一个形状、大小、与大地水准面的相关位置都已确定的地球椭球。大地测量在起伏的地球表面上进行，在这个表面上无法进行大地坐标的数学计算。虽可将地面观测结果化算到统一的大地水准面上，但由于其仍为一不规则曲面，也无法进行数据处理。所以处理大地测量结果均以参考椭球面作计算的基准面。