的等位面，是地面上海拔高度起算面，地球的形狀就是指大地水準面的形狀。
古希臘學者埃拉托色尼(約公元前276~前194年)在歷史上第一次粗略地測定了地球的大小。當夏至日正午，太陽位於埃及南部阿斯旺(舊時稱悉尼)的天頂，Sunny直射深井的井底，埃拉托色尼據此認為，阿斯旺地處北迴歸線。他還估計，亞歷山大與阿斯旺位於同一經線上，兩地相距約為5000斯臺地亞(古希臘長度單位)。這樣，他只要測得亞歷山大夏至日正午大陽高度，就可以得出地球的大小。
埃拉托色尼並不直接測定正午太陽高度，而是用圭表測定正午影長，這種圭表是半個空心圓球，圓球中央有一根豎直的軸，這根軸就是圓球的半徑。當圭表放置在地面上的時候，這根軸便垂直於地面，指向天頂。
埃拉托色尼測得亞歷山大夏至日正午，圭表軸投射在圓球上的影長，約為整個圓周的1／50，即約7.2°，古希臘人已有相當完備的幾何學知識。埃拉托色尼推得，圭表軸投射在圓球內表面的影長與圓周長度之比，等於阿斯旺與亞歷山大兩地間的經線弧長與地球周長之比。換句話說，地球子午線周長等於阿斯旺至亞歷山大之間距離的50倍，即250000斯臺地亞。1斯臺地亞合158米，那麼，地球周長為39500千米。這與近代的測定值40025千米相當接近，換算成地球半徑約為6370千米。
嚴格說來，埃拉托色尼測定地球大小的工作，實際上只做了一半，即測定兩地的緯度差，而兩地間的距離是估算的，並非實測。最早實測子午線長度的，則是中國唐代天文學家僧一行(本名張遂，公元683~727年)。
公元724年，在僧一行的主持下，太史監南宮說率領一支測量隊，在今河南省黃河南北的平原地帶，分別測定了大體上位於同一經線上的滑縣、開封、扶溝和上蔡四地的分至日（春分、秋分、冬至、夏至）正午影長和極高(即緯度)，同時丈量了上述各地間的水平距離，從而得出“三百五十一里八十步而極差一度”。
僧一行僧一行沒有球形大地的概念，他只是以實測資料否定當時“日影千里而差一寸”的說法，而沒有把“極差一度”看做地面上的緯度。因此，一行並不理解自己所做的就是地球子午線長度的測定，就像後來的哥倫布並不知道他所發現的陸地是美洲一樣。
人們對地球的形狀有一個漫長的認識過程。古代東西方人由於受到生產力水平的限制，視野比較狹窄，所以認為天是圓的地是方的，即所謂的“天圓地方”。公元前古希臘，人們已經開始注意很多現象，如：站得越高，看得越遠，由遠駛近的船隻，總是先看見船的桅杆，再看到船身，等等，對地球的形狀產生直覺的推測。
公元前5~前6世紀，古希臘哲學家畢達哥拉斯（約公元前580~前500年)就提出地球是球形的觀念；另一位古希臘哲學家亞里士多德(公元前384~前322年)根據月食時月球上的地影是一個圓，第一次科學論證了地球是個球體。公元1522年，麥哲倫及其夥伴完成繞地球一週以後，才確立了地球為球體的認識。
最早算出地球大小的，應該說是公元前3世紀希臘地理學家埃拉托色尼。他成功地用三角測量出地球周長約為25萬斯臺地亞(39600千米)，與實際長度只差340千米，這在2000年前是非常了不起的。
17世紀末，牛頓研究了地球自轉對地球形態的影響，從理論上推測地球不是一個很圓的球形，而是一個赤道處略為隆起，兩極略為扁平的橢球體。
1672年法華人里舍把一個在法國巴黎運轉準確的單擺鍾，放在赤道附近南美洲的蓋亞那的卡宴，卻每天慢2分28秒，這是一個不小的誤差。他不得不根據恆星的運動來校正他的擺鐘，把擺長縮短4毫米，使擺鐘恢復正常定時。
兩年後，里舍回到巴黎，卻發現鍾又走快了，加快的數值恰好就是當初在南美減慢的數值。他把鐘擺恢復到原來的長度，於是，鍾又走準了。研究了這一現象後他認為，地球在赤道附近是凸起的，於是得出結論：地球不是正球體，而是扁的扁球體。
知識點
地球子午線
子午線也叫經線，是在地面上連線兩極的線，表示南北方向。經線和垂直於它的緯線構成地球上的座標即經緯網。地球上任何一個地方的位置都可以用一條經線和緯線的交叉點來表示。所有的經線長度都相等。科學家把開始計算經度的一條經線「0度經線」叫做本初子午線，1884年的10月1日，在美國的華盛頓召開了國際會議。10月23日，大會透過一項決議向全世界各國政府正式建議，採用經過英國倫敦格林尼治天文臺子午儀中心的，作為計算經度起點的本初。從0°經線算起，向東劃分0°～180°，為東經度，向西劃分0°～180°為西經度，1953年，格林尼治天文臺遷移到東經0°20′25″的地方，但全球經度仍然以原址為零點計算。
地球表面崎嶇不平，它的真實形狀是非常不規則的，但比起地球的大小來，地面起伏的差異又是微不足道的。因此，在討論地球形狀這一課題時，為了使它的總體形狀特徵不被地面起伏的微小差異所掩蓋，人們不去考慮地球表面的形狀，而是研究它某種理論上的表面形狀，這就是全球靜止海面的形狀。
所謂全球靜止海面的形狀，指的是海面的形狀。它忽視地表的海陸差異，海面顯然要簡單和平整得多。所謂靜止海面，指的是平均海面，它設想海面沒有波浪起伏和潮汐漲落，也沒有洋流的影響，完全平靜。
所謂全球靜止海面，它不僅包括實際存在的太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋，而且以某種假想的方式，把靜止海面延伸到陸地底下，形成一個全球性的封閉曲面，稱為大地水準面。這是一個重力作用下的等位面，是地面上海拔高度起算面，地球的形狀就是指大地水準面的形狀。
古希臘學者埃拉托色尼(約公元前276~前194年)在歷史上第一次粗略地測定了地球的大小。當夏至日正午，太陽位於埃及南部阿斯旺(舊時稱悉尼)的天頂，Sunny直射深井的井底，埃拉托色尼據此認為，阿斯旺地處北迴歸線。他還估計，亞歷山大與阿斯旺位於同一經線上，兩地相距約為5000斯臺地亞(古希臘長度單位)。這樣，他只要測得亞歷山大夏至日正午大陽高度，就可以得出地球的大小。
埃拉托色尼並不直接測定正午太陽高度，而是用圭表測定正午影長，這種圭表是半個空心圓球，圓球中央有一根豎直的軸，這根軸就是圓球的半徑。當圭表放置在地面上的時候，這根軸便垂直於地面，指向天頂。
埃拉托色尼測得亞歷山大夏至日正午，圭表軸投射在圓球上的影長，約為整個圓周的1／50，即約7.2°，古希臘人已有相當完備的幾何學知識。埃拉托色尼推得，圭表軸投射在圓球內表面的影長與圓周長度之比，等於阿斯旺與亞歷山大兩地間的經線弧長與地球周長之比。換句話說，地球子午線周長等於阿斯旺至亞歷山大之間距離的50倍，即250000斯臺地亞。1斯臺地亞合158米，那麼，地球周長為39500千米。這與近代的測定值40025千米相當接近，換算成地球半徑約為6370千米。
嚴格說來，埃拉托色尼測定地球大小的工作，實際上只做了一半，即測定兩地的緯度差，而兩地間的距離是估算的，並非實測。最早實測子午線長度的，則是中國唐代天文學家僧一行(本名張遂，公元683~727年)。
公元724年，在僧一行的主持下，太史監南宮說率領一支測量隊，在今河南省黃河南北的平原地帶，分別測定了大體上位於同一經線上的滑縣、開封、扶溝和上蔡四地的分至日（春分、秋分、冬至、夏至）正午影長和極高(即緯度)，同時丈量了上述各地間的水平距離，從而得出“三百五十一里八十步而極差一度”。
僧一行僧一行沒有球形大地的概念，他只是以實測資料否定當時“日影千里而差一寸”的說法，而沒有把“極差一度”看做地面上的緯度。因此，一行並不理解自己所做的就是地球子午線長度的測定，就像後來的哥倫布並不知道他所發現的陸地是美洲一樣。
人們對地球的形狀有一個漫長的認識過程。古代東西方人由於受到生產力水平的限制，視野比較狹窄，所以認為天是圓的地是方的，即所謂的“天圓地方”。公元前古希臘，人們已經開始注意很多現象，如：站得越高，看得越遠，由遠駛近的船隻，總是先看見船的桅杆，再看到船身，等等，對地球的形狀產生直覺的推測。
公元前5~前6世紀，古希臘哲學家畢達哥拉斯（約公元前580~前500年)就提出地球是球形的觀念；另一位古希臘哲學家亞里士多德(公元前384~前322年)根據月食時月球上的地影是一個圓，第一次科學論證了地球是個球體。公元1522年，麥哲倫及其夥伴完成繞地球一週以後，才確立了地球為球體的認識。
最早算出地球大小的，應該說是公元前3世紀希臘地理學家埃拉托色尼。他成功地用三角測量出地球周長約為25萬斯臺地亞(39600千米)，與實際長度只差340千米，這在2000年前是非常了不起的。
17世紀末，牛頓研究了地球自轉對地球形態的影響，從理論上推測地球不是一個很圓的球形，而是一個赤道處略為隆起，兩極略為扁平的橢球體。
1672年法華人里舍把一個在法國巴黎運轉準確的單擺鍾，放在赤道附近南美洲的蓋亞那的卡宴，卻每天慢2分28秒，這是一個不小的誤差。他不得不根據恆星的運動來校正他的擺鐘，把擺長縮短4毫米，使擺鐘恢復正常定時。
兩年後，里舍回到巴黎，卻發現鍾又走快了，加快的數值恰好就是當初在南美減慢的數值。他把鐘擺恢復到原來的長度，於是，鍾又走準了。研究了這一現象後他認為，地球在赤道附近是凸起的，於是得出結論：地球不是正球體，而是扁的扁球體。
知識點
地球子午線
子午線也叫經線，是在地面上連線兩極的線，表示南北方向。經線和垂直於它的緯線構成地球上的座標即經緯網。地球上任何一個地方的位置都可以用一條經線和緯線的交叉點來表示。所有的經線長度都相等。科學家把開始計算經度的一條經線「0度經線」叫做本初子午線，1884年的10月1日，在美國的華盛頓召開了國際會議。10月23日，大會透過一項決議向全世界各國政府正式建議，採用經過英國倫敦格林尼治天文臺子午儀中心的，作為計算經度起點的本初。從0°經線算起，向東劃分0°～180°，為東經度，向西劃分0°～180°為西經度，1953年，格林尼治天文臺遷移到東經0°20′25″的地方，但全球經度仍然以原址為零點計算。