Фигура Земли — это термин в геодезии , который относится к размеру и форме, используемой для моделирования Земли . Размер и форма, к которым он относится, зависят от контекста, включая точность, необходимую для модели. Сфера представляет собой приближение к фигуре Земли, которое подходит для многих целей. Было разработано несколько моделей с большей точностью, чтобы системы координат могли служить точным потребностям навигации , геодезии , кадастра , землепользования и различных других задач.
Топографическая поверхность Земли проявляется в разнообразии форм суши и акваторий. Эта топографическая поверхность обычно вызывает озабоченность у топографов, гидрографов и геофизиков . Хотя это поверхность, на которой проводятся измерения Земли, ее математическое моделирование с учетом неровностей было бы чрезвычайно сложным.
Пифагорейская концепция сферической Земли предлагает простую поверхность, с которой легко работать математически. Многие астрономические и навигационные вычисления используют сферу для моделирования Земли в качестве близкого приближения. Однако более точная цифра необходима для измерения расстояний и площадей в масштабе, выходящем за рамки чисто местного. Лучшее приближение можно получить, моделируя всю поверхность как сплюснутый сфероид , используя сферические гармоники для аппроксимации геоида или моделируя область с помощью наиболее подходящего эталонного эллипсоида .
Для обследования небольших территорий достаточно плоской (плоской) модели земной поверхности, поскольку местная топография подавляет кривизну. Съемка с помощью планшета производится для относительно небольших площадей без учета размеров и формы всей Земли. Например, таким образом может быть проведено обследование города.
К концу 1600-х годов серьезные усилия были направлены на моделирование Земли как эллипсоида, начиная с измерения Жаном Пикардом градуса дуги вдоль парижского меридиана . Эти ранние попытки были мотивированы улучшенными картами и лучшим измерением расстояний и площадей национальных территорий. В последующие века инструменты и методы геодезии улучшились. Модели фигуры земли улучшались поэтапно.
В середине-конце 20-го века исследования в области наук о земле способствовали резкому повышению точности изображения Земли. Основная польза от этой повышенной точности заключалась в предоставлении географических и гравитационных данных для инерциальных систем наведения баллистических ракет . Это финансирование также способствовало расширению геолого-геофизических дисциплин, способствуя созданию и развитию различных геолого-геофизических факультетов во многих университетах. [1] Эти разработки также принесли пользу многим гражданским занятиям, таким как управление погодой и спутниками связи и определение местоположения GPS , что было бы невозможно без высокоточных моделей фигуры Земли.