根據(jù)德國(guó)著名大地測(cè)量學(xué)家F.R. Helmert的經(jīng)典定義，它是一門量測(cè)和描繪地球表面的科學(xué)。它也包括確定地球重力場(chǎng)和海底地形。也就是研究和測(cè)定地球形狀、大小和地球重力場(chǎng)，以及測(cè)定地面點(diǎn)幾何位置的學(xué)科。測(cè)繪學(xué)的一個(gè)分支。

大地測(cè)量學(xué)的任務(wù)

·確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)及其隨時(shí)間的變化，建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系，研究地殼形變（包括地殼垂直升降及水平位移），測(cè)定極移以及海洋水面地形及其變化等。

·研究月球及太陽(yáng)系行星的形狀及其重力場(chǎng)。

·建立和維持具有高科技水平的國(guó)家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的需要。

·研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法等。

·研究地球表面向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)的大地測(cè)量計(jì)算。

·研究大規(guī)模、高精度和多類別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學(xué)處理的理論和方法，測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)建立及應(yīng)用等。

大地測(cè)量學(xué)的分支

·幾何大地測(cè)量學(xué)亦即天文大地測(cè)量學(xué)：它的基本任務(wù)是確定地球的形狀和大小及確定地面點(diǎn)的幾何位置。

·物理大地測(cè)量學(xué)也稱理論大地測(cè)量學(xué)：它的基本任務(wù)是用物理方法（重力測(cè)量）確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)。

·空間大地測(cè)量學(xué)：主要研究人造地球衛(wèi)星及其他空間探測(cè)器為代表的空間大地測(cè)量的理論，技術(shù)與方法。

大地測(cè)量學(xué)中測(cè)定地球大小，指測(cè)定地球橢球的大��；研究地球形狀，指研究大地水準(zhǔn)面形狀；測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置，指測(cè)定以地球橢球面為參考的地面點(diǎn)位置。將地面點(diǎn)沿法線方向投影于橢球面上，用投影點(diǎn)在橢球面上的大地經(jīng)度、大地緯度表示點(diǎn)的水平位置，用地面點(diǎn)至投影點(diǎn)的法線距離表示該點(diǎn)的大地高程。這點(diǎn)的幾何位置也可以用一個(gè)以地球質(zhì)心為原點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)表示。

大地測(cè)量工作為大規(guī)模的測(cè)制地形圖提供水平控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)；為開發(fā)礦山、興修水利、發(fā)展交通等經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供控制基礎(chǔ)；為發(fā)射導(dǎo)彈和航天器提供地面點(diǎn)的精確坐標(biāo)和地球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)；為地球物理學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、地震學(xué)的研究任務(wù)提供測(cè)量數(shù)據(jù)。

簡(jiǎn)史 大地測(cè)量學(xué)歷史悠久。公元前3世紀(jì)，亞歷山大的埃拉托色尼利用在兩地觀測(cè)日影的方法，首次推算出地球子午圈的周長(zhǎng)，也是弧度測(cè)量的初始形式。724年 ，中國(guó)唐代的南宮說(shuō)等人在張遂（一行）指導(dǎo)下在今河南省境內(nèi)實(shí)測(cè)了一條長(zhǎng)約300千米的子午弧，并測(cè)同一時(shí)刻南北兩點(diǎn)的日影長(zhǎng)度，推算出緯度1°的子午弧長(zhǎng)。這是世界上第一次實(shí)測(cè)弧度測(cè)量。其他國(guó)家也相繼進(jìn)行過(guò)類似的工作。17世紀(jì)以前，由于工具簡(jiǎn)單，技術(shù)水平低，所得結(jié)果精度不高。1617年荷蘭W.斯涅耳首創(chuàng)三角測(cè)量法，克服了直接丈量距離的困難。隨后又有望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、測(cè)微器等的發(fā)明，測(cè)量?jī)x器制造逐漸完善，精度提高，為大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。17世紀(jì)末，英國(guó)I.牛頓和荷蘭C.惠更斯從力學(xué)觀點(diǎn)研究地球形狀，提出地球是兩極略扁的橢球體。1735～1741年法國(guó)科學(xué)院派兩支測(cè)量隊(duì)分別在赤道附近的秘魯和北極圈附近的拉普蘭進(jìn)行弧度測(cè)量，證實(shí)地球是兩極略扁的橢球體。中國(guó)清代康熙年間為編制《皇輿全圖》，實(shí)施了大規(guī)模天文大地測(cè)量。這次測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)高緯度的東北地區(qū)每度子午弧比低緯度的河北地區(qū)的要長(zhǎng)，這個(gè)發(fā)現(xiàn)比法國(guó)早。1730年英國(guó)西森發(fā)明經(jīng)緯儀，促進(jìn)了三角測(cè)量的發(fā)展。1743年法國(guó)克萊羅發(fā)表了《地球形狀理論》，指出用重力測(cè)量精確求定地球扁率的方法。1806年法國(guó)的A.-M.勒讓德和1809年德國(guó)的C.F.高斯分別發(fā)表了最小二乘法理論，產(chǎn)生了測(cè)量平差法。1849年英國(guó)Sir G.G.斯托克斯創(chuàng)立用重力測(cè)量成果研究水準(zhǔn)面形狀的理論。1880年瑞典耶德林提出懸鏈線狀基線尺測(cè)量方法，繼而法國(guó)制成因瓦基線尺，使丈量距離的精度明顯提高。19世紀(jì)末和20世紀(jì)30年代，先后出現(xiàn)了擺儀和重力儀，使重力點(diǎn)數(shù)量大量增加，為研究地球形狀和地球重力場(chǎng)提供大量重力數(shù)據(jù)。1945年蘇聯(lián)的M.C.莫洛堅(jiān)斯基提出，不需要任何歸算，可以直接利用地面重力測(cè)量數(shù)據(jù)嚴(yán)格求定地面點(diǎn)到參考橢球面的大地高程，直接確定地球表面形狀，這一理論已被許多國(guó)家采用。

20世紀(jì)40年代，電磁波測(cè)距儀的發(fā)明，克服了量距的困難，使導(dǎo)線測(cè)量、三邊測(cè)量得到重視和發(fā)展。1957年第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功后，產(chǎn)生了衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)，使大地測(cè)量學(xué)發(fā)展到一個(gè)新階段。導(dǎo)航衛(wèi)星多普勒定位技術(shù)，能夠以±1米或更高的精度測(cè)定任一地面點(diǎn)在全球大地坐標(biāo)中的地心坐標(biāo)。衛(wèi)星雷達(dá)測(cè)高技術(shù)，可測(cè)定海洋大地水準(zhǔn)面的起伏。新發(fā)展起來(lái)的衛(wèi)星射電干涉測(cè)量技術(shù)，可以測(cè)定地面上相距幾十千米的兩點(diǎn)間的基線向量在全球坐標(biāo)系三軸方向上的基線分量，即兩點(diǎn)間的3個(gè)坐標(biāo)差。衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)仍在發(fā)展中，具有很大的潛力。

分支 大地測(cè)量學(xué)包括幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)、衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)、海洋大地測(cè)量學(xué)和動(dòng)態(tài)大地測(cè)量學(xué)。

幾何大地測(cè)量采用一個(gè)與地球外形最接近的旋轉(zhuǎn)橢球代表地球形狀，用幾何方法測(cè)定它的形狀和大小，并以該橢球面為參考研究和測(cè)定大地水準(zhǔn)面，以及建立大地坐標(biāo)系，推算地面點(diǎn)的幾何位置。

物理大地測(cè)量用一個(gè)同全球平均海水面位能相等重力等位面即大地水準(zhǔn)面代表地球的實(shí)際形狀，在地球表面進(jìn)行重力測(cè)量，并用地面重力測(cè)量數(shù)據(jù)研究大地水準(zhǔn)面相對(duì)于地球橢球面的起伏。

衛(wèi)星大地測(cè)量利用衛(wèi)星在地球引力場(chǎng)中的軌道運(yùn)動(dòng)，從盡可能均勻分布在整個(gè)地球表面上的十幾個(gè)至幾十個(gè)跟蹤站，觀測(cè)至衛(wèi)星瞬間位置的方向、距離或距離差，積累對(duì)不同高度不同傾角的衛(wèi)星的長(zhǎng)期（數(shù)年）觀測(cè)資料，可以綜合解算地球的幾何參數(shù)和物理參數(shù)，以及地面跟蹤站相對(duì)于地球質(zhì)心的幾何位置。